Nos últimos anos verifica-se um aumento no sistema de colheita mecanizada e sem queima da cana-de-açúcar. Esse sistema modificou algumas características da colheita da canade- açúcar, uma vez que deixa sobre o solo diferentes quantidades de palha, que influem na incidência de luz no local e conseqüentemente na ocorrência e nas formas de manejo das plantas daninhas. O presente trabalho foi conduzido no Departamento de Produção Vegetal/ USP – ESALQ em duas etapas objetivando-se avaliar o efeito da luz na germinação das espécies de plantas daninhas Euphorbia heterophylla L., Eleusine indica (L.) Gaertn, Ipomoea nil (L.) Roth, Sida glazioviiK. Schum. e Brachiaria plantaginea (L.) Hitchc como também o efeito de diferentes quantidades de palha no controle destas espécies. A primeira fase foi desenvolvida em laboratório no qual foram feitos testes em câmara de germinação com a presença de luz e também na sua ausência. A contagem das plântulas germinadas foi realizada diariamente até a estabilização da germinação. O índice de velocidade de germinação das mesmas também foi avaliado logo após o teste de germinação. A segunda etapa do trabalho foi desenvolvida em casa de vegetação sendo instalado em 11/05/06, após o término do experimento em laboratório, utilizando-se diferentes quantidades de palha (0, 5, 10, 15 e 20 t.ha-1) para testar a germinação e emergência das espécies estudadas. As avaliações foram realizadas aos 15, 30 e 45 dias após o plantio das plantas daninhas através da contagem do número de plantas emersas, as quais foram cortadas rente ao solo determinando-se as biomassas fresca e seca. Posteriormente retirou-se a palha e avaliou-se o número de plântulas que não ultrapassaram a palha assim como a biomassa fresca e seca. De acordo com os resultados obtidos na primeira fase do experimento, pode-se concluir que as espécies estudadas não apresentaram comportamento fotoblástico, ou seja, germinam indiferentemente da presença ou da ausência de luz. Em relação à segunda fase, observou-se que a quantidade de palha de até 10 t.ha-1 não foi suficiente para impedir a germinação das espécies E. indica e B. plantaginea, somente acima desta quantidade é que houve uma redução na emergência das mesmas. Quanto às espécies E. heterophylla, I. nil e S. glaziovii verificou-se que estas tendem a manterem-se problemáticas mesmo sob grandes quantidades de palha (20 t.ha-1). / During the last years it has been observed an increase in the mechanical harvest without using fire of the sugar cane. This system has been modifying the characteristics of sugar cane, considering that leaves a straw harvest residue on the soil, which affects the light incidence on it and the occurrence and management of weeds. The present experiment was carried out in the Departmento de Produção Vegetal/ USP – ESALQ, in two phases, with the objective of evaluating the effect of the light incidence in the germination of the weeds Euphorbia heterophylla L., Eleusine indica (L.) Gaertn, Ipomoea nil (L.) Roth, Sida glaziovii K. Schum. and Brachiaria plantaginea (L.) Hitchc, and to evaluate the effect of different amounts of sugar cane straw harvest residue on the soil to the control of these weeds. The first phase was carried out in the lab chamber, testing the germination with the presence or absence of light. The germinated plants were evaluated daily until the stabilization of the germination. The germination speed index was also evaluated after the end of the germination. The second phase of this experiment was carried out under greenhouse conditions in 11/05/06 right after the lab phase finished, using different amounts of sugar cane straw harvest residue (0, 5, 10, 15 e 20 t.ha-1) to evaluate the germination and emergence of the species. The evaluations were done on the 15th, 30th and 45th days after the weeds had been sown, the emerged plants were counted, cut near the soil surface and the fresh and the dry biomasses were determined. Later after the straw harvest residue was removed, the number of plants which did not surpass the amount of straw were evaluated and the fresh and dry biomasses were determined. According to the results obtained in the first phase of the experiment, it might be concluded that the studied species did not present a photoblastic behavior, or in other words, the presence or absence of light did not affect the germination. Relating to the second phase, it was observed that the amount of straw harvest residue of 10 t.ha-1 was not enough to stop the germination and emergence of the species E. indica e B. plantaginea, it was only above this quantity that their germination was reduced. Relating to the species E. heterophylla, I. nil and S. glaziovii, it was observed that they tend to be a problem even under bigger amounts of straw harvest residue (20 t.ha-1).

O engaço de bananeira, suporte que sustenta o cacho de bananas, normalmente é descartado após a colheita da fruta, seja nas casas de embalagens (packing houses) ou em centros distribuidores, onde é considerado verdadeiro resíduo pelo grande volume gerado e por não ser aproveitado. Por essa razão e por constituir-se em material fibroso, o engaço foi avaliado para produção de polpa celulósica. O engaço in natura apresenta cerca de 93% de umidade e células de parênquima em abundância; em termos de composição química, o engaço apresenta 7,4% de lignina, 47,8% de extrativos totais, e 47,6% de holocelulose. Nesta pesquisa, a performance do engaço como matéria-prima para produção de polpa celulósica foi avaliada, usando o CaO como fonte álcali. Foram utilizadas lavagem e pré-extração aquosa (100 ºC, por 100 minutos) como pré-processos com o propósito de reduzir a grande quantidade de extrativos no bagaço do engaço de bananeira. O bagaço original e os materiais obtidos após os pré-processos foram submetidos à polpação com CaO com 8, 10, 12 e 14% de CaO, à temperatura de 120 ºC por 120 minutos em digestor rotativo. Para comparação foi utilizado o processo soda de polpação, sob as mesmas condições, usando-se 12% de NaOH como carga alcalina. Os resultados mostraram que a aplicação da lavagem e pré-extração aquosa ocasionaram a redução de cerca de 40% da massa inicial do bagaço. Considerando-se as condições de polpação e também a composição química do engaço de bananeira, os pré-processos avaliados não apresentaram um significativo efeito no processo de cozimento. Para a polpação do engaço, o processo de polpação cal pode ser considerado uma alternativa técnica para produção de polpa celulósica, apresentando níveis de deslignificação similar ao do processo de polpação soda. / The banana stem, grain stalk that supports the banana fruits, is normally discarded after the fruit harvesting, either in the 'packing house' or in the delivering centers, where it is considered a residue due to the great volume generated. For this reason and for being a fibrous material, stem was evaluated for pulp production. The stem in natura presents 93 % of humidity and parenchymatic cells in abundance; in terms of chemical composition the stem presents 7,4% of lignin, 47,0 % of total extractives and 45,6% of holocelullose. In this research, the performance of the stem as raw material for pulp production was evaluated, using the CaO as an alkali source. Washing and aqueous pre-extraction (100 ºC and 100 minutes) were considered as a pre-process in order to reduce the amount of extractives on the banana stem bagasse; the original bagasse and the materials obtained after the pre-processes were submitted to the CaO pulping with 8, 10, 12 and 14 % of CaO, at 120 ºC temperature during 120 minutes in rotating digester. For comparison, a soda cooking was carried out, under the same conditions using 12% of NaOH as alkaline charge. The results showed that the aplication of washing and aqueous pre-extraction caused a reduction of about 40% in the initial mass of bagasse. Considering the pulping conditions and also the chemical composition of the banana stem bagasse the pre-process evaluated did not show a significant effect on the cooking process itself. For the banana stem pulping, a CaO process can be considered a technical alternative for pulp production, with delignification rates similar to the NaOH process.

Objetivo: O principal objetivo desta pesquisa foi comparar os efeitos dos cultivos orgânico e convencional sobre as características físico-químicas, o teor de compostos antioxidantes, a atividade antioxidante e os resíduos de pesticidas de tomates cultivar Carmem. Considerando-se que o preparo doméstico de alimentos exerce efeitos expressivos sobre o nível de nutrientes em relação ao alimento in natura, particularmente no que tange ao teor de compostos antioxidantes e, conseqüentemente, na atividade antioxidante destes compostos, verificou-se também a influência de diversas formas de preparo doméstico para o consumo de tomates. Métodos: Os tomates foram submetidos aos seguintes tratamentos: inteiro, sem pele, sem semente, molho e purê de tomate. As amostras foram avaliadas físico-quimicamente quanto à atividade de água, sólidos solúveis totais, umidade, pH, cor, teor de ácido ascórbico, de fenólicos totais e de licopeno. As amostras foram liofilizadas e, posteriormente, submetidas ao processo de extração seqüencial para frutos, dando origem aos extratos etéreo, etanólico e aquoso. Aos extratos foram aplicados o teste do 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH) e o sistema beta-caroteno/ácido linoléico para avaliação da atividade antioxidante in vitro. As amostras foram ainda submetidas à análise multirresíduos de pesticidas. Para análise estatística dos resultados utilizou-se análise univariada e o teste de Tukey, adotando-se um nível de significância de 5%. Resultados: O tomate orgânico inteiro e o molho apresentaram teores médios de ácido ascórbico maiores que seus similares convencionais. O tomate orgânico apresentou teor médio de fenólicos maior que o tomate convencional, para todos os produtos e preparações. Não foi possível identificar diferença entre orgânicos e convencionais quanto ao teor de licopeno, para todas as preparações e produtos avaliados. Para o extrato etéreo pelo método DPPH, verificou-se que apenas para o tomate sem semente, o orgânico apresentou atividade antioxidante maior que o convencional. Para o extrato alcoólico pelo método DPPH, apenas para o tomate sem semente não foram observadas diferenças entre orgânico e convencional. Para as demais preparações e produtos, o tomate orgânico apresentou percentual maior de atividade antioxidante que o convencional. No caso do extrato aquoso, apenas o tomate inteiro e o molho orgânico e convencional não apresentaram diferenças, para os demais modos de preparo (sem pele, sem semente e purê) o tomate orgânico apresentou percentual médio de atividade antioxidante maior que o tomate convencional. Para o extrato etéreo pelo sistema beta-caroteno/ácido linoléico, quando se comparou cultivo orgânico e convencional, observou-se que a atividade antioxidante do molho convencional foi maior que do molho orgânico. No entanto, para os tomates sem pele e sem semente, o orgânico apresentou valores médios significativamente maiores que aqueles obtidos para o tomate convencional. Para o extrato alcoólico pelo sistema beta-caroteno/ácido linoléico, não foram encontradas diferenças quando se compararam as preparações e os produtos provenientes do cultivo orgânico e convencional. No caso do extrato aquoso, o tomate orgânico apresentou maior média de atividade antioxidante para todos os modos de preparo, exceto para o molho. A forma de cultivo foi um fator determinante em relação à presença de resíduos de pesticidas (permetrina, tebuconazol e ditiocarbamatos), uma vez que o tomate orgânico preparado de diversas formas não apresentou tais resíduos. Conclusões: Devido ao limitado tamanho da amostra, nenhuma generalização pode ser estabelecida em relação ao tipo de cultivo e o valor nutricional dos tomates. No entanto, a partir dos resultados dos lotes de tomate avaliados, para a maioria dos parâmetros adotados, pode-se observar superioridade para o tomate orgânico em relação ao convencional. / Objective: The main objective of this survey was to compare the cultivation effect (organic and conventional) over the physical-chemical characteristics, the content of antioxidant compounds and the antioxidant activity of tomatoes Carmen cultivar. Considering that home preparation of the food may be a significant effect over the level of nutrients in relation to a fresh food, particularly in the content of antioxidants and, consequently, in the antioxidant activity of these compounds, the influence of many ways of home prepare of tomatoes was verified. Methods: Tomatoes underwent the following treatments: whole fresh tomatoes, fresh tomatoes without the peel, fresh tomatoes without seeds, tomato sauce and tomato puree. Samples were physical-chemically analyzed for water activity, total soluble solids, water content, pH, color, ascorbic acid, total phenolics and lycopene. Samples were freeze-dried, and then underwent the sequential extraction process for fruits, resulting in ether, alcohol and water extracts. These extracts were tested by DPPH test and the beta-carotene/linoleic acid system in order to evaluate the in vitro antioxidant activity. Samples were also submitted to pesticide multi residue analysis. For the statistical analyses, ANOVA and the Tukey test were used considering a significance level of 5%. Results: The whole organic tomato and the organic sauce presented higher acid ascorbic content than their conventional counterparts. The organic tomato exhibited higher phenolics content than the conventional for all products and preparations. It was not possible to detect differences between organic and conventional in relation to the lycopene content form all preparations and products. For the ether extracts by the DPPH method, it was verified that only the organic tomato without seeds showed higher antioxidant activity than the conventional one. For the alcohol extract by the DPPH method, only the tomato without seeds not reveal differences between organic and conventional. The remaining organic preparations and products were better than the conventional. In the case of the water extract, only the whole tomato and the sauce did not show differences between the organic and the conventional, whereas the other preparations of the organic tomato exhibited higher antioxidant activity than those of the conventional tomato. For the ether extract in the beta-carotene/linoleic acid system it was verified that the conventional sauce was better than the organic one. However, the organic tomatoes without peel and seeds exhibited higher antioxidant activity than the conventional ones. For the alcohol extract in the beta-carotene/linoleic acid system no difference was detected between the organic and conventional tomato preparations and products. In the case of the water extract, the organic tomato afforded higher antioxidant activity for all types of preparations, except for the sauce. The method of cultivation was a determinant factor in relation to the presence of pesticides residues, since the organic tomato prepared in different forms did not contain these residues (permethrin, tebuconazol and dithiocarbamate). Conclusions: Due the limited size of the sample, no general statement could be made in relation to the method of cultivation and the nutritive value of tomatoes. However, for most of the parameter studied, the organically grown tomatoes ranked higher than the conventional tomatoes.

Atualmente, há um grande incentivo governamental para a produção de biodiesel a partir de óleo de mamona. O aumento na fabricação desse óleo irá aumentar a produção de torta de mamona, que tem grande potencial de emprego na tecnologia de material biodegradável e utilização na alimentação animal, se destoxificada. Os objetivos desta tese foram a caracterização química da torta de mamona, a extração de suas proteínas para desenvolvimento de material biodegradável, e a caracterização do resíduo sólido do processo de extração, visando seu uso na alimentação animal. A extração das proteínas da torta de mamona foi feita por solubilização em meio alcalino. Inicialmente, diversos parâmetros (velocidade de agitação, concentração da torta na solução extratora e temperatura de extração) foram testados no intuito de aumentar o rendimento de extração das proteínas, utilizando-se NaOH (pH = 9). Em seguida, diversos experimentos foram realizados para se avaliar os efeitos do pH (8-12) e/ou do tipo de agente alcalino (NaOH, KOH e Ca(OH)2) na extração das proteínas da torta de mamona, sempre à temperatura de 50°C, velocidade de agitação de 400rpm, e concentração da torta na solução extratora de 20%. Os extratos proteicos obtidos foram liofilizados (EPL), e os resíduos foram desidratados em estufa (40°C/24 horas). Análises para determinação da composição bromatológica, minerais, amido, compostos fenólicos totais, ácidos graxos, aminoácidos, fibra dietética, da microestrutura, atividade alergênica, eletroforese dimensional e identificação de ricina foram feitas na matéria prima, nas proteínas extraídas e nos resíduos. A composição de aminoácidos foi analisada no extrato proteico liofilizado (EPL) e nos resíduos somente nas amostras preparadas com NaOH. A composição bromatológica das matérias primas (semente, torta e farelo) mostrou elevados teores de óleo (43,6%) e fibras (29,5%) para as sementes; bem como altos teores de proteína (36-40%) e fibras (29-30%) para a torta e o farelo de mamona. A semente de mamona apresentou valores de minerais considerados razoáveis para oleaginosas, e a torta de mamona apresentou alta proporção de K; Ca e P, importantes para alimentação animal. Verificou-se alto teor de ácido ricinoléico (79-90%) nas matérias primas avaliadas. A torta de mamona apresentou altos teores de ácido glutâmico (15%), arginina (11%) e triptofano (9%), sendo que os teores dos outros aminoácidos variaram entre 2 e 7%. Os resultados da caracterização química dos EPL e dos resíduos foram dependentes principalmente do pH de extração das proteínas. Observou-se aumento da concentração de proteína (64-68%) e de cinzas (13-19%), nos EPL, em função do aumento do pH (10 - 12), independente do tipo de agente alcalinizante. Os resíduos obtidos da extração dos EPL apresentaram teores de proteína, cinzas e fibras variando entre 20 e 34%, 12 e 17% e 39 e 42%, respectivamente. Em relação ao perfil de minerais dos EPL, verificou-se aumento nas concentrações de Na e Mn com o aumento do pH para ambos agentes alcalinizantes. O perfil de minerais dos resíduos mostrou aumento significativo nos teores de Na e K com aumento do pH de extração, ajustado com NaOH e KOH, respectivamente. O teor de ácido ricinoléico foi menor no resíduo, e maior no EPL, obtidos em pH 12 ajustado com NaOH. A composição de aminoácidos dos resíduos sofreu efeito do pH apenas para o pH 12. Os aminoácidos presentes em maior concentração nos EPL e nos resíduos foram ácido glutâmico, triptofano e arginina. Os EPL e os resíduos obtidos da extração das proteínas apresentaram menor poder alergênico avaliado pelo teste de desgranulação de mastócitos obtidos do lavado peritoneal de ratos. O perfil eletroforético dos EPL e dos resíduos mostrou maior proporção de proteínas com massa molecular entre 29-36kDa, seguidos por proteínas de massa molecular ao redor de 20kDa e menor proporção de proteínas de massa molecular entre 45-66kDa. Não foi observada a presença da ricina nos resíduos obtidos em pH 12. Os resultados de todos os experimentos de extração das proteínas da torta de mamona permitiram escolher os melhores parâmetros de extração: temperatura = 50°C, velocidade de agitação = 400rpm, concentração da torta na solução extratora = 20%, pH = 12 e agente alcalinizante = NaOH. Em conclusão, o processo de extração de proteínas por solubilização alcalina permitiu a produção de concentrado proteico com características interessantes para a produção de material biodegradável (agricultura e biofilmes), e de resíduos ainda com alto teor de proteínas e de fibras, isento de ricina, podendo, portanto ser utilizado na alimentação animal. / Presently, there is large government incentive for biodiesel production from castor seed oil. The increase of this oil fabrication will raise the production of castor seed pulp, which has great potential for utilization for biodegradable material technology and for animal feed, if detoxified. The objectives of this research were the chemical characterization of the castor seed pulp, the extraction of the proteins for biodegradable material developing, and the characterization of the solid residue of the extraction process, aiming its use for animal feed. The protein extraction from the castor seed pulp was made through solubilization in alkaline medium. Initially, several parameters (stirring speed, pulp concentration in the extraction solution and extraction temperature) were tested aiming the optimization of the protein extraction yield, using NaOH (pH 9). Subsequently, several experiments were realized to evaluate the effects of pH (8-12) and/or of the type of alkaline agent (NaOH, KOH and CaOH) on the castor seed pulp protein extraction, always at 50 °C, 400rpm stirring speed, and 20 % pulp concentration in the extraction solution. The obtained protein extracts were lyophilized (EPL), and the residues were dehydrated in stove (40 °C/24 h). The raw material, the extracted proteins and the residues were analyzed for bromatologic composition, minerals, starch, total phenolic compounds, fatty acids, amino acids, dietetic fiber, microstructure, allergenic activity, dimensional electrophoresis and ricin identification. The amino acids composition was analyzed on the lyophilized extract (EPL) and in the residues of the samples prepared with NaOH. The bromatologic composition of the raw materials (seed, pulp and meal) showed high content of oil (43.6 %) and fiber (29.5 %) for the seeds; as well as high amounts of protein (36-40 %) and fiber (29-30 %) for the pulp and the castor seed meal. The castor seed had average mineral values for oil seeds, and the castor seed pulp showed high percentage of K, Ca and P, valuable for animal feed. The evaluated raw materials had high percentage of ricinoleic acid (79-90 %). The castor seed pulp showed high percentage of glutamic acid (15 %), arginine (11 %) and triptophane (9 %). The percentage of the other amino acids varied between 2 and 7 %. The results of the chemical characterization of the EPL and of the residues were mainly dependent on the pH during protein extraction. It was observed an increase of the protein concentration (64-68 %) and of the ash (13-19 %), within the EPL, due to the pH raise (10 - 12), independently of the type of alkaline agent. The residues of the EPL extraction showed protein, ash and fiber content varying between 20 and 34%, 12 and 17% e 39 and 42%, respectively. Concerning the mineral profile of the EPL, an increase of Na and of Mn was observed with the increase of pH for both alkaline agents. The mineral profile of the residues showed a significant increase of the Na and the K content with the increase of the pH of the extraction solution, adjusted with NaOH and KOH, respectively. The ricinoleic acid content was lower in the residue, and higher in the EPL, obtained at pH 12 using NaOH. The amino acid composition of the residues was affected by the pH only at pH 12. The higher content of amino acid in the EPL and in the residues was of glutamic acid, triptophane and arginine. The EPL and the residues of the protein extraction showed low allergenic capacity evaluated by the mastocyte degranulation test obtained from the peritoneal wash of rats. The electrophoresis profile of the EPL and of the residues showed higher content of proteins with molecular weight varying between 29-36 kDa, followed by proteins with molecular weight around 20 kDa and lower proportion of proteins with molecular weight between 45 and 66 kDa. Ricin was not observed in the residues obtain at pH 12. The results of all the experiments of protein extraction of the castor seed pulp allowed to select the best extraction parameters: temperature = 50 °C, stirring speed = 400rpm, castor seed pulp concentration in the extraction solution = 20 %, pH = 12 and alkaline agent = NaOH. In conclusion, through the alkaline protein extraction process it was possible to achieve a protein concentrate with interesting properties for biodegradable material production (agriculture and biofilms), and of ricinless residues which still have high content of proteins and fiber that can be used for animal feed.

Neste trabalho, vidros contendo um resíduo industrial denominado lama vermelha, foram desenvolvidos e caracterizados. Foi utilizada a quantidade mínima de 60% em massa de lama vermelha na produção dos vidros para promover a utilização desse resíduo. De acordo com os resultados de difração de raios X obtidos, observa-se que é possível produzir materiais a partir da lama vermelha com fases amorfas consideráveis, embora fases cristalinas referentes ao Fe originário do resíduo estejam presentes. O material denominado 60L40S, o qual possui 60% em massa de lama vermelha na sua composição nominal, apresentou as melhores propriedades dentre as composições estudadas, porém apresentou também alta temperatura de fusão. Ajustes na composição desse material foram realizados buscando diminuir essa temperatura. Os resultados mostram que os ajustes foram satisfatórios no desempenho de diminuir a temperatura de fusão, porém perdas na propriedade química desse material foram observadas. Elementos comumente encontrados na composição química de rejeitos nucleares foram adicionados aos vidros produzidos neste trabalho visando estudar os efeitos dessa adição nas propriedades químicas e térmicas desses materiais. Foi observado que é possível adicionar até 15% em massa de elementos simuladores aos materiais produzidos e essa adição promove a diminuição da temperatura de fusão. Acima de 15% em massa os elementos adicionados se precipitam na estrutura do material. Foi observado que, embora haja perdas na durabilidade química do material 60L40S após a adição dos elementos simuladores, esse material, quando em contato com água, mantém os elementos simuladores confinados em sua estrutura. Esse resultado é promissor, pois sugere que o material 60L40S é capaz de imobilizar em sua estrutura elementos provenientes de rejeitos nucleares. / Glasses based on red mud, a residual material from bauxite processing, were developed and characterized in this work. In order to promote its use, a minimum 60 wt% of red mud was used in the production of the glasses. According to XRD results, materials containing considerable amorphous phases were produced when using red mud as raw material. These amorphous phases were observed even though crystalline phases associated to Fe coming from the red mud itself were present. The material denominated 60L40S, which has a nominal composition of 60 wt% red mud showed the best properties comparing with the others compositions studied. However, these materials presented a high melting temperature. Changes in the composition of this material were made with the objective of lowering this temperature. Results indicated that the changes made to the material were successful in the reduction of the melting temperature. However, a reduction in the chemical properties of the resulting material was observed. Elements usually found in the chemical composition of nuclear wastes were added to the glasses produced. It was done with the objective of determining the effect of these elements on the chemical and physical properties of the red mud based glasses obtained. It was found that it was possible to add up to 15 wt% of these elements to the materials produced. The addition of these simulants materials promoted a reduction in the melting temperature of the resulting material. Above 15 wt%, the added elements precipitate in the structure of the resulting material. Even though the reduction in the chemical durability of the 60L40S material when simulant elements were added, it was observed that this material contained the simulant elements confined in its structure when in contact with water. This is a promising result, since it indicates that the 60L40S has the potential to immobilize elements from nuclear wastes.

O Brasil tem uma longa tradição na tecnologia do tório, desde a abertura do principal mineral, a monazita, até compostos de pureza grau nuclear, com reservas minerais estimados em 1.200.000 ton – ThO2. Como conseqüência desta produção, foi acumulado um resíduo produzido na unidade piloto de purificação de nitrato de tório, do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares- CNEN/SP, mais de 25 toneladas ao longo das últimas três décadas, proveniente dos rafinados e soluções de lavagem do processo de extração por solventes, conhecido como RETOTER. Sua composição, um hidróxido, contendo tório, terras raras e impurezas menores, incluindo o chumbo-208 do decaimento do 232 Th, com abundância isotópica em 88,34 %, enriquecido naturalmente ao longo das eras geológicas. Neste trabalho são discutidos os estudos dos principais parâmetros do processo de recuperação deste chumbo, 0,42 % em massa no RETOTER seco, utilizando-se a técnica de troca iônica com resinas aniônicas em meio clorídrico. A abundância isotópica do chumbo foi analisada por espectrometria de massa termoiônica (TIMS) e de alta resolução (ICPMS), e com os dados calculou-se a secção de choque de captura para nêutrons térmicos. O valor resultante foi de s? o = 14,6 +/- 0,7 mb diferentemente do chumbo natural de s? o = 174,2 +/- 7,0 mb. Estudos preliminares de recuperação do tório e terras raras neste resíduo também foram apresentados. / Brazil has a long tradition in thorium technology, from mineral dressing (monazite) to the nuclear grade thorium compounds. The estimate reserves are 1200,000. ton of ThO2. As a consequence from the work of thorium purification pilot plant at Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares-CNEN/SP, about 25 ton of a sludge containing thorium and rare earths was accumulated. It comes as a raffinate and washing solutions from thorium solvent extraction. This sludge, a crude hydroxide named RETOTER contains thorium, rare earths and minor impurities including the radiogenic lead-208, with abundance 88.34 %. This work discusses the results of the studies and main parameters for its recovery by anionic ion exchange technique in the hydrochloric system. The isotope abundance of this lead was analyzed by high resolution mass spectrometer (ICPMS) and thermoionic mass spectrometer (TIMS) and the data was used to calculate the thermal neutron capture cross section. The value of s? o = 14.6 +/- 0.7 mb was found, quite different from the s? o = 174.2 +/- 7.0 mb measure cross section for the natural lead. Preliminary study for the thorium and rare earths separation and recovery was discussed as well.

As soqueiras de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) são colhidas anualmente, momento em que são expostas a uma grande interferência negativa interespecífica das plantas daninhas, sendo essencial o manejo destas plantas para obtenção de uma produtivade economicamente rentável da cultura. Comumente este controle é feito com a aplicação de herbicidas residuais em condições de pré ou pós-plantio através da recomendação de acordo com a infestação local. Apesar da existência de várias opções de controle químico de plantas daninhas em pré-emergência na cultura da cana-de-açúcar, novas opções de formulaçõoes de herbicidas são necessárias. Sendo assim, esta pesquisa teve o objetivo de estudar uma nova associação de moléculas, imazapic e imazapyr, para o controle das plantas daninhas em cana-de-açúcar, através da avaliação da influência de parâmetros de solo e culturais, na eficácia de controle de plantas daninhas e seletividade para a cultura. Para este propóstito foram conduzidos experimentos em condições de campo e casa de vegetação. Em condições de campo, em agosto de 2012 foram instalados experimentos em áreas de solos arenoso e argiloso com e sem palhada, para avaliação da eficácia da associação de imazapic e imazapyr no controle de plantas daninhas e da seletividade à cultura, no qual as menores doses testadas de (imazapic + imazapyr), em todas as situações continuaram eficientes no controle da comunidade infestante até 120 dias após a aplicação, equiparando estatisticamente aos tratamentos com maiores doses, aos tratamentos associados ao tebuthiuron e aos padrões, com a ausência de sintomas fitotóxicos nas variedades. Para avaliação da fitotoxidade foram instalados três experimentos durante o mês de novembro de 2012 sobre soqueira de 2º corte, nos quais foram feitas aplicações do (imazapic + imazapyr) isolado e associados a outros herbicidas nos estádios de pré-emergência total, pós-inicial e pós-tardia da cultura, sendo possível observar a seletividade quando aplicada a dose (80,25 + 26,25 g imazapic + imazapyr ha-1) na modalidade de pré-emergência, como também quando associada ao tebuthiuron, metribuzin e clomazone. Foram realizados estudos em casa de vegetação para avaliação de características do herbicida quanto à capacidade de lixiviação pela palha em relação à precipitação, quanto ao período residual durante época seca, quanto à lixiviação do herbicida da superfície às diferentes camadas de solo, e quanto ao controle de espécies daninhas em diferentes texturas de solo. Volumes de 10 e 20 mm de água foram suficientes para promover a transposição do herbicida sobre a camada de palha em solo argiloso e médio-arenoso, respectivamente, apresentando atividade do (imazapic + imazapyr) no controle do bioindicador mesmo após 120 dias sem irrigação após a aplicação do herbicida, quando aplicado sobre a palha ou sobre o solo. A presença do herbicida foi observada até a camada 10-20 cm de profundidade, pelos índices de controle do bioindicador resultantes da lixiviação, e do efeito residual em solo arenoso e argiloso aos 75 e 90 dias após a aplicação, sendo de um modo geral as associações (imazapic + imazapyr) + clomazone e (imazapic + imazapyr) + tebuthiuron foram as mais eficientes no controle das espécies daninhas estudadas. / The weed management is essential in sugarcane crop. After the harvest, sugarcane ratoons are exposed to interspecific weed competition, and its control usually is done with residual herbicides in pre or post-planting according to the local infestation. Although there are several options for weed chemical control inn sugar cane, new options of formulations are needed. Thus, this research aimed to study the imazapic and imazapyr association through the evaluation of soil parameters influence, the efficacy of weed control and selectivity for the sugar cane. For this purpose field and greenhouse experiments were conducted. In August 2012, field experiments were conducted in sandy and clay soils areas, with and without crop residues to evaluate the effectiveness of imazapic + imazapyr on weed control and selectivity to sugarcane, in which the lower doses tested of imazapic + imazapyr were enough to control the weeds until 120 day after application equating to higher doses in association to tebuthiuron and standard treatments, without phytotoxic symptons in the studied varieties. To evaluate the phytotoxicity, three experiments were installed in november 2012 on second ratoon, Imazapic + imazapyr was selective when applied at 80.25 + 26.25 g ha-1 in pre-emergence, as well as associated with tebuthiuron, metribuzin and clomazone. In early post-emergence, selectivity was noted when applied at 80.25 + 26.25 g imazapic + imazapyr ha-1, as by the association of this rate with the herbicides clomazone and isoxaflutole. However, the application in late post-emergence proved to be non-selective for any use of the association of the herbicides imazapic + imazapyr. Other studies were conducted in a greenhouse to evaluate the the herbicide association ability to leach the straw in relation to rainfall volume, the residual period during the dry season, the herbicide leaching from the surface into different layers of soil as the weed species control in different soil textures. Simulated rainfall volumes from 10 to 20 mm were sufficient to promote herbicide transposition through the straw to clay and mediumsandy soil, respectively. Imazapic + imazapyr effects on bio-indicator showed that even after 120 days of drought conditions after application, when applied on straw or to the soil. Imazapic + imazapyr were able to leach in the sandy and clay soils up to 10-20 cm deep layer, and residual effect at 75 and 90 days after application in sandy and clay soil. Generally, better weed control levels were obtained by the association of imazapic, imazapyr and clomazone, and imazapic, imazapyr and tebuthiuron.

A presente Tese, elaborada pela integração de artigos científicos publicados ou submetidos em periódicos internacionais, tem por objetivo geral investigar as potencialidades e limitações de resíduos industriais, acadêmicos e agroindustriais na obtenção de catalisadores para degradação de poluentes orgânicos. Foram utilizados resíduos industriais (banhos de galvanização, areias de fundição e petroquímico), acadêmicos (soluções residuais de aula de fotografia contendo prata e solução residual das aulas de química analítica contendo metais) e agro-industriais (casca de arroz, casca de acácia esgotada, pó de fumo) na preparação dos fotocatalisadores suportados. Os sólidos foram caracterizados por um conjunto de técnicas espectroscópicas, volumétricas, microscópicas, eletroquímicas visando descrever os catalisadores do ponto de vista, elementar, estrutural, textural e morfológico, como espectroscopia de emissão de raios X por dispersão de energia (SEM-EDX), espectroscopia de retroespalhamento Rutherford (RBS), espectroscopia de reflectância difusa no ultravioleta (DRS-UV), espectroscopia de espalhamento de raios X em baixo ângulo (SAXS), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), porosimetria de nitrogênio e medidas de potencial zeta (ZP). Os sistemas foram avaliados na fotodegradação de corante (rodamina B), fenol e fármacos sob radiação ultravioleta e visível. Para fins de comparação, titânia comercial P25 (Degussa) foi empregada como catalisador. Além disso, o efeito da reutilização dos catalisadores e atividade fotocatalitica frente a amostras reais foram estudados. O catalisador suportado preparado a partir do resíduo da indústria petroquímica e suportado em sílica apresentou a melhor atividade fotocatalítica na degradação de todas as moléculas testadas, tal como RhB (67 % sob radiação UV e 61 % sob radiação visível), fármaco guaifenesin ( 49 % UV e 45 % visível) e fenol (44 % UV), enquanto que o P25 comercial apresentou 93 % e 14 %, respectivamente, para a radiação ultravioleta e visível. / This thesis, developed by the integration of scientific papers published or submitted in international journals, has the objective to investigate the potential and limitations of industrial waste, academics and agroindustrial to obtain catalysts for degradation of organic pollutants. Industrial waste (galvanic baths, foundry sands and petrochemical), academics (residual solutions of class photograph containing silver and residual solution of analytical chemistry classes containing metals) and agroindustrial (rice husk, exhausted bark acacia, tobacco dust) were used in the preparation of the supported photocatalyst. The solids were characterized by a set of spectroscopic, volumetric, microscopic electrochemical techniques in order to describe elementary structural, textural and morphological properties, such as Scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), Rutherford backscattering spectrometry (RBS), diffuse reflectance spectroscopy in the ultraviolet (DRS-UV), small-angle X-ray scattering (SAXS), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), nitrogen porosimetry and zeta potential (ZP) measurements. The catalyst activity was evaluated on the dye (RhB), phenol and drugs photodegradation under ultraviolet and visible radiation. For comparative reasons, P25 (Degussa) was also employed as the catalyst. Furthermore, the effect of reuse of catalysts and photocatalytic activity compared to real samples were also evaluated. The silica supported catalyst prepared from petrochemical waste and supported on silica showed the best photocatalytic activity in the degradation of all tested molecules, such as RhB (67% and 61% under UV and visible radiation, respectively), guaifenesin drug (49% UV and 45 % visible radiation) and phenol (44 % UV radiation), while the commercial P25 showed 93 % and 14 %, to ultraviolet and visible radiation, respectively.

Entre as principais fontes de contaminação de águas superficiais e subterrâneas encontra-se o lançamento de despejos industriais e de esgoto doméstico sem tratamento e o uso de fertilizantes agrícolas. Nestas matrizes, o íon nitrato aparece como um dos poluentes que mais influencia na degradação das águas. O nitrato é extremamente estável e solúvel em meio aquoso, o que dificulta a remoção do mesmo de águas e efluentes. Uma alternativa de baixo custo e eficiente para remover este poluente consiste no processo de sorção. Além disso, ressalta-se que diversos sólidos podem ser utilizados como sorvente na remoção de poluentes. Sendo assim, os resíduos sólidos, produzidos por diferentes tipologias industriais, como por exemplo, as carboníferas, que precisam ser gerenciados de forma adequada poderiam ser uma alternativa de sólido sorvente. Durante o beneficiamento do minério, estima-se que cerca de 60 % da massa inicial adicionada ao processo seja descartada como rejeito, sendo esse, fonte de importantes impactos ao meio ambiente. Neste contexto, o presente trabalho propõe verificar a possibilidade de tratamento de águas contaminadas com o íon nitrato através do processo de sorção utilizando rejeito do beneficiamento do carvão como sólido sorvente. Para isso, foram realizados ensaios preliminares com sólido natural e com o mesmo sólido modificado quimicamente. Constatou-se que a superfície do rejeito tratada com solução de HDTMA-Br 60 mM torna o processo mais eficiente. Assim, o sólido modificado foi utilizado para a realização de ensaios de sorção visando obter as melhores condições experimentais. A influência dos seguintes parâmetros foi estudada: o pH (de 2 a 10), o tempo de contato da solução de nitrato com o sólido sorvente (de 0 a 90 minutos) e a concentração de sorvente (de 0 a 2 g/100mL da solução). Ainda, isotermas de equilíbrio foram construídas utilizando as melhores condições operacionais encontradas em três temperaturas diferentes (25, 35 e 45ºC). Os dados experimentais foram ajustados aos modelos de Freundlich, Langmuir, Sips e Redlich Peterson. Os resultados obtidos mostraram que as condições que apresentaram os maiores percentuais de remoção do íon estudado foram: pH 6, 60 minutos de tempo de contato e 1 g/100 mL de sorvente. Já quando comparados os dados com os modelos das isotermas, o modelo que melhor descreve o processo foi Sips, com R2 superior a 0,99 em todas as temperaturas avaliadas. Os dados obtidos indicam que rejeito proveniente do beneficiamento de carvão é satisfatório na remoção do íon nitrato, alcançando remoção superior a 90 %. Já no efluente real estudado, houve remoção acima de 90 % do íon nitrato. Comparando os resultados com os limites estabelecidos pela Portaria 2914 de 2011 do Ministério da Saúde, que dispõe sobre os padrões de qualidade da água, o parâmetro nitrato, após tratamento de sorção proposto no presente trabalho ficou abaixo do valor máximo (10 mg L-1) que consta na Portaria. A pesquisa realizada mostra que é possível tratar águas contaminadas com nitrato utilizando um resíduo industrial proveniente de carboníferas, contribuindo para redução do impacto ambiental em diferentes dimensões. / Among the main sources of water contamination are the release of untreated industrial waste and domestic effluents and the use of agricultural fertilizers. In contaminated water, the ion nitrate appears as one of the effluents with the higher influence on water degradation. Nitrate is extremely stable and soluble in water, which hampers its removal from water and effluents. Is a low-cost and efficient alternative to remove this pollutant is the sorption process, which has been studied for the removal of several compounds. In addition, it is emphasized that various solids can be used as sorbent in the removal of pollutants. Therefore, solid wastes, produced by different industrial typologies, such as carboniferous, that need to be adequately managed could be a solid sorbent alternative. During the ore’s beneficiation, it is estimated that about 60% of the initial mass added to the process is discarded as a residue, which is source of important impacts on the environment. In this context, this work proposes to verify the possibility to treat nitrate-contaminated waters through the sorption process using the residue of coal beneficiation as solid sorbent. Preliminary tests were performed with the natural and chemically-modified solid. It was determined that the residue surface treated with the solution HDTMA-Br 60 mM increases the efficiency of the process. Thus, the modified solid was used for the performance of sorption tests aiming to obtain the best experimental conditions for sorption. The influence of the following parameters was studied: pH (from 2 to 10), contact time of the nitrate solution with the solid sorbent (from 0 to 90 minutes) and sorbent concentration (from 0 to 2 g.100mL-1 of the solution). Furthermore, equilibrium isotherms were built using the best operational conditions found in three different temperatures (25, 35 and 45°C). Experimental data were adjusted to the models of Freundlich, Langmuir, Sips and Redlich Peterson. Obtained results showed that the highest percentages of ion removal were achieved by: pH 6, contact time of 60 minutes and 1g.100mL-1 of sorbent. When comparing the data with isotherm models, Sips was the model that best describes the process, with an R² higher than 0.99 in all evaluated temperatures. The data obtained indicate that the residue from coal beneficiation is satisfactory in the removal of nitrate, reaching a removal rate of more than 90 %. In the real effluent studied, there was removal of more than 90 % of the nitrate ion. Comparing the obtained results with the Ordinance 2914 from 2011 of the Brazilian Health Ministry, , which determines the water quality standards, the nitrate parameter, after sorption treatment proposed in the present study, was below the maximum value (10 mg L -1 ) Contained in the Ordinance. The research shows that it is possible to treat water contaminated with nitrate using an industrial waste from carboniferous, contributing to reduce the environmental impact in different dimensions.

O objetivo deste trabalho é avaliar a incorporação de uma fração cuja fração granulométrica é menor que 2mm do resíduo do Shredder proveniente de uma indústria siderúrgica ao processo de fabricação de blocos cerâmicos estruturais de uma fábrica de cerâmica vermelha. As variáveis analisadas foram: dimensões, propriedades de resistência à compressão, absorção de água e quanto às questões ambientais pela análise de lixiviação e solubilização segundo a NBR 10.004 (ABNT, 2004). Foi realizado processamento do resíduo do Shredder em uma fração menor que 2mm e realizada a incorporação de uma dosagem de 10% e 20% deste material no processo industrial de uma cerâmica de produção de blocos estruturais. Foram avaliadas as propriedades de qualidade e quanto às questões ambientais. Analisando os resultados constatou-se que tanto o bloco cerâmico padrão quanto aos protótipos contendo 10% e 20% de resíduo atendem os limites normativos para resistência à compressão e para absorção de água. Na análise dimensional, somente o protótipo contendo 10% de resíduo atende todos os parâmetros quanto os requisitos normativos.Pelas análises de lixiviado e solubilizado, concluiu-se que tanto o bloco cerâmico estrutural padrão quanto ao protótipo contendo 20% de resíduo são classificados como Classe II A- não inerte. É possível afirmar que a fração menor que 2mm do resíduo do Shredder pode ser utilizada junto à massa cerâmica como matéria-prima para fabricação de blocos cerâmicos estruturais. / The goal of this work is to evaluate the incorporation of a fraction smaller than 2 mm of the Shredder Residue from a steel industry into a manufacturing process of structural bricks in a red ceramic factory. Evaluate the quality of results as the compressive strength properties, water absorption and environmental issues as leaching and solubilization analysis according to NBR 10.004 (ABNT, 2004). The Shredder Residue in a fraction smaller than 2mm was incorporated in dosages of 10% and 20% with the clay in the industrial process of a ceramic which produces structural blocks. The quality properties and the environmental issues were analyzed and the results was that both brick pattern block and the prototypes containing 10% and 20% residue meet regulatory limits for compressive strength and water absorption. The analysis of leached and solubilized concluded that both the brick pattern and the prototype containing 20% of waste are classified as Class II A – non inert residue. It is possible to say that the fraction smaller than 2mm of Automotive Shredder Residue can be used with the clay as raw material for the manufacture of structural ceramic blocks.