Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224538.pdf: 1268905 bytes, checksum: 24681b8e6fca512ea690aecc27c81de7 (MD5) / O estado de Santa Catarina é o maior produtor nacional de maçãs, produzindo aproximadamente 400 mil toneladas por ano. Cerca de 30 a 35% desta produção é destinada ao processamento para obtenção de sucos, geléias e concentrados. Este processamento gera grandes quantidades de resíduos, denominado bagaço de maçã, o qual é composto por polpa, casca e semente. Diante da grande produção deste resíduo, surge a necessidade da utilização deste material em aplicações biotecnológicas, pois possui baixo conteúdo protéico e alto conteúdo de açúcares, os quais podem ser utilizados como fonte de carbono para microrganismos em sua forma sólida e/ou através da extração dos açúcares. Em vista disso, o presente trabalho teve como objetivo o enriquecimento protéico do bagaço de maçã em fermentação em estado sólido e o cultivo do fungo Gongronella butleri em biorreator airlift visando à obtenção de quitosana. Os experimentos em fermentação em estado sólido consistiram na avaliação da fonte de nitrogênio, umidade inicial e granulometria do meio de cultivo, tendo como resposta a produção de proteína solúvel e o consumo de açúcares redutores. Este material tratado biologicamente foi empregado na alimentação de alevinos de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). O enriquecimento protéico do bagaço de maçã atingiu valores máximos 19,24% de proteína solúvel, e quando avaliados como complemento alimentar em dietas para alevinos, estes apresentaram diferenças significativas quando comparados à ração convencional, demonstrando que a quantidade de proteína solúvel no bagaço de maçã possui um alto valor nutritivo, pois foi obtido um aumento de 44% na massa dos alevinos tratados durante um período de 30 dias. Já os experimentos utilizando fermentação submersa visando à obtenção de quitosana foram realizados em reator airlift com circulação externa de volume 6,5L, avaliando a fonte de nitrogênio e a aeração do meio de cultivo. Os experimentos utilizando maiores níveis de aeração proporcionaram maiores concentrações de biomassa, atingindo 8,06 e 9,61g.L-1, resultando na produção de 873mg.L-1 e 1062mg.L-1 de quitosana, demonstrando a adequação do biorreator airlift no cultivo do microrganismo com ênfase na obtenção de quitosana.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:00:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221534.pdf: 1024707 bytes, checksum: 50e1555ab680605c839d1d653a7b7fca (MD5) / A areia contaminada com resina fenólica, gerada na etapa de desmoldagem das peças metálicas nas industrias de fundição, é atualmente um grave problema ambiental que o setor enfrenta. Parte desse resíduo vem sendo acumulado na própria empresa ou enviado para aterros industriais, causando sérios danos ao meio-ambiente. Os estudos realizados em relação à regeneração destas areias são motivados por fatores de ordem social, econômica e ambiental. Este trabalho visa estudar o processo de regeneração da areia contaminada com resina fenólica através de um tratamento químico utilizando o processo de oxidação avançado, conhecido como Processo Fenton. Este processo possibilita a reutilização da areia no processo original e avaliação das suas características mediante o processo fenólico alcalino catalisado com éster e processo gaseificado com CO2. Os parâmetros estudados e otimizados foram à concentração de Ferro (II), o tempo de reação e temperatura adequada para o processo de regeneração. A caracterização da areia regenerada foi realizada através das técnicas de análise térmica diferencial, análise termogravimétrica, difratometria de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e perda ao fogo. A areia contaminada com resina fenólica e regenerada apresentaram a mesma fase cristalina. Através de microscopia eletrônica de varredura observou-se que a condição C500, com temperatura de 40ºC e tempo de reação de 30 minutos, foi à condição mais adequada de regeneração. Os ensaios tecnológicos apresentaram valores de resistência à tração acima do especificado pelo setor produtivo, o que vem a comprovar a viabilidade do reaproveitamento do resíduo no processo industrial.

La gestión de los residuos sólidos mineros, enfrenta importantes desafíos; en vista de ello, desde un enfoque jurídico – ambiental, mediante este artículo se proponen algunas mejoras normativas vinculadas a la gestión integral de los residuos sólidos mineros que deberían estar incluidas en un reglamento especial de dichos residuos. Así, de una revisión de la situación actual de la gestión de los residuos sólidos mineros, de la normativa nacional e internacional, se realizará el desarrollo de los principales aspectos que, por ser relevantes y/o necesarios, deben estar contenidos en la regulación especial sobre dichos residuos. En ese sentido, este artículo está organizado en dos secciones. En la primera sección se presenta la justificación de la propuesta normativa sobre los residuos sólidos de la minería metálica, en la cual se sostiene que, dada las características de heterogeneidad (varios tipos de residuos, dependiendo de la etapa del proyecto minero y de la etapa de la operación), volúmen (gran volúmen de residuos sólidos mineros generados por los flujos de residuos de la gran y mediana minería) y composición (sustancias o elementos que podrían representar riesgo significativo para la salud, aun cuando todavía no se encuentra clasificado como residuo peligroso), las cuales determinan su peligrosidad para la salud y el ambiente, se requiere adecuar el marco normativo relacionado a la gestión integral de los residuos sólidos mineros, a través de una regulación propia de los mismos. En la segunda sección se tratan los aspectos prioritarios para efectos de una regulación especial sobre los residuos sólidos de la producción de la gran y mediana minería metálica del país; es decir, qué aspectos son necesarios que sean regulados en el Perú y cómo regularlos. Motivo por el cual, en esta segunda sección se desarrollan cuatro aspectos esenciales de la gestión de los residuos sólidos que deben ser objeto de mejora en una regulación especial; las dos primeras están vinculadas a las obligaciones y responsabilidades de las empresas mineras; mientras que las dos últimas están relacionadas a las mejoras en el accionar del Estado. El primer aspecto está vinculado a la adecuada gestión de los residuos sólidos mineros y su concordancia con el EIA como instrumento de gestión ambiental. En esta parte del artículo, se expone cómo integrar la adecuada gestión de residuos sólidos en el EIA como principal instrumento de gestión ambiental y qué tipo de requisitos deben ser exigidos en el EIA con respecto al manejo de los residuos sólidos mineros. El segundo aspecto está vinculado a la adecuación de los proyectos mineros con EIA aprobado o pendientes de aprobación a las mejoras normativas sobre gestión de residuos sólidos mineros. En líneas generales, en este punto brindaremos algunas recomendaciones para efectos de la adecuación del plan de manejo de residuos sólidos del EIA a las nuevas mejoras sobre manejo de los residuos sólidos mineros. El tercer aspecto está vinculado a los incentivos ambientales para el adecuado manejo de los residuos sólidos mineros y la eficiencia de recursos. En esta parte del artículo, se mencionan algunas posibles opciones de incentivos, con la finalidad de que las empresas mineras participen activamente en un desarrollo ambientalmente sostenible del país. Asimismo, en este punto se busca brindar algunas propuestas normativas que ayuden a fomentar las oportunidades económicas que brinda este nuevo enfoque sobre los residuos, especialmente para las empresas mineras. En general, se establecen propuestas de incentivos para generar un mejor mercado para el manejo de los residuos sólidos mineros. El cuarto aspecto trata sobre la supervisión y fiscalización de los residuos sólidos mineros. En líneas generales, en este punto, se formula propuestas de mejoras en cuanto al control sobre el manejo de los residuos sólidos mineros y se señala el universo real sobre el cual el OEFA desarrolla sus funciones y competencias. Por último, se plantean algunas conclusiones finales respecto a la situación de la gestión de los residuos sólidos, entre las cuales podemos resaltar que se debe incluir el enfoque de uso eficiente de los recursos y de una producción más limpia que incentive a las empresas mineras a optimizar el diseño de sus procesos y proyectos, y a identificar las oportunidades que brindan las mejoras tecnológicas para lograr una mayor eficiencia en el uso de los recursos y el mercado de los residuos sólidos, cuyo rol promotor de fortalecimiento del mismo debe recaer en las entidades del Estado, a fin de contar con un sistema integral e integrado del manejo de los residuos sólidos mineros. El objetivo final de este artículo es plantear alternativas viables para el fortalecimiento de la gestión integral de los residuos sólidos mineros. / Trabajo académico

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:22:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318590.pdf: 2962183 bytes, checksum: 9a7fe2da052fea3063427946812897cd (MD5) Previous issue date: 2013 / A gaseificação de resíduos agroindustriais tem sido apontada como uma alternativa viável de geração de energia, atuando ao mesmo tempo como solução para a disposição final destes rejeitos. Neste trabalho foi estudada a cinética da reação de gaseificação com CO2 de duas biomassas desta categoria, a saber, bagaço de maçã (BM) e borra de café (BC). Como primeira etapa, as duas amostras foram submetidas a uma pirólise lenta em um reator de quartzo tubular de leito fixo, em atmosfera de N2, com taxa média de aquecimento de 11,7 °C·min-1 e tempo de residência de 60 minutos em 600 °C. O BM foi submetido também a uma pirólise rápida, onde a taxa média de aquecimento aplicada foi de 227,9 °C·min 1, e o tempo de residência foi de 15 minutos em 900 °C. A etapa de gaseificação dos resíduos carbonosos (chars) foi realizada em um reator diferencial, em condições onde se determinou, experimentalmente, que o regime era controlado pela reação química, ou seja, fluxo de CO2 de 200 mL·min-1, tamanho de partícula menor do que 106 m e massa de 12 mg. As reações foram conduzidas isotermicamente em um analisador termogravimétrico nas temperaturas de 760, 810 e 855 °C, em pressão atmosférica. Os resultados apresentaram uma reatividade maior para o bagaço de maçã em relação à borra de café, o que foi atribuído ao efeito catalítico do potássio, presente em grande quantidade no BM. Entre os chars de bagaço de maçã, a reatividade maior foi alcançada para o produto da pirólise rápida, como consequência das alterações estruturais propiciadas pelas condições operacionais aplicadas. Quatro modelos cinéticos foram ajustados aos dados experimentais da gaseificação, entre ele três teóricos: Modelo Homogêneo (MH), Modelo do Núcleo Não Reagido (MNNR) e Modelo de Poros Randômicos (MPR); e um semiempírico: Modelo de Poros Randômicos Modificado (MPRM). A ordem obtida de melhor predição foi MPRM > MPR > MNNR > MH. Os parâmetros cinéticos calculados ficaram dentro da faixa encontrada na literatura, com as energias de ativação variando entre 147,1 e 190,4 kJ·mol-1, e os fatores pré-exponenciais entre 7,8·104 e 2,2·107 min 1.<br> / Abstract : The gasification of agro-industrial residues has been identified as a viable alternative for energy generation, acting, at the same time, as a solution for the final disposal of these wastes. In the present work, the gasification kinetics of two biomasses, namely apple pomace (AP) and spent coffee grounds (SCG), with CO2 was investigated. As a first step, the slow pyrolysis of AP and SCG took place in a fixed-bed tubular quartz reactor under N2, with average heating rate of 11.7 °C·min-1 and a residence time of 60 min at 600 °C. A fast pyrolysis of AP was also performed, where the average heating rate applied was 227.9 °C·min 1, and the residence time was 15 min at 900 °C. The CO2 gasification of the carbonaceous residues (chars) was conducted in a differential reactor under conditions where it was determined experimentally that the system was in the kinetically controlled regime, ie., flow of 200 ml·min-1, particle diameter smaller than 106 m and amount of sample around 12 mg. The reactions were carried out isothermally in a thermo-gravimetric analyzer at temperatures of 760, 810 and 855 °C, at atmospheric pressure. The results showed a greater reactivity to apple pomace in relation to spent coffee grounds, which was attributed to the catalytic effect of potassium, present in large amounts in AP. Among the chars of apple pomace, the greater reactivity was achieved for the product of fast pyrolysis, as a consequence of structural changes due to operating conditions applied. Four kinetic models were fitted to experimental data of gasification, among them three theoretical: Volume-Reaction Model (VRM), Shrinking Core Model (SCM) and Random Pore Model (RPM); and one semi-empirical: Modified Random Pore Model (MRPM). The best fit order obtained was MRPM > RPM > SCM > VRM. The kinetic parameters calculated were within the range found in the literature, with activation energies varying between 147.1 and 190.4 kJ·mol-1, and the pre-exponential factors between 7.8·104 and 2.2·107 min-1.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T21:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A procura por novos materiais tem sido um desafio constante para a humanidade, principalmente no mundo de hoje onde se buscam modelos de produção sustentáveis, ou que agridam menos o meio ambiente. No caso dos bens minerais, principalmente aqueles utilizados pela construção civil como a areia, não tem sido diferente, e inúmeras pesquisas têm sido feitas na busca de produtos substitutos que desempenhem as mesmas funções que o produto original. Entretanto, os trabalhos até então realizados, que enfocam mais os aspectos normativos, não fazem uma avaliação econômico adequada, desprezam os aspectos funcionais e ambientais decorrentes da produção, usos e descarte do produto. É nesse contexto que ferramentas, como a Análise do Valor e Avaliação do Ciclo de Vida, tornam-se interessantes no desenvolvimento de um modelo que dê suporte à decisão de produzir um produto alternativo a outro que execute as mesmas funções, no caso em questão a areia industrial. Tal ação pode contribuir para o desenvolvimento sustentável e também levar os profissionais das áreas envolvidas a pensarem de maneira sistêmica. Com intuito de contribuir para essa consciência, o presente trabalho visa o desenvolvimento de um modelo, que dê suporte à decisão de produzir areia industrial a partir dos rejeitos de pedreiras, baseado na Análise de Valor e Avaliação do Ciclo de Vida, não desprezando os aspectos normativos para os usos dos agregados miúdos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológco. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-21T01:51:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 204466.pdf: 7086230 bytes, checksum: 767b14bf13c6236d840c816a53e91639 (MD5) / O sistema de produção de suínos é uma das atividades de maior impacto ambiental em regiões de alta concentração de animais. Por este motivo, tem-se

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-21T23:28:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211620.pdf: 9001197 bytes, checksum: 2d7a895182e44ff0aedd0cf62e003046 (MD5) / A preocupação com o estado do meio ambiente é crescente, principalmente em função da disponibilidade de recursos tais como energia, matérias primas, áreas para aterros e da preservação do meio natural. Diante deste panorama as atividades industriais preocupam-se em aperfeiçoar seus processos de modo a consumir menos materiais na produção, gerar menor quantidade de resíduos, e aperfeiçoar o aproveitamento de seus subprodutos através da valorização de seus resíduos. Além disso, a valorização de resíduos pode auxiliar as empresas a reduzirem seus custos tornando-se cada vez mais competitivas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-20T10:57:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197389.pdf: 2011608 bytes, checksum: 56238b8b6653499c3fa10a07aaac9008 (MD5) / O lodo proveniente do tratamento de efluentes do processo de galvanoplastia tem recebido particular atenção devido à natureza de sua constituição baseada em metais alcalinos e de transição. O descarte ou estocagem inadequada deste resíduo poderá causar danos ao meio ambiente e a saúde. Este trabalho propõe uma alternativa para a inertização dos resíduos galvânicos incorporando-os na formulação de pigmentos inorgânicos. Geralmente estes pigmentos inorgânicos são formados por óxidos metálicos que após tratamento térmico formam fases cristalinas estáveis. O lodo foi classificado como classe II -não-inerte, através da realização de testes de lixívia e solubilização conforme NBR10004. Para a incorporação do lodo na formulação dos pigmentos inorgânicos, este foi caracterizado por técnicas de análise química elementar como fluorescência de raios-X e espectroscopia de absorção atômica, e por meio de técnicas como termogravimétricas e difração de raios-X. Após a caracterização do resíduo, este foi incorporado a uma mistura de óxidos metálicos para obtenção do pigmento inorgânico. A formação do pigmento foi acompanhada através de difração de raios-X, onde foi observada a formação de fases espinélicas contendo os metais Fe, Cr e Zn. O pigmento foi caracterizado por meio de microscopia eletrônica de varredura, distribuição do tamanho de partículas a laser, análise térmica diferencial e termogravimétrica. Os pigmentos obtidos foram aplicados em substratos cerâmicos para realização de testes colorimétricos e avaliação do comportamento térmico durante a queima. Os pigmentos calcinados por um ciclo de 8 horas formaram fases espinélicas cristalinas, provocando a inertização dos metais. Foi possível incorporar até 20% do resíduo de galvanoplastia na produção de pigmentos inorgânicos a base de Fe, Cr e Zn, sem que as características e qualidades fundamentais dos mesmos fossem alteradas.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T16:10:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 152607.pdf: 331996 bytes, checksum: 1374be9a53b3b97fe5f2c2e8935255a7 (MD5) / Metodologia de gestão ambiental, aplicada numa empresa metal mecânica catarinense, destinada a auxiliar no desenvolvimento do desempenho ambiental das organizações, utilizando as oportunidades econômicas como justificativas para tais investimentos. Preconiza o conhecimento do processo produtivo da empresa, frente as questões ambientais e correlaciona uma análise técnica e econômica de melhoria do desempenho dos processos produtivos.

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T16:45:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T04:16:32Z : No. of bitstreams: 1 152107.pdf: 21054341 bytes, checksum: 9b514e8d602af9695095553af1ad87f8 (MD5) / Neste trabalho foram desenvolvidas ferramentas para auxiliar na decisão dos projetistas e profissionais ligados à área ambiental em relação às alternativas tecnológicas a serem usadas nos [projetos de sistemas de tratamento] em indústrias de carnes. Para tanto analisou-se diversas indústrias de pequeno e médio porte do interior do Estado do Rio Grande do Sul, as quais possuem abate de bovinos e suínos e com alternativas de processamento de carnes. Seus processos e os respectivos sistemas de tratamento de efluentes com a subordinação ao sistema gerencial também foram analisados e constituem a base de dados para aplicações computacionais. Foi desenvolvido modelo computacional usando a tecnologia de sistemas especialistas como ferramenta auxiliar à seleção de alternativas aceitáveis ao tratamento do efluente da indústria (principalmente [efluentes de frigoríficos]), tanto para a indústria nova como á existente. Os resultados obtidos nas simulações foram compatíveis com as estruturas existentes e é de se esperar a melhoria da qualidade ambiental neste ramo industrial, acompanhada de soluções para a [seleção de sistemas de tratamento] isentas de preferências pessoais dos projetistas e de custos compatíveis com a realidade da empresa.