Orientador : Oscar Antonio Braunbeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:05:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_UrielAparecido_M.pdf: 4391230 bytes, checksum: 141f09072df4ff98ab663ef208e24274 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: O presente trabalho estuda o comportamento de resíduos orgânicos processados por rot.or de f'acas retas radiais e inclinadas. o modelamento matemático baseia-se na literatura ref'erente ao lançamento de materiais granulares por distribuidores centrif'ugos. Um programa computacional resolve a trajetória teórica do material dentro da f'aca e outro resolve sua trajetória no ar. Construiu-se um lançador de material montado em um tor no. para lançamento de tor ta de litro com umidades entre 44 e 82 Y. Ajustaram-se as f'acas com ângulos de -31 o a +aa em relação à direção radial. Filmaram-se as trajetórias de lançamento da torta para poster ior reprodução. através de congelamento de imagens com avanço quadro a quadro e registro de suas coordenadas no espaço. Mediu-se a distância alcançada pela torta ao atingir a cota mínima. Construiu-se um túnel vertical para medição de velocidade terminal. dotado de válvula reguladora de vazão de ar. Pesaram-se as rações de torta classif'icadas para se obter uma velocidade terminal repr esentativa de cada umidade. Após anál ise de aI ternativas de rotores simples e duplos. em termos de potência de acionamento e trajetória preliminar optou-se por um retor simples. Construiu-se um rotor de facas retas radiais com diâmetro externo de 1.8 m para avaliação qualitativa do seu funcionamento. Montou-se lateralmente em uma colhedora de cana MF 201. Acionou-se o rotor através de dois mot.ores hidráulicos TRW. Tracioneu-se o conjunto com um guincho mont.ado em um trator Valmet. 128. O rot.or revolveu uma parcela do mont.e de torta de seção triangular de 4 m de largura por 2 m de altura. Os resultados experiment.ais indicaram bons ajust.es das trajetórias teóricas geradas por facas radiais e com ângulos negat.ivos. Devido ao tempo de descarga maior para facas com ângulos positivos. ocorreram desvios maiores nestas trajetórias. A modificação do ângulo da carenagem se mostrou mais influent.e na alteração da trajetória de material lançado do que a mudança do ângulo da faca. A desestruturação e aeração do material se realizam pela ação das facas do rotor e devido à ação do ar durante sua trajetória aérea / Mestrado / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador : Prof. Miguel Mansur Aisse / Coorientadora : Prof. Cleverson Vitório Andreoli / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 17/11/2015 / Inclui referências : p. 204-234 / Resumo: Para que o uso agrícola do lodo de esgoto seja possível no Brasil, parâmetros de qualidade sanitária, definidos na Resolução Conama 375/2006, devem ser atendidos. Para tanto, geralmente é necessária a adoção de métodos de higienização do lodo. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a estocagem prolongada como método de higienização do lodo, acompanhando de forma controlada os fatores que afetam o decaimento de ovos de Ascaris, coliformes termotolerantes e Salmonella spp. em lodos oriundos de tanques sépticos e de reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), desaguados em leito de secagem e em centrífuga. A pesquisa foi desenvolvida nas cidades de Fazenda Rio Grande (FRG) e Apucarana, no Estado do Paraná, Sul do Brasil. Foram realizados 18 tratamentos experimentais, 16 deles com quatro repetições cada e dois sem repetição, formando ao todo 66 unidades experimentais. Os lodos foram submetidos a condições operacionais diferenciadas: com/sem revolvimento manual e com/sem disposição sob cobertura, comumente empregada no armazenamento do lodo, e também condições climáticas distintas nos dois municípios. Foram realizadas nove coletas, uma na implementação do experimento e em 4, 9, 13, 17, 30, 47, 61 e 104 semanas. Dos sete tratamentos realizados com lodo de tanque séptico, dois atenderam a Resolução Conama 375/06 para obtenção de lodo Classe A (0,25 ovo viável/g ST) ambos realizados no município de Apucarana. Os limites de coliformes termotolerantes (<103 NMP/g ST) e Salmonella spp. (ausência em 10g ST) para lodo Classe A foram alcançados em todos os tratamentos, num período inferior a dois anos. Os tratamentos (sete) com lodo de reator UASB desaguado em leito, atenderam ao Conama em todos os parâmetros avaliados. Em nove semanas de estocagem do lodo foram obtidos valores menores que 0,25 ovo viável/g ST em todos os tratamentos, sendo que o número inicial de ovos viáveis de Ascaris nesse lodo era inferior a 3 ovos viáveis/g. O tempo necessário para obtenção do lodo higienizado foi de 61 semanas, tendo como parâmetro limitante a Salmonella spp.. No lodo de reator UASB, desaguado em centrífuga, que apresentou maior contaminação inicial de ovos, foram necessários dois anos de estocagem para que os lodos com cobertura alcançassem o valor estipulado pela Resolução. Nos tratamentos sem cobertura esse valor não foi alcançado. Os dois tratamentos (com e sem revolvimento, em pátio coberto) apresentaram os teores mais elevados de sólidos totais, 72% e 80%, entre os tratamentos realizados. Para coliformes, foram necessárias 30 semanas de estocagem do lodo nos tratamentos realizados, em pátio coberto, em Fazenda Rio Grande, para que atingisse concentrações inferiores a 103 NMP/g ST e 47 semanas nos tratamentos realizados em pátio descoberto. Os tratamentos realizados em pátio coberto mostraram-se mais eficientes do que os realizados em pátio descoberto no decaimento das bactérias. Quanto ao revolvimento das unidades experimentais, a influência positiva ocorreu nos tratamentos realizados em pátio descoberto no decaimento da Salmonella spp.. Na avaliação da prevalência de ovos de helmintos ao longo do tempo, a fauna parasitária encontrada no lodo séptico foi: Ascaris sp., Toxocara sp., Trichuris trichiura, T. vulpis, Trichuroidea, H. diminuta e Taenia sp.. Ovos de Ascaris sp. foram encontrados em 100% das amostras analisadas, com maior prevalência sobre os demais helmintos. Foi realizada também uma pesquisa que teve como objetivo avaliar a higienização de lodo anaeróbio quando desaguado em leitos de secagem, utilizando os parâmetros de coliformes termotolerantes e ovos de Ascaris sp.. O experimento foi conduzido em duas etapas. Na primeira, foi realizada a contagem de ovos do lodo oriundo de Reator UASB e desaguado em dois leitos de secagem modificados (5 x 3 m). Na segunda etapa, um dos leitos foi dividido em 6 pequenos leitos (50 x 50 cm) e foi inoculado número conhecido de ovos de Ascaris summ (20 ovos viáveis/g ST). Ao final de um ciclo de secagem de 30 dias, foram obtidos valores de 0 a 1,24 ovo viável/g ST e redução de coliformes fecais de 1011 NMP/g ST para valores entre 101 e 102 NMP/g ST. Apesar de não atingir o limite estipulado pela Resolução Conama para uso agrícola, o leito de secagem mostrou-se um mecanismo adequado de desinfecção do lodo. Palavras-chave: Biossólido. Helminto. Leito de secagem. Lodo anaeróbio; Reator UASB. Lodo de Tanque séptico. / Abstract: For being possible the use of sewage sludge in agriculture in Brazil, sanitation quality parameters, defined by CONAMA Resolution 375/2006, must be achieved. Therefore, it is usually necessary to adopt sludge sanitation methods. The aim of this research was to evaluate the long-term storage as sludge hygienization method, following by a controlled manner the factors affecting the decay of Ascaris eggs, fecal coliforms and Salmonella spp., in sludges coming from septic tanks and Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor (UASB), dewatered on drying bed and centrifugation. The research was conducted in the cities of Fazenda Rio Grande and Apucarana in the state of Paraná, southern Brazil. Were performed 18 experimental treatments, 16 of them with four replications each and two without repetition, forming a total of 66 experimental units. The sludge were subjected to different operating conditions, with / without manual plowing and with / without provision under cover, and also different climatic conditions in the two municipalities. Nine samples were taken in the implementation of the experiment and 4, 9, 13, 17, 30, 47, 61 and in 104 weeks. Of the seven treatments performed with septic tank sludge, two attended the CONAMA to obtain Class A sludge (0.25 viable eggs / g total solids (TS)), both held in the city of Apucarana. The limits for termotolerantes fecal coliforms (<103 MPN/g total solids) and Salmonella spp. (absence in 10g total solids) for Class A sludge were achieved in all treatments, in less than two years. The treatments (seven) with reactor UASB dewatered sludge in drying beds attended the CONAMA in all evaluated parameters. In nine weeks of sludge storage, were obtained values <0.25 viable eggs/g total solids in all treatments, the initial number of viable eggs of Ascaris this sludge was less than 3 viable eggs/g TS. The time required for obtaining sanitized sludge was 61 weeks, with the limiting parameter Salmonella spp.. In the UASB reactor sludge dewatered in a centrifuge, with the highest initial contamination of eggs, it took two years of storage for the sludge with coverage to reach the amount stipulated by CONAMA Resolution. In the treatments without cover, this number has not been reached. The two treatments (with and without disturbance in a covered windrow) had the highest levels of total solids, 72% and 80% between all the treatments. To coliforms, it took 30 weeks of sludge storage in the treatments carried out on the covered patio in Fazenda Rio Grande to reach concentrations lower than 103 MPN / g ST and 47 weeks for the treatments performed on the outdoor patio. The treatments performed in a covered patio proved to be more efficient than the open-air treatments in decay of bacteria. As for the disturbance of the experimental units, the positive influence occurred in treatments performed in an outdoor patio for dacay of Salmonella. Assessing the prevalence of helminth eggs in sewage sludge long-term storage, the parasitic fauna found in sludge was Ascaris sp., Toxocara sp., Trichuris trichiura, Trichuris vulpis, Trichuroidea, Hymenolepis diminuta and Taenia sp.. Ascaris eggs were found in 100% of the samples, with the highest prevalence among helminths. It was also carried out a survey that aimed to evaluate the sanitation of anaerobic sludge dewatered on drying beds, as the coliform parameters and eggs of Ascaris sp.. The experiment was conducted in two stages. At first it was held the sludge egg count come from UASB reactor and dewatered in two modified drying beds (5 x 3 m). In the second stage, one of the drying bed was divided into 6 small beds (50 x 50 cm) and was inoculated Ascaris summ known numbers of eggs (20 viable eggs / g TS). At the end of a 30 days the drying cycle, were obtained values between 0 and 1,24 viable eggs / g TS and a reduction of fecal coliform 1011 MPN / g TS to values between 101 and 102 MPN / g TS. Although not reach the limit set by Conama for agricultural use, the drying bed proved to be an adequate sludge disinfection mechanism. Keywords: Biosolids. Helminth. Bed drying. Anaerobic sludge; UASB. Sludge of septic tank.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-09-22Bitstream added on 2014-06-13T20:24:23Z : No. of bitstreams: 1 silva_d_dr_rcla.pdf: 1167994 bytes, checksum: eca15b5bfad71b8173fe9d808385fd94 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A poligalacturonase (PG) é uma pectinase que degrada a molécula de pectina atuando internamente , ao acaso, liberando oligossacarídeos (Endo-PG) ou por ataque a partir da extremidade não redutora da cadeia, liberando moléculas de ácido galacturônico (Exo-PG). As pectinases, como várias outras enzimas, têm sido obtidas a partir de microrganismos, em processos fermentativos em estado sólido (FES) e fermentação submersa (FSM). A purificação e caracterização destas enzimas podem possibilitar o estudo das diferenças de suas propriedades funcionais, bem como, permitem avaliar suas possibilidades de aplicação, em diferentes condições, em processos industriais. Este trabalho teve por objetivos estudar a produção, purificação e caracterização da PG produzida por Penicillium viridicatum RFC3 através de FES e FSM. Para FSM foram testados os resíduos agroindustriais (farelo de trigo, bagaço de laranja, uma mistura de ambos) a 3% (p/v) além da água amarela (resíduo do processamento da indústria cítrica) no seu estado bruto e com diluições (2, 4 e 10x). Os pHs iniciais foram corrigidos para 4,5, 5 e 5,5 e a fermentação ocorreu por 24 - 96 h. A ANOVA mostrou que o extrato do bagaço de laranja (pH 5,5 e 96 h) foi o melhor meio para a produção da PG em FSM. A purificação da PG produzida em FSM iniciou-se pela ultrafiltração do extrato bruto (membranas de 50 e 10 kDa, repectivamente) seguida pela aplicação da amostra em uma coluna de filtração em gel Sephadex G75 e posterior aplicação em uma Q Sepharose. A fração isolada e desorvida revelou, após 2 eletroforese (PAGE-SDS) a homogeneidade da banda cuja massa molar foi estimada em 92,24 kDa e pI de 5,4. A enzima mostrou ser uma exopoligalacturonase (Exo-PG) com pH e temperatura ótimos em 5,0 e 50-55ºC. / The polygalacturonase (PG) is a pectinase that degrade pectin acting internally, releasing olygossacharide (Endo-PG) or by atack to a non reducing chain extremity, releasing galacturonic acid (Exo-PG). The pectinases, like many others enzymes, have been obtained from microorganisms by solid state fermentation (SSF) and submerged fermentation (SMF). The purification and characterization of these enzymes besides the study of differences of its functional properties permit its application on industrial process, on different conditions. This work aimed the study of production, purification and characterization of PG from Penicillium viridicatum RFC3 by SSF and SMF. In SMF they were assayed agroindustrial wastes (wheat bran, orange bagasse and a mixture of both) at 3% (w/v 1:1) and citric industry liquid waste (yellow water) in crude state and with dilutions (2, 4 and 10x). It was also evaluated the variation of the initial pH of the medium (4.5, 5.0 nd 5.5) and the time of fermentation (24 96 h). The ANOVA test revealed that the culture medium composed by orange bagasse extract, at pH 5.5 and 96 h, was the best condition for production of PG in SMF. The purification process of PG from SMF was carried out by the ultrafiltration of the crude extract (50 and kDa membranes, respectively) and by gel filtration in Sephadex G75 and Q Sepharose columns. The fraction with PG activity show by eletrophoresis (SDSPAGE), an homogeinity of a band with estimated molar mass of 92.24 KDa and pI 5.4. The enzyme revealed to be an Exo-PG with optimal pH and temperature of 5.0 and 50-55 °C. It also revealed to be Ca2+ dependent, which increased its 4 activity and stability. The Km of the enzyme was 1.30 and 1.16 mg/ml on Ca2+ presence. The Vmax was 1.76 and 2.07 ?mol/min/mg when Ca2+ was added. The better fermentation conditions in SSF was wheat bran mixed with orange bagasse (1:1 w/w) at 80% moisture as an culture medium and 336h of fermentation.

O estudo concentrou-se na avaliação do desempenho de resíduos da produção agrícola brasileira como auxiliares de filtração da fumaça principal de cigarros em comparação com as tecnologias conhecidas, os filtros de acetato de celulose e de carvão ativado. Foram investigadas, após seleção preliminar: fibra de coco, casca de arroz, casca de banana – versões in natura e após calcinação - e talo de fumo in natura. Os materiais foram testados quanto à retenção de nicotina, alcatrão, monóxido de carbono, compostos orgânicos voláteis, metais, aminas aromáticas, fenóis, amônia, ácido cianídrico, óxidos de nitrogênio, compostos carbonilados voláteis e benzo[a]pireno na fumaça principal de cigarros de altos teores de alcatrão. Os analitos investigados fazem parte das principais substâncias monitoradas pelos órgãos reguladores da indústria tabagista. Para tanto, os materiais foram inseridos em filtros de cigarro com cavidade, ficando submetidos ao contato com o fluxo da fumaça principal de cigarros. Desta forma pôde-se avaliar, pelos teores da fumaça após percorrer os filtros, se os materiais trazem algum efeito adicional ou seletivo no processo de filtração, contribuindo para a redução de risco de cigarros. As fibras foram caracterizadas em termos de área específica, composição elementar, grupos funcionais via espectroscopia de absorção no infravermelho e a presença de metais via microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersa de raios X. Casca de banana e fibra de coco calcinadas mostraram desempenho superior aos materiais comparativos na remoção de aminas aromáticas, fenóis e benzo[a]pireno, enquanto casca de arroz e talo de fumo in natura removeram com mais eficiência os óxidos de nitrogênio e monóxido de carbono. Para quase a totalidade dos analitos avaliados, a presença dos resíduos agrícolas nos filtros ocasionou em filtração superior à apresentada pelo acetato de celulose, material base dos filtros utilizados em praticamente todas as marcas de cigarros do Brasil. Entretanto, nenhum dos agro-resíduos demonstrou universalidade na filtração de todas as classes de compostos, evidenciando que seu uso em combinação é a melhor maneira de obter-se filtração ampliada dos principais compostos tóxicos da fumaça. / This study focused on the evaluation of Brazilian agriculture by-products as alternative filter media in cigarette mainstream smoke filtration when compared to known filter technologies, i.e. cellulose acetate and activated carbon. The evaluated materials after previous selection were: coconut coir, rice husks, banana peel – raw fibers and calcinated versions – and raw tobacco stem. The materials were tested for filtration of nicotine, tar, ammonia, carbon monoxide, volatile organic compounds, metals, aromatic amines, phenols, hydrogen cyanide, nitrogen oxides, volatile carbonilated compounds and benzo[a]pyrene in the mainstream smoke of high tar content cigarettes. These analytes belong to the Hoffmann’s list of toxicants in cigarette smoke and are monitored by tobacco industry regulating agencies. The fibers were inserted into cavity cigarette filters, and submitted to the flow of cigarette mainstream smoke. Thus it was possible to evaluate, when measuring smoke analyte levels after filtration process, whether they can bring any additional or selective effect to the retention of those toxicants, helping to harm reduction of cigarettes. These agricultural by-products were characterized in terms of specific surface area, elemental composition, functional groups via infrared absorption spectroscopy and the presence of metals via scanning electron microscopy with energy-dispersive x-ray spectroscopy. Calcinated banana peels and coconut coir showed a superior performance, in comparison to cellulose acetate and even activated carbon, for the filtration of aromatic amines, phenols and benzo[a]pyrene while raw rice husks and tobacco stem have removed more efficiently nitrogen oxides and CO. For all evaluated analytes, the presence of the fibers in the filters has led to better filtration performance than that showed by cellulose acetate, main filter media of almost all cigarette brands sold in Brazil. However, none of the tested by-products has shown universality for filtration of all types of compounds, suggesting that the best way of achieving best filtration performance for the main toxicants is using them in combination, as mixtures.

O estudo concentrou-se na avaliação do desempenho de resíduos da produção agrícola brasileira como auxiliares de filtração da fumaça principal de cigarros em comparação com as tecnologias conhecidas, os filtros de acetato de celulose e de carvão ativado. Foram investigadas, após seleção preliminar: fibra de coco, casca de arroz, casca de banana – versões in natura e após calcinação - e talo de fumo in natura. Os materiais foram testados quanto à retenção de nicotina, alcatrão, monóxido de carbono, compostos orgânicos voláteis, metais, aminas aromáticas, fenóis, amônia, ácido cianídrico, óxidos de nitrogênio, compostos carbonilados voláteis e benzo[a]pireno na fumaça principal de cigarros de altos teores de alcatrão. Os analitos investigados fazem parte das principais substâncias monitoradas pelos órgãos reguladores da indústria tabagista. Para tanto, os materiais foram inseridos em filtros de cigarro com cavidade, ficando submetidos ao contato com o fluxo da fumaça principal de cigarros. Desta forma pôde-se avaliar, pelos teores da fumaça após percorrer os filtros, se os materiais trazem algum efeito adicional ou seletivo no processo de filtração, contribuindo para a redução de risco de cigarros. As fibras foram caracterizadas em termos de área específica, composição elementar, grupos funcionais via espectroscopia de absorção no infravermelho e a presença de metais via microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersa de raios X. Casca de banana e fibra de coco calcinadas mostraram desempenho superior aos materiais comparativos na remoção de aminas aromáticas, fenóis e benzo[a]pireno, enquanto casca de arroz e talo de fumo in natura removeram com mais eficiência os óxidos de nitrogênio e monóxido de carbono. Para quase a totalidade dos analitos avaliados, a presença dos resíduos agrícolas nos filtros ocasionou em filtração superior à apresentada pelo acetato de celulose, material base dos filtros utilizados em praticamente todas as marcas de cigarros do Brasil. Entretanto, nenhum dos agro-resíduos demonstrou universalidade na filtração de todas as classes de compostos, evidenciando que seu uso em combinação é a melhor maneira de obter-se filtração ampliada dos principais compostos tóxicos da fumaça. / This study focused on the evaluation of Brazilian agriculture by-products as alternative filter media in cigarette mainstream smoke filtration when compared to known filter technologies, i.e. cellulose acetate and activated carbon. The evaluated materials after previous selection were: coconut coir, rice husks, banana peel – raw fibers and calcinated versions – and raw tobacco stem. The materials were tested for filtration of nicotine, tar, ammonia, carbon monoxide, volatile organic compounds, metals, aromatic amines, phenols, hydrogen cyanide, nitrogen oxides, volatile carbonilated compounds and benzo[a]pyrene in the mainstream smoke of high tar content cigarettes. These analytes belong to the Hoffmann’s list of toxicants in cigarette smoke and are monitored by tobacco industry regulating agencies. The fibers were inserted into cavity cigarette filters, and submitted to the flow of cigarette mainstream smoke. Thus it was possible to evaluate, when measuring smoke analyte levels after filtration process, whether they can bring any additional or selective effect to the retention of those toxicants, helping to harm reduction of cigarettes. These agricultural by-products were characterized in terms of specific surface area, elemental composition, functional groups via infrared absorption spectroscopy and the presence of metals via scanning electron microscopy with energy-dispersive x-ray spectroscopy. Calcinated banana peels and coconut coir showed a superior performance, in comparison to cellulose acetate and even activated carbon, for the filtration of aromatic amines, phenols and benzo[a]pyrene while raw rice husks and tobacco stem have removed more efficiently nitrogen oxides and CO. For all evaluated analytes, the presence of the fibers in the filters has led to better filtration performance than that showed by cellulose acetate, main filter media of almost all cigarette brands sold in Brazil. However, none of the tested by-products has shown universality for filtration of all types of compounds, suggesting that the best way of achieving best filtration performance for the main toxicants is using them in combination, as mixtures.

O estudo concentrou-se na avaliação do desempenho de resíduos da produção agrícola brasileira como auxiliares de filtração da fumaça principal de cigarros em comparação com as tecnologias conhecidas, os filtros de acetato de celulose e de carvão ativado. Foram investigadas, após seleção preliminar: fibra de coco, casca de arroz, casca de banana – versões in natura e após calcinação - e talo de fumo in natura. Os materiais foram testados quanto à retenção de nicotina, alcatrão, monóxido de carbono, compostos orgânicos voláteis, metais, aminas aromáticas, fenóis, amônia, ácido cianídrico, óxidos de nitrogênio, compostos carbonilados voláteis e benzo[a]pireno na fumaça principal de cigarros de altos teores de alcatrão. Os analitos investigados fazem parte das principais substâncias monitoradas pelos órgãos reguladores da indústria tabagista. Para tanto, os materiais foram inseridos em filtros de cigarro com cavidade, ficando submetidos ao contato com o fluxo da fumaça principal de cigarros. Desta forma pôde-se avaliar, pelos teores da fumaça após percorrer os filtros, se os materiais trazem algum efeito adicional ou seletivo no processo de filtração, contribuindo para a redução de risco de cigarros. As fibras foram caracterizadas em termos de área específica, composição elementar, grupos funcionais via espectroscopia de absorção no infravermelho e a presença de metais via microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersa de raios X. Casca de banana e fibra de coco calcinadas mostraram desempenho superior aos materiais comparativos na remoção de aminas aromáticas, fenóis e benzo[a]pireno, enquanto casca de arroz e talo de fumo in natura removeram com mais eficiência os óxidos de nitrogênio e monóxido de carbono. Para quase a totalidade dos analitos avaliados, a presença dos resíduos agrícolas nos filtros ocasionou em filtração superior à apresentada pelo acetato de celulose, material base dos filtros utilizados em praticamente todas as marcas de cigarros do Brasil. Entretanto, nenhum dos agro-resíduos demonstrou universalidade na filtração de todas as classes de compostos, evidenciando que seu uso em combinação é a melhor maneira de obter-se filtração ampliada dos principais compostos tóxicos da fumaça. / This study focused on the evaluation of Brazilian agriculture by-products as alternative filter media in cigarette mainstream smoke filtration when compared to known filter technologies, i.e. cellulose acetate and activated carbon. The evaluated materials after previous selection were: coconut coir, rice husks, banana peel – raw fibers and calcinated versions – and raw tobacco stem. The materials were tested for filtration of nicotine, tar, ammonia, carbon monoxide, volatile organic compounds, metals, aromatic amines, phenols, hydrogen cyanide, nitrogen oxides, volatile carbonilated compounds and benzo[a]pyrene in the mainstream smoke of high tar content cigarettes. These analytes belong to the Hoffmann’s list of toxicants in cigarette smoke and are monitored by tobacco industry regulating agencies. The fibers were inserted into cavity cigarette filters, and submitted to the flow of cigarette mainstream smoke. Thus it was possible to evaluate, when measuring smoke analyte levels after filtration process, whether they can bring any additional or selective effect to the retention of those toxicants, helping to harm reduction of cigarettes. These agricultural by-products were characterized in terms of specific surface area, elemental composition, functional groups via infrared absorption spectroscopy and the presence of metals via scanning electron microscopy with energy-dispersive x-ray spectroscopy. Calcinated banana peels and coconut coir showed a superior performance, in comparison to cellulose acetate and even activated carbon, for the filtration of aromatic amines, phenols and benzo[a]pyrene while raw rice husks and tobacco stem have removed more efficiently nitrogen oxides and CO. For all evaluated analytes, the presence of the fibers in the filters has led to better filtration performance than that showed by cellulose acetate, main filter media of almost all cigarette brands sold in Brazil. However, none of the tested by-products has shown universality for filtration of all types of compounds, suggesting that the best way of achieving best filtration performance for the main toxicants is using them in combination, as mixtures.

Orientador: Durval Rodrigues de Paula Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-22T15:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Malheiros_SergioMauricioPinheiro_M.pdf: 7977879 bytes, checksum: e73f86415f177869249e99170fb88d55 (MD5) Previous issue date: 1996 / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Antonio Ludovico Beraldo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-28T14:17:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zucco_LorisLodir_M.pdf: 2425536 bytes, checksum: a3aabb52e031511f2b469557e372f93f (MD5) Previous issue date: 1999 / Mestrado

Orientador: Wesley Jorge Freire / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-25T11:59:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MesaValenciano_MarthadelCarmen_M.pdf: 1160429 bytes, checksum: dd4ada1a9c884fd92c37a9cbcbee88a8 (MD5) Previous issue date: 1999 / Mestrado

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-24T11:23:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267123.pdf: 1580855 bytes, checksum: 5daa4affb8d5bbf3d6b7a72f9cac3ba2 (MD5) / Frente aos problemas ocasionados pelo uso dos plásticos de origem petroquímica, surgiu a necessidade de se buscarem alternativas para substituição deste material. Apresentam-se como solução os plásticos biodegradáveis, ou bioplásticos, que são polímeros com as propriedades desejáveis dos plásticos convencionais e rapidamente biodegradados quando descartados no ambiente. Dentre eles, estão os polihidroxialcanoatos (PHAs), poliésteres compostos por monômeros de ácidos 3-hidroxialcanóicos, os quais são acumulados intracelularmente por bactérias, como reserva de carbono e/ou energia, sob limitação de um nutriente essencial ao seu crescimento, e o polímero mais estudado atualmente é o P(3HB) - poli(3-hidroxibutirato). Entretanto, o custo de produção de PHAs é um dos responsáveis pela limitação de sua produção e comercialização. A utilização de substratos de baixo custo se torna um fator importante para a redução do custo de produção, além da busca e obtenção de linhagens eficientes na conversão do substrato em polímero. O objetivo deste trabalho foi selecionar, numa coleção de microrganismos do Laboratório de Microbiologia Aplicada - UNIVALI/SC, uma linhagem bacteriana capaz de produzir PHA a partir de resíduo do processamento de mandioca. Inicialmente, 72 isolados de Bacillus, Paenibacillus e Geobacillus de 21 espécies diferentes foram cultivados em meio com limitação de fósforo e 20g/L de resíduo industrial oriundo do processamento de mandioca, rico em amido e açúcares redutores. Foram avaliados o crescimento dos microrganismos em meio com substrato amiláceo (técnica de MTT), sua capacidade de secretar enzimas no meio (avaliação de degradação de amido) e a produção de PHA (cultivo com corante vermelho do Nilo e observação em microscópio de epifluorescência). Finalmente foram selecionados 4 isolados: LAMA073, LAMA095, LAMA262 e LAMA265, classificados por métodos moleculares como Bacillus megaterium, os quais foram capazes de produzir P(3HB) a partir do resíduo amiláceo. O resíduo industrial utilizado mostrou-se, portanto, um substrato carbônico aplicável à produção de compostos de maior valor agregado, como P(3HB). Os isolados LAMA073, LAMA095, LAMA262 e LAMA265 acumularam 13,04% (p/p), 23,88% (p/p), 5,92% (p/p), e 25,00% (p/p) de P(3HB), respectivamente, a partir de 20% de resíduo hidrolisado adicionado ao meio. Quando adicionado resíduo hidrolisado na concentração de 40%, os isolados LAMA073 e LAMA095 apresentaram aumento na produção de P(3HB), para 30,45% (p/p) e 29,78% (p/p), respectivamente. A espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), das amostras de PHAs produzidos, mostraram bandas características da presença de P(3HB), confirmando a produção deste polímero pelos microrganismos. Portanto, os isolados identificados e caracterizados apresentam potencial para a produção de P(3HB) em substrato de baixo custo, sendo um próximo passo avaliá-los em uma escala superior de produção, bem como em outros resíduos amiláceos. There are many problems caused by use of petrochemical plastics, then it is necessary to find alternatives to replace this material. A solution for this problem is the use of biodegradable plastic, or bioplastics, which are polymers with desirable properties of conventional plastics, and they are rapidly biodegraded in the environment when they are discarded. Among the biodegradable plastics, there are the polyhydroxyalkanoates (PHAs), polyester containing hydroxyalkanoic acid monomers. They are accumulated intracellularly by bacteria as carbon or energy reserves, when there is a limitation of an essencial nutrient, and P(3HB) - poly(3-hydroxybutyrate) is the most studied polymer nowadays. However, the use of PHA is limited due to its high cost production. The use of low cost by-products becomes the main factor for the reduction of production cost, besides that it is also necessary to obtain strains for efficient substrate conversion into polymer. The objective of this work was to select a bacterial strain capable of producing PHA from cassava by-products as carbon source. First screening was conduced with 72 strains from culture collection of the Applied Microbiology Laboratory (UNIVALI/SC/Brazil), covering three generas (Bacillus, Geobacillus and Paenibacillus) and 21 different species, which were cultivated in Minimal Medium (MM) with limited phosphate and 20g/L of cassava by-product. It was evaluated microorganisms growth (measuring respiration by MTT assay) in medium with starchy substrate, their ability to secrete enzymes (starch degradation) and PHA production (Nile red dying assay and observation in epifluorescence microscope). Finally 4 isolates were selected: LAMA073, LAMA095, LAMA262 and LAMA265, classified by molecular methods (16S rRNA sequencing) as Bacillus megaterium, which were capable of producing P(3HB) from cassava processing by-products as a sole carbon source. Strains LAMA073, LAMA095, LAMA262 and LAMA265 were able to produce 13,04% of P(3HB) (w/w), 23,88% (w/w), 5,92% (w/w) and 25,00% (w/w) respectively, when cultivated in MM supplemented with 20% of hydrolized cassava by-product. However, when 40% of hydrolized cassava by-product was used, higher P(3HB) percentage, 30,45% and 29,78% (w/w), was observed for LAMA073 and LAMA095, respectively. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) showed characteristic bands of P(3HB) presence, confirming polymer production by microorganisms. Therefore, the identified and characterized strains have potential to produce P(3HB) in low-cost substrate, and a next study would be evaluate them on a higher scale of production, as well as production in others starchy waste.