Orientador: Antonio Ludovico Beraldo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T11:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zucco_LorisLodir_D.pdf: 10570276 bytes, checksum: 090871f339d00c3709ca38718b69a991 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A reciclagem pode ser considerada uma ferramenta adequada para minimizar o impacto humano causado ao meio ambiente, o que aponta para o aproveitamento de resíduos agrícolas na obtenção de materia is para construções rurais, como uma forma alternativa de seqüestro ou da não emissão de carbono. O aproveitamento racional dos resíduos ainda é um problema não solucionado e uma parte substancial dos resíduos é desperdiçada, ou contamina o meio ambiente. No entanto, agregados de origem vegetal podem ser empregados na fabricação de artefatos leves de cimento, na busca de materiais de comportamento diferenciado em termos de isolamento térmico e acústico e de resistência às cargas dinâmicas. Esse trabalho de pesquisa, baseado em estudos anteriores envolvendo o aproveitamento da casca de arroz (CASCA), objetivou a redução no consumo de cimento através da incorporação de maior quantidade de material, a casca de arroz queimada em condições especiais, resultante de processo industrial (CINZA). Os percentuais de adição de casca e de cinza, variaram em função do tipo de mistura (pasta ou compósito). Assim, as diferentes misturas cimento-cinzacasca obtidas foram agrupadas em FASES, de acordo com o tipo de mistura (Pasta ou Compósito), a quantidade de casca (7,5% nas Fases I e II; variável nas Fases III e IV) e a quantidade de cinza (0%, 5%, 20% e 35%, na fase I e de 0%, 20% e 35%, nas demais fases). Por ser um material biológico a casca de arroz apresentou comportamento físico-químicomecânico variável, com síntese apresentada ao final de cada fase, em função do grande volume de informação (interação entre os fatores CASCA e CINZA). São apresentadas avaliações do comportamento químico, físico e mecânico das misturas à base de cimento, com incorporação de casca de arroz e/ou cinza da casca de arroz. As avaliações evidenciaram através do comportamento químico das misturas, o efeito negativo dos extrativos da casca de arroz (lavada em solução de cal) sobre as reações químicas do cimento (curva de hidratação), bem como sua redução pela adição de cinza, independentemente da distribuição em tamanho das partículas de casca. Atribuiu-se ao alto teor de carbono (98%) da cinza, a melhoria no comportamento químico das misturas. As reduções observadas em alguns parâmetros químicos, com a adição de cinza, está associada ao aumento de massa no sistema. A avaliação do comportamento físico-mecânico das misturas evidenciou que a adição de casca promoveu um aumento na resistência em tração por compressão diametral e redução na resistência em compressão simples. A adição de cinza promoveu aumento nestas resistências. A avaliação das placas prensadas evidenciou a ausência de diferença significativa entre as misturas, fato este também constatado na fase III, de modo que a adição de cinza não afetou de forma significativa a resistência mecânica, o que sugere a mistura 10 mm-35% como sendo a mais adequada para a produção de compósitos cimento-cinza-casca, com redução no consumo de cimento em cerca de 25%. Destaca-se que a mistura 10 mm-35% apresentou a maior capacidade de confinamento (ou de não emissão) de carbono. Sua capacidade de confinar foi estimada em cerca de 1,9 toneladas de CO2 por tonelada de cimento consumido no processo de fabricação do compósito, o que seria liberado para a atmosfera, quando da queima da casca de arroz no uso ou descarte inadequados. Palavras-chaves: calorimetria; casca de arroz; cimento; cinza; compósito / Abstract: The recycling is an effective tool to minimize environmental impact that is caused by human civilization. The utilization agricultural residual for rural construction is an efficient way for retain or reduce carbon emission to the atmosphere. However, the present-day techno logy is not enough to be a satisfactory level. A part of the residue is not consumed, and the rejected substances are causing environmental pollution. However, the vegetable aggregates can be employed to lightweight cement artifacts production, which is applied to thermal and acoustic isolators. This work look for a method for light artifacts production with minor cement consumption and larger rice husk (HUSK) consumption, with the help of the rice husk burned by a special industrial process (ASH). The ash and rice husk addition percentages had varied in function of the type of mixture (paste or composite). The different gotten mixtures cement-ash-rice husk been grouped in PHASES, in accordance with the type of mixture (Paste or Composite), the amount of rice husk (7.5% in Phases I and II; variable in Phases III and IV) and the amount of ash (0%, 5%, 20% and 35%, in phase I and of 0%, 20% and 35%, in the too much phases). For a biological material, the rice husk presented behavior changeable physic-chemistry-mechanic. A analyze synthesis is presented on the end each phase; this is necessary of the great volume of the information (interaction between the factors HUSK and ASH). Evaluations of the chemical, physical and mechanical behavior of cementash- rice husk mixtures are presented. The evaluations had evidenced through the chemical behavior of the mixtures, the negative effect of the extractives of the rice husk (Washed in Lime Solution) on the chemical reactions of the cement - hydration curve (temperature against time), the its reduction with the ash addition, independently of the particles size range. The high carbon content (98%) of the ash attributed the improvement to the chemical behavior of the mixtures. The reductions observed in some chemical parameters, with the ash addition, are associated with the increase of mass in the system. The behavior physical-mechanical evaluation of the mixtures evidenced that the rice husk addition increase the resistance in Brazilian test, with reduction in the resistance in simple compression. The ash addition promoted increase in this resistance. The evaluation of the board manufacturing evidenced an absence of significant difference between the mixtures, fact also evidenced in phase III. The ash addition not is significant affect in the mechanical resistance properties. The mixture 10 mm-35% proposed from at the production of composite, have reduction in the cement consumption in about 25%. In detach for 10 mm-35% mixture, presented the higher capacity of retain or reduce carbon dioxide emission. The capacity of to confine was estimated to in about 1.9 tons of CO2 for each ton of cement consumed in the process of manufacture of the composite, what would be emitted for the atmosphere, when of the burning of the rice husk, on the use or in the inadequate deposit. Keyywords: ash; calorimetric, cement; composite; rice husk / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientadores: Marlene Rita de Queiroz, Silvia Azucena Nebra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-15T23:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavichiolo_JoseRoberto_M.pdf: 6589687 bytes, checksum: ab8ab5674f0d22b082411fef5acebedd (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Na fabricação do suco de laranja concentrado congelado, para cada 100 kg de laranja são produzidos 55 kg de suco simples e os 45 kg restantes são os resíduos do processo constituídos de laranjas descartadas, casca, semente, borra de extração de óleo essencial, polpa lavada, que podem ser denominados, genericamente de "bagaço", material comumente destinado à produção de farelo de polpa cítrica alimentação animal. O consumo de energia térmica na fábrica de ração, setor responsável pela transformação do bagaço de laranja úmido em farelo de polpa cítrica é alto, principalmente para a secagem de bagaço peletizado. Levantamento realizado sobre o consumo e conservação de energia em uma unidade industrial no Estado de São Paulo mostrou que a demanda de energia térmica para produzir uma tonelada de ração foi equivalente ou superior à quantidade consumida para produzir uma tonelada de suco de laranja concentrado congelado. Este trabalho teve como objetivo o estudo com a finalidade de avaliar a utilização de um secador pneumático tipo "Flash" na produção do farelo de polpa cítrica para fabricação de ração animal, comparando-se sua eficiência com a do processo tradicional, no qual são utilizados secadores rotativos. Os secadores pneumáticos têm sido usados em escala crescente em muitos processos industriais, devido principalmente às vantagens inerentes a este tipo de equipamento e sua versatilidade na secagem, principalmente na remoção da umidade superficial. Considerando o universo dos trabalhos em secagem, são poucos os estudos encontrados na literatura que trata sobre o assunto, ainda mais os que envolvem estudos comparativos entre outros secadores. Deste modo torna-se importante o estudo destes secadores, sobretudo visando a obtenção de parâmetros energéticos, os quais constituem as informações básicas podendo se tornar uma alternativa aos métodos atualmente utilizados, sendo economicamente viável e especialmente apropriado a inúmeros tipos de produtos agrícolas. Foi efetuada a caracterização do material em relação à granulometria das partículas, volume específico real e aparente, ângulo de talude, velocidade terminal, poder calorífico, tanto para o resíduo úmido quanto para o seco. A determinação da eficiência térmica do secador Flash foi conduzida conforme Delineamento Central Composto Rotacional (DCCR) com três variáveis independentes: velocidade do ar no interior do secador, temperatura do ar de aquecimento e vazão de produto. Para a determinação do consumo energético foram utilizados indicadores, denominados figuras de mérito, relacionando a quantidade de energia necessária para evaporar 1 kg de água. Os resultados obtidos mostram um menor consumo energético no secador tipo Flash, mas se deve ter em mente que foi feita uma comparação entre um modelo de secador flash em escala piloto, não otimizado, com um industrial / Abstract: In the manufacture of frozen concentrate orange juice, if considered 100 kg of oranges, 55 kg of simple juice is extracted, producing in the end 45 kg of waste wich includes: discarded oranges, bagasse, peels, seeds, lees from essence oil extraction, washed pulp, which is generically called bagasse and is commonly used for animal feed food production. The consumption of thermal energy in the factories is high, especially in the dryng of pelleted bagasse. A survey carried on the conservation and consumption of energy in a industrial unit plant in the State of Sao Paulo showed that the demand for thermal energy to produce one ton animal feed was equivalent to or greater than the amount consumed to produce one ton of frozen concentrated orange juice. This study aimed at developing a research with the goal of evaluating the use of a pneumatic dryer type "Flash" in the production of dehydrated orange bagasse for the manufacturing of animal feed, in order to compare their efficiency with the traditional process which use rotary dryers. Pneumatic dryers have been widely used in industrial processes, due the advantages inherent in this type of equipment and its versatility in drying and specially in the removal of surface moisture. Within the universe of drying, studies, there are few examples in the literature that cope with the subject, even those involving comparative studies of other type of dryers, it's of great importance the study of these dryers, specially focusing on obtaining energy parameters, which constitute the basic information that may become an alternative to methods currently used. They are economically viable, especially suited to many types of agricultural products. A study was performed to characterize the material in relation to particle size, specific volume, real and apparent, angle of slope, terminal velocity, calorific value, for both wet and dry waste. The flash dryer thermal efficiency was determined in compliance to the Central Composite Rotable (CCR) with three independent variables: speed of the air inside the dryer, air temperature warming and flow of the product. For the determination of energy consumption indicators were used, called as figures of merit, relating the amount of energy required to evaporate 1 kg of water. The results show lower energy consumption in the dryer type Flash, it's necessary to emphasize that this comparison was made between a type of flash dryer for laboratory use, not optimized, with one for industrial use / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Wesley Jorge Freire / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:55:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MesaValenciano_MarthadelCarmen_D.pdf: 5926517 bytes, checksum: c5fdeb8ea15fe2ab078f58e162b8797d (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientadores: Maria Angela de Almeida Meireles Petenate, Tânia Forster Carneiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T17:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CardenasToro_FiorellaPatricia_D.pdf: 20104541 bytes, checksum: 3c5867a10520478debcff56ff3a375e4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A fibra de palma prensada (Elaes guineensis) é um resíduo procedente da indústria de extração de óleo de palma que possui na sua composição compostos bioativos tais como alfa- e beta-caroteno, assim como os polissacarídeos (celulose e hemicelulose). Estes compostos podem ser recuperados mediante processos de extração e hidrólise com a finalidade de produzir de forma sustentável, extratos enriquecidos com carotenoides e produtos hidrolisados com aplicação na indústria química, de alimentos e farmacêutica. Entre as tecnologias que utilizam solventes limpos a altas e baixas pressões, temos a extração por Soxhlet (LPSE-SOX), extração por percolação (LPSE-PE), extração por líquido pressurizado (PLE), extração com fluído supercrítico (SFE) e hidrólise subcrítica com água (SubWH). Neste trabalho, um processo integrado utilizando SFE e SubWH foi proposto como modelo de aproveitamento integral da fibra de palma prensada. O estudo incluiu a avaliação dos efeitos dos parâmetros operacionais de extração: temperatura e pressão empregando uma razão mássica de solvente por massa de matéria-prima (S/F) de 30 na obtenção de um extrato rico em carotenoides; e dos parâmetros operacionais de hidrólise: temperatura, pressão, S/F e tempo de residência na produção de monossacarídeos e oligossacarídeos nos produtos hidrolisados. Após esse primeiro estudo, um segundo estudo dos processos de extração LPSE-SOX, LPSE-PE e PLE utilizando etanol como solvente limpo foi realizado com o objetivo de explorar as condições de operação: temperatura, pressão e vazão na razão S/F de 20, que favorecessem a produção de um extrato rico em carotenoides (alfa e beta-caroteno) incluindo a avaliação econômica de cada processo. Os resultados do primeiro estudo para o SFE utilizando dióxido de carbono como solvente indicaram que o maior rendimento de carotenoides totais no extrato foi 800 ± 200 ug beta-caroteno/g extrato na condição de 318 K (45°C) e 15 MPa. Posteriormente, os experimentos de hidrólise subcrítica da fibra de palma desengordurada obtiveram uma mistura de produtos hidrolisados e produtos de degradação de açúcares, sendo a condição de 523 K (250°C), 15 MPa, tempo de residência de 2,5 min e S/F de 120 aquela com maiores rendimentos de açúcares redutores totais (22,9 g glicose/100 g carboidrato). Este estudo mostrou a viabilidade de integração de processos para o melhor aproveitamento da fibra de palma prensada. Na segunda parte do estudo, os processos de extração com etanol à baixa e alta pressão com melhores rendimentos de carotenoides foram: 305 ± 18 ug alfa-caroteno/g extrato e 713 ± 46 ug beta-caroteno/g extrato para o processo PLE na condição de 308 K (35°C), 4 MPa, 2,4 g/min e 37 min; 142 ± 13 ug alfa-caroteno/g extrato e 317 ± 46 ug beta-caroteno/g extrato para o processo LPSE-SOX num tempo de 6 h; 79 ± 9 ug alfa-caroteno/g extrato e 195 ± 20 ug beta-caroteno/g extrato para o processo LPSE-PE na condição de 308 K (35°C), 2,4 g/min e 37 min. Os custos de manufatura (COM) na escala industrial de 0,5 m3 utilizando 2 extratores em modo contínuo foram de US$98,1/g carotenoide para o processo LPSE-SOX; US$48,9/g carotenoide para o processo LPSE-PE e US$28,7/g carotenoide para o processo PLE. Diante dos resultados obtidos no primeiro e segundo estudo, um estudo cinético dos processos de extração a altas pressões PLE e SFE foi realizado nas condições operacionais que obtiveram altos rendimentos de carotenoides no extrato. O rendimento de extração na razão S/F de 7 e 10 resultou em 90% do total do extrato obtido no final da extração para o processo PLE e SFE, respectivamente. Para o processo PLE e SFE os menores valores de COM foram encontrados para as capacidades de extratores industriais de 0,05 m3 e 0,5 m3. Para o processo PLE, na razão S/F de 8 obtiveram-se os menores valores de COM e COM* específico: US$30,4/kg extrato e US$0,02/g carotenoide para 0,5 m3. Uma tendência similar foi observada para o processo SFE com valores de COM de US$30,8/kg extrato e US$0.08/g carotenoide para 0,5 m3. Baseados nestes resultados, o processo PLE apresenta uma melhor vantagem econômica que o processo SFE e pode ser considerado como a primeira etapa do processo integrado de obtenção de extrato rico em carotenoides seguido do processo SubWH para a obtenção de produtos hidrolisados / Abstract: Pressed palm fiber (Elaes guineensis) is a residue obtained from the palm oil extraction industry that is a source of bioactive compounds such as alpha- and beta-carotene present in the residual oil and polysaccharides (cellulose and hemicellulose), which can be recovered by extraction and hydrolysis processes in order to produce in a sustainable manner extracts enriched with carotenoid for direct application in food industry as additives and/or formation of hydrolysate products with high yields of monosaccharides and oligosaccharides with application in the chemical food and pharmaceutical industry. Technologies that use clean solvents at high and low pressures include Soxhlet extraction (LPSE-SOX), extraction by percolation (LPSE-PE), pressurized liquid extraction (PLE), supercritical fluid extraction (SFE) and subcritical hydrolysis (SubWH). In this work, an integrated process using SFE and SubWH was proposed as the model of completely utilization of pressed palm fiber. The study included the evaluation of the effects of operating parameters of extraction: temperature and pressure at the ratio of solvent mass to feed mass (S/F) of 30 in the obtaining of extracts rich in carotenoids and the study of operational parameters of hydrolysis: temperature, pressure, S/F and residence time on the production of monosaccharides and oligosaccharides in the hydrolyzed products. After this first study, a second study of the extraction processes LPSE-SOX, LPSE-PE and PLE using ethanol as a clean solvent was conducted in order to explore the operational conditions: temperature, pressure and flow rate at S/F ratio of 20, which promotes the production of an extract rich in carotenoids (alpha- and beta-carotene) including the economic evaluation of each process. Results of the first study for SFE using carbon dioxide as a solvent indicated that the highest yield of total carotenoids in the extract was 800 ± 200 ug alpha-carotene/g extract at the condition of 318 K (45°C) and 15 MPa. Thereafter, the experiments of subcritical hydrolysis of defatted pressed palm fiber resulted in a mixture of hydrolysate products and sugar degradation products, where the condition of 523 K (250°C), 15 MPa, residence time of 2.5 min and S/F 120 presented the highest yield of total reducing sugars (glucose 22.9 g/100 g carbohydrate). In the second part of this study, the extraction processes with ethanol at low and high pressure with highest yields of carotenoids in extracts were: 305 ± 18 ug alpha-carotene/g extract and 713 ± 46 ug beta-carotene/g extract for the PLE process at the condition of 308 K (35°C), 4 MPa, 2.4 g/min and 37 min; 142 ± 13 ug alpha-carotene/g extract and 317 ± 46 ug beta-carotene/g extract for LPSE-SOX process at 6 h; and 79 ± 9 ug alpha-carotene/g extract and 195 ± 20 ug beta-carotene/g extract for LPSE-PE process at condition of 308 K (35°C), 2.4 g/min and 37 min. The cost of manufacturing (COM) for the industrial scale of 2 extractors in continuous mode with capacity of 0.5 m3 were US$98.1/g carotenoid for the LPSE-SOX process, US$48.9/g carotenoid for the LPSE-PE process and US$28.7/g carotenoid for the PLE process. From the results obtained in the first and second study, a kinetic study of the PLE and SFE processes at the operating conditions which obtained the highest carotenoid yields from pressed palm fiber was carried out in order to find the adequate processing time and manufacturing cost. The results showed that the extraction at the S/F ratio of 7 and 10 resulted in extract yields higher than 90% for the PLE and SFE process. On the other hand, the carotenoid yield of carotenoids in the extract increased with the S/F ratio. For PLE and SFE processes, the lowest COM values were found for the industrial scale of extractors of 0.05 and 0.5 m3. For PLE process, the S/F ratio of 8 resulted in the lowest COM and specific COM* value: US$30.4/kg extract and US$0.02/g carotenoid for 0.5 m3. A similar trend was observed for the SFE process with values of US$30.8/kg extract and US$0.08/g carotenoid for capacity of 0.5 m3. Based on these results, the PLE process is economically more advantageous than the SFE process and PLE can be considered as the first step of the integrated process for obtaining of extract rich in carotenoids followed by SubWH for obtaining of hydrolysate products / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Orientador: Egle Novaes Teixeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-05T12:16:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_GeorgeLeandroMonte_M.pdf: 1812688 bytes, checksum: acc5549dd8817e0291e706503aaf1129 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O meio rural não é mais um espaço onde são desenvolvidas atividades exclusivamente agrícolas, já que, tem passado por intensas mudanças, que induzem a pluriatividade, fazendo com que o espaço seja tido como um continuum da zona urbana. Estas mudanças que assemelham o rural ao urbano trazem, a reboque desta reestruturação, mazelas há muito discutidas e pouco solucionadas, das" cidades", como uso e ocupação do solo de maneira desregrada, ausência de saneamento básico, entre outras. A respeito do saneamento, o Gerenciamento Integrado de Resíduo Sólido ainda é uma realidade bem distante, para as comunidades rurais, mesmo para aquelas juntas às zonas urbanas. Desta forma, o objetivo deste trabalho é a elaboração de um Plano de Gerenciamento de Resíduo Sólido para o Assentamento Sumaré II, localizado no município de Sumaré, no Estado de São Paulo, através do diagnóstico da situação do resíduo no local, caracterizando-o, bem como avaliando o programa de coleta de resíduo desenvolvido na comunidade. Para tanto, foi feita uma análise do espaço e dos indivíduos, por meio de dados bibliográficos e questionários de campo, bem como a caracterização do resíduo, para determinar a composição gravimétrica e a taxa de resíduo gerada na comunidade. O trato com o resíduo da comunidade, por parte da prefeitura, é incipiente e inconsistente. Há uma grande distinção de hábitos dos assentados, identificada pelo material que constitui o resíduo de cada família, bem como o modo de descarte do mesmo. De maneira geral, as taxas de resíduo não são geradas com a mesma magnitude, não havendo período do ano com uma produção diferenciada de resíduo. A partir das análises do resíduo é possível afirmar que existe uma "urbanização dos hábitos" dos assentados, realçando a idéia de que esta zona torna-se um continuum das urbanidades / Abstract: The agricultural area is not more a space where exclusively agricultural activities are developed since it has being passed for intense changes that induce the pluriactivities, making that the space is had as a continuum of the urban zone. These changes create, when comparing the agricultural and the urban area, problems that are very argued and little solved about the "cities", such as use and occupation of the ground in disordered way, absence of basic sanitation, among others. Regarding the sanitation, the Integrated Management of Solid Waste still is a very distant reality, for the agricultural communities, even for those near to the urban zones. The objective of this work is to elaborate a Solid Waste Management Plan for the li Assentamento Sumaré II", located in Sumaré city, in São Paulo State, through making a situation inventory of the waste in the place, characterizing it, as well as evaluating the existing program of waste collection developed in the community. In order to get it, analysis of the space and the individuals were made, by bibliographical data and field questionnaires, as well as the characterization of the waste to determine the gravimetrical composition and the taxes of waste generated in the community. The community waste management made by the city hall was incipient and inconsistent. It has a great distinction of habits of these rural people, identified by the waste content of each family, as well as the way of discarding it. In general way, the waste taxes are not generated with the same magnitude, not having a differentiated production of waste by period of the year. From the waste analysis it is possible to affirm that a "urbanization of the customs" of the rural people exists, corroborating with the idea that this zone becomes one continuum of the urbanities / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil