Orientador: Ivonete O. Barcellos. / Co-orientador: Patrício Peralta Zamora. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Orientadora: Ivonete Oliveira Barcellos. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Orientador: Jürgen Andreaus. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.

Orientador: José Alexandre Borges Valle. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.

Orientador: Lara Durães Sette / Coorientador: Patricia Giovanella Grazziotin / Banca: Renato Nallin Montagnolli / Banca: Lucélia Cabral / Resumo: Quantidades significativas de efluentes, contendo corantes, sais e pH alcalino, são produzidas diariamente pelas indústrias têxteis. Esses efluentes devem ser tratados adequadamente antes de serem descartados em corpos d'água, pois são potencialmente tóxicos a vários organismos. Neste contexto, a biorremediação utilizando fungos e bactérias tem sido uma alternativa sustentável para o tratamento destes poluentes. Aliado a isso, a utilização de micro-organismos de origem marinha apresenta vantagens, tendo em vista que esses organismos são adaptados à salinidade e alcalinidade do ambiente marinho. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar o potencial de micro-organismos associados a ambientes marinhos na destoxificação e descoloração de Efluente Têxtil Sintético (ETS) e otimizar o processo. Para tanto, foram estruturados diversos experimentos com os seguintes micro-organismos: os fungos Tinctosporellus sp. CBMAI 1061, Marasmiellus sp. CBMAI 1062, Peniophora sp. CBMAI 1063, o isolado LAMAI 659 e as bactérias Bacillus subtilis CBMAI 707 e Dietzia maris CBMAI 705. Em adição, foi preparado um efluente têxtil sintético utilizando NaCl 30 g L-1 e os corantes Azul Índigo, Marinho Reativo e Preto Sulfuroso em diversas concentrações. Os experimentos foram analisados quanto à biomassa seca formada, atividade de enzimas ligninolíticas, pH, descoloração, adsorção e toxicidade utilizando os bioindicadores Artemia sp., A. fischeri e C. sativus. O planejamento experimental foi aplicado ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Significant amounts of effluent containing dyes, salts and alkaline pH are produced daily by the textile industries. These effluents must be properly treated before being disposed in water bodies, as they are potentially toxic to various organisms. In this context, bioremediation using fungi and bacteria has been a sustainable alternative for the treatment of these pollutants. In addition, the use of microorganisms of marine origin has advantages, since these organisms are adapted to the salinity and alkalinity of the marine environment. Thus, the aims of this work were to evaluate the potential of microorganisms associated to the marine environments in the detoxification and discoloration of Synthetic Textile Effluent (STE) and to optimize the process. For this, several experiments were structured with the following microorganisms: the fungi Tinctosporellus sp. CBMAI 1061, Marasmiellus sp. CBMAI 1062, Peniophora sp. CBMAI 1063, the isolate LAMAI 659, the bacteria Bacillus subtilis CBMAI 707 and Dietzia maris CBMAI 705. In addition, a STE was prepared using NaCl 30 g L-1 and the dyes Indigo blue, Reactive Blue and Sulfur Black at various concentrations. The experiments were analyzed for dried biomass, ligninolytic enzymes activities, pH, discoloration, adsorption and toxicity using the bioindicators Artemia sp., A. fischeri and C. sativus. The experimental design was applied to optimize detoxification and discoloration processes. In addition, two validations were made to conf... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346600.pdf: 3735830 bytes, checksum: c6b2f8a55fd26d253762f87f8fd4d70c (MD5) Previous issue date: 2017 / Corantes reativos são estruturas complexas que quando descartadas no meio ambiente podem causar sérios danos ambientais. Neste trabalho foi utilizada a metodologia da superfície de resposta através de um planejamento 24 do tipo estrela, avaliando-se os principais fatores que influenciam na reação enzimática (concentração de enzima, peróxido de hidrogênio, corante e pH) e obtendo-se como resposta a descoloração do corante. As máximas remoções foram de 89 e 71% para os corantes azul reativo 221 (RB 221) e azul reativo 198 (RB 198), respectivamente. Utilizando-se os corantes vermelho reativo 195 (RR 195) e amarelo reativo 145 (RY 145) de forma isolada, não foram obtidas remoções. Quando o corante RB 221 foi avaliado na dicromia com o RR 195 e na tricromia com RR 195 e RY 145, foi observado um aumento na eficiência de remoção dos corantes azul e vermelho. Esse efeito sinergético foi observado somente para o RB 198, quando estava presente na dicromia com o RR 195 e na tricromia com RR 195 e RY 145. Os resultados obtidos para a tricromia RB 198, RR 195 e RY 145 foram utilizados nos estudos de reúso do processo de tingimento. Observou-se que com reúso de 50% do efluente de tingimento foi obtido um valor maior de ?E* do que o obtido com a lavagem enzimática que foi realizada com 100% de água limpa. No teste de escala piloto foi obtida uma economia de água e energia e ainda um tecido com uma baixa perda de cor (?E* de 0,6) e uma boa nota de solidez à lavagem (4). Os corantes RB 221 e RB 198 também foram avaliados em estudos de imobilização de enzimas utilizando como suporte alginato de cálcio. Nesses estudos a máxima remoção obtida foi de 93% para o RB 221 e de 75% para o RB 198, em pH 5,5, concentração de H2O2 de 43,75 µmol/L para o RB 221 e 37,5 µmol/L para o RB 198, 30 ºC, tempo de 180 min para o RB 221 e de 240 min para o RB 198, massa de cápsulas 0,120 g para o RB 221 e 0,110 g para o RB 198. Foi possível reusar o biocatalisador em até 3 vezes. O modelo numérico proposto para o alginato forneceu um bom ajuste em relação aos dados experimentais. Nos ensaios de imobilização utilizando espuma de poliuretano, a máxima degradação de 58% para o RB 221 e de 72% para o RB 198 foi obtida em pH 6 e 7, respectivamente, 30 ºC, 30 min de reação, concentração de H2O2 37,5 µmol/L para o RB 198 e 50,0 µmol/L para o RB 221.<br> / Abstract : Reactive dyes are complex structures that when discharged into the environment cause serious environmental damage. In this work we used the methodology of response surface through a 24 experimental design of type star, evaluating the main factors that influence the enzymatic reaction (enzyme concentration, H2O2, dye and pH) and obtaining an answer to removal of the dye. The maximum removals were 89 and 71%, respectively, for the Reactive blue dye 221 (RB 221), and Reactive blue 198 (RB 198). Using the dyes reactive red 195 (RR 195) and reactive yellow 145 (RY 145) alone, removals were not obtained. When the dye RB 221 was evaluated in dichrome with the RR 195 and trichrome with RR 195 and RY 145, there was an increase in removal efficiency of blue and red dyes. This synergistic effect was observed only for RB 198 when it was present in the dichrome with the RR 195 and trichrome with RR 195 and RY 145. The results obtained for trichrome RB 198, RR 195 and RY 145 were used in the reuse studies of the dyeing process. It was observed that with a reuse of 50% of the dye effluent a higher value of ?E* was obtained than that obtained with the enzymatic washing that was performed with 100% of clean water. In the pilot scale test, a water and energy saving was obtained, as well as a fabric with a low color loss (?E* 0.6) and a good washing fastness (4). RB 221 and RB 198 dyes were also evaluated in enzyme immobilization studies using calcium alginate as support. In these studies, the maximum removal obtained was 93% for RB 221 and 75% for RB 198, at pH 5.5, concentration of H2O2 of 43.75 µmol /L for RB 221 and 37.5 µmol/L for RB 198, 30 ° C, time of 180 min for RB 221 and 240 min for RB 198, capsule mass 0.120 g for RB 221 and 0.110 g for RB 198. It was possible to reuse the biocatalyst in up to 3 times. The numerical model proposed for alginate provided a good fit over the experimental data. In the immobilization tests using polyurethane foam, the maximum degradation of 58% for RB 221 and 72% for RB 198 was obtained at pH 6 and 7, respectively, 30 ° C, 30 min of reaction, concentration of H2O2 37, 5 µmol/L for RB 198 and 50.0 µmol /L for RB 221.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-13T19:32:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3361143 bytes, checksum: 4c0941feb2675129f9ff5bb752bf4448 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-06T16:24:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3361143 bytes, checksum: 4c0941feb2675129f9ff5bb752bf4448 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T16:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3361143 bytes, checksum: 4c0941feb2675129f9ff5bb752bf4448 (MD5) / A indústria de tingimento e acabamento têxtil é uma das mais intensivas quimicamente, e a segunda em poluição de água, depois do setor agrícola. Esta indústria utiliza milhares de produtos químicos em seus processos de manufatura têxtil, incluindo tinturaria e estamparia. Muitos destes produtos são tóxicos e prejudiciais à saúde humana, direta ou indiretamente. Grandes quantidades de água são neces sários para o processamento de têxteis, tingimento e estampagem. O consumo diário de água de uma fábrica têxtil de médio porte, com uma produção de cerca de 8000 kg de tecido por dia, é de aproximadamente 1,6 milhões de litros. Quase 20% deste total é consumido no tingimento e, 8% em estampagem. O consumo de água na etapa de beneficiamento varia de 30 a 300 litros por kg de tecido, dependendo do tipo de corante usado, e da fibra a ser tingida. Novos conceitos de tecnologias de tingimento não aquoso estão sendo estudados e avaliados nos processos têxteis. Há um grande interesse em encontrar substâncias ambientalmente amigáveis com um duplo objetivo: reduzir o consumo de água em processos têxteis e melhorar a qualidade do tingimento. Os líquidos iônicos são novos meios alternativos para muitos processos como síntese química, catálise enzimática e aplicações em engenharia verde. Ao contrário de sais fundidos convencionais, estes materiais liquefazem a baixas temperaturas. Isto é alcançado pela sua constituição - estruturas funcionais volumosas - que dificultam a formação de uma rede eletrostática líquida ordenada e de uma fase sólida em condições ambiente. Devido à sua ampla janela líquida quando comparado com outros solventes orgânicos convencionais, os líquidos iônicos podem ser considerados solventes alternativos, e os chamados líquidos iônicos próticos (LIP’s) mostram vantagens adicionais devido à sua síntese simples, baixo custo e biodegradabilidade. Neste trabalho é proposta uma alternativa ao tingimento de fibras de algodão, utilizando novos LIP's como solventes substitutos da água. Com o objetivo de analisar a qualidade destes novos LIP’s como solventes de tingimento, foi realizado um estudo de propriedades (resistência à tração e fricção, gramatura e força colorística) das fibras tingidas. Estas medições permitiram a determinação da eficiência dos líquidos iônicos próticos como vetores de tingimento em processos têxteis.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T23:38:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 201638.pdf: 3160075 bytes, checksum: f74ab52cd4b441df94bb80d0b9a479ac (MD5) / Neste trabalho é apresentado um estudo do processo de tingimento de fios têxteis em bobinas a partir de uma modelagem matemática baseada nas leis de conservação da massa e da espécie química, onde se utiliza o Método da Média no Volume. O modelo é desenvolvido desde a micro-escala, que é formada pelas fibras têxteis em contato com o banho de tingimento contido dentro do fio. A equação obtida na micro-escala possui informações relevantes do processo, sendo estas informações carregadas para a macro-escala, que é formada pelas bobinas de fios e pelo banho de tingimento do equipamento. O modelo matemático final é constituído por duas equações, uma para a fase fluida externa ao fio e outra para o banho de tingimento interno ao fio. Estas duas equações são resolvidas simultaneamente pelo Método de Volumes Finitos, possibilitando a predição da cinética de tingimento. O Método da Média no Volume permite também obter equações para o cálculo dos tensores de difusividade efetiva e de dispersão total nas diversas fases e regiões do problema. Estas equações são chamadas de problemas de fechamento e também são resolvidas pelo Método de Volumes Finitos. Os parâmetros necessários para solução do modelo matemático, tais como a vazão do banho de tingimento sobre a bobina, porosidade nas diversas fases e regiões do problema, área interfacial por unidade de volume, taxas de reações entre outras variáveis relevantes do processo de tingimento de fios, são obtidos experimentalmente por procedimentos descritos neste trabalho. Os resultados numéricos da cinética de tingimento, bem como dos tensores de difusividade efetiva e dispersão total, são comparados aos resultados experimentais, sendo obtida uma excelente concordância em todos os problemas estudados, possibilitando desta forma corroborar o modelo matemático e o algoritmo numérico desenvolvido.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T05:03:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 212454.pdf: 1395236 bytes, checksum: 041111b5fa3f12fb43abfda48c0de9ea (MD5) / Nesta última década vem ocorrendo uma grande evolução de consumo das fibras no mundo; constata-se o crescimento do consumo das sintéticas frente às naturais, que alcançou 36% nos últimos seis anos, contra apenas 4% observado para as fibras naturais, no mesmo período. A fibra de poliéster é uma das fibras sintéticas que apresenta uma estrutura mais compacta e cristalina. Para o seu tingimento são utilizados corantes dispersos. Neste trabalho foi estudado o processo de tingimento de uma mistura de fibras de poliéster com elastano, de títulos 167 Dtex e 100 Dtex, obtendo-se a cinética de montagem do corante nas fibras. Para os ensaios foram utilizados três diferentes corantes: Disperse Red 60 de molécula pequena, o Disperse Orange 30 de molécula média e o Disperse Blue 60 de molécula grande. Avaliaram-se as concentrações dos corantes nas fibras, fixando-se variáveis como: pH, relação de banho, concentração do corante e concentração dos auxiliares de tingimento (igualizante e dispersante), temperatura e tempo de tingimento. Foram realizados vários ensaios, incluindo processos utilizando-se somente os corantes e processos utilizando-se os corantes e os auxiliares de tingimento. Observou-se que tanto para a fibra de PES/PUE de título 167 Dtex como para a microfibra de PES/PUE de título 100 Dtex, os corantes de molécula pequena se difundiram com maior facilidade para o interior da fibra. Os corantes de molécula média e grande encontram maior resistência na difusão para o interior da fibra. A microfibra PES/PUE, por apresentar menor porosidade quando comparada com a fibra de PES/PUE, apresenta uma maior resistência à transferência de massa. No tingimento com corante de molécula grande (Disperse Blue 60), foi realizada uma termofixação do substrato após o tingimento, a 190°C por 50 segundos, devido ao acúmulo de corante na superfície da fibra. Após a termofixação à alta temperatura, ocorre a sublimação do corante depositado na superfície da fibra. Os ensaios experimentais foram realizados no laboratório, nas mesmas condições do processo industrial. Observou-se uma grande concordância entre os perfis de concentração obtidos nos dois processos, permitindo que os resultados obtidos em escala laboratorial sejam utilizados para predizer o comportamento do processo de tingimento em escala industrial.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T05:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 212455.pdf: 2477004 bytes, checksum: 9abf57f886856f22cc84274dbf2b2987 (MD5) / A escassez dos recursos naturais tem levado à leis ambientais cada vez mais rígidas e os custos envolvidos com o uso destes recursos vem se tornando mais crescentes no setor industrial, levando as indústrias a buscar alternativas que minimizem estes custos, procurando desta forma reduzir os impactos ambientais. As indústrias têxteis apresentam uma elevada relação de volume de água consumido por volume de material têxtil processado, 170 L/kg, conseqüentemente a geração de efluentes líquidos e a carga poluente são elevadas. Contudo, tem-se buscado alternativas para um menor consumo de água e técnicas de reuso e reciclagem em seus processos, de forma a não comprometer a qualidade do produto. O objetivo deste trabalho é demonstrar a viabilidade de reuso direto das correntes líquidas de efluentes têxteis, oriundas do processo de tingimento e enxágüe de tecidos com composição de 100% algodão, tingidos com corantes reativos. Foram determinados os limites de tolerância para aprovação da tonalidade do substrato tinto como: variação da tonalidade (DE), intensidade da cor e teste de solidez final do substrato têxtil. Nos banhos de tingimento foram determinados os parâmetros de pH, condutividade, absorbância e sólidos totais. Todos os tingimentos e as análises foram feitos em escala laboratorial, reproduzindo o processo de uma empresa têxtil de grande porte de Santa Catarina. Foram realizados tingimentos em três padrões de cores diferentes: cor clara, com até 0,5% de corante; cor média com até 1,5 % de corante e cor escura, com mais de 1,5% de corante sobre o peso do material têxtil. Alguns limites de tolerâncias para o reuso direto do efluente e algumas alternativas para o reuso indireto destas correntes foram estabelecidos.