Orientador: Osmar De Carvalho Bueno. - / Banca: Osmar Delmanto Junior / Banca: Gerson Henrique da Silva / Banca: Carmem Ozana de Melo / Banca: José Roberto Correa Saglietti / Resumo: Os fertilizantes inorgânicos sintéticos possuem elevada dependência de energia externa de fonte não renovável. O uso indiscriminado dessa energia esgotável ameaça a sustentabilidade dos sistemas de produção e colabora para a degradação do meio ambiente. Como forma de minimizar o consumo de energia de fonte fóssil e aumentar a eficiência energética de sistemas agrícolas, a torta de filtro, subproduto do processamento industrial da cana-de-açúcar, pode ser usada para substituição parcial da adubação inorgânica sintética na cultura da cana-de-açúcar. O presente trabalho teve como objetivo analisar os fluxos energéticos envolvidos na aplicação da torta de filtro para fertilização da cultura de cana-de-açúcar na usina São Manoel e compará-los aos mesmos fluxos quando utilizados somente fertilizantes inorgânicos sintéticos sem a aplicação da torta de filtro. Foram utilizados neste estudo dados de fontes primárias e secundárias. As entradas energéticas foram classificadas e quantificadas conforme o seu tipo (energias diretas e energias indiretas), sendo a direta dividida em energia biológica e fóssil e, a indireta, energia industrial. A energia direta de origem biológica foi composta por mão de obra, biodiesel e torta de filtro; como energia direta de origem fóssil foram quantificados óleo diesel, lubrificante e adubo inorgânico sintético nitrogenado; a energia indireta de origem industrial foi obtida para máquinas, implementos, equipamentos e adubos inorgânicos sintéticos (NPK). Parte do custo energético com o adubo inorgânico sintético nitrogenado (34,2%) foi realocado para fonte de origem fóssil para que a classificação das entradas energéticas se tornasse mais próxima da realidade. Os resultados apontaram que o sistema de adubação sem torta de filtro possui menor dependência de combustíveis provenientes de fontes externas ... / Abstract: Synthetic inorganic fertilizers highly depend on external energy from nonrenewable resources. The indiscriminate use of these finite energy resources threatens the sustainability of production systems and contributes to environmental degradation. As a means to minimize fossil fuels consumption and improve energy efficiency of agricultural systems, filter cake, a by-product of sugarcane processing, can be used for the partial substitution of synthetic inorganic fertilizers in sugarcane cultivation. The current work aims at analyzing the energy flows involved in the use of filter cake for sugarcane fertilization at Usina São Manoel and at comparing it with the same flows when only synthetic inorganic fertilizers are used without filter cake. We used primary and secondary data for this study. The energy inputs were classified and quantified according to their types (direct energy or indirect energy), considering that direct energy is divided in biological or fossil and indirect energy as industrial energy. The direct energy from biological origin was composed of manpower, biodiesel and filter cake; as direct energy from fossil origin, we quantified diesel oil, lubricant and synthetic inorganic fertilizers with nitrogen; the indirect energy from industrial origin was obtained for machines, implements, equipment and synthetic inorganic fertilizers (NPK). Part of the energy cost with the synthetic inorganic fertilizers with nitrogen (34.2%) was relocated to a fossil resources for the classification of the energy inputs to become closer to reality. It was obtained as a result that fertilization systems without filter cake depend less on fuels from external fossil resources. For the filter cake fertilization system, some alternatives could be adopted by the factory under study for reducing the use of fossil fuels, specifically diesel oil, which is the biggest contributor to nonrenewable energy inputs in this ... / Doutor

Orientador: José Eduardo Corá / Banca: Carolina Fernandes / Banca: Adolfo Valente Marcelo / Resumo: A utilização de resíduos da indústria sucroenergética como substrato para a formação de mudas pré-brotadas torna o processo de produção cana-de-açúcar sustentável, sendo os próprios resíduos utilizados para uma nova geração da cultura. O presente trabalho teve como objetivo obter um substrato, composto por resíduos da indústria sucroenergética, adequado para a produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de três substratos isolados: torta de filtro, cinza e bagaço de cana-de-açúcar, os quais foram comparados a um substrato testemunha. Os tratamentos foram homogeneizados seguindo a proporção volume:volume e destas misturas foram realizadas as caracterizações físicas e químicas. Realizou-se o plantio dos minirrebolos em tubetes de 180 cm³, respeitando a densidade de cada material, e, então, os materiais foram levados para casa de vegetação por 90 dias. As mudas foram avaliadas quanto ao desenvolvimento da parte aérea, radicular, porcentagem de brotação e análise químicas das folhas. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com dezoito repetições. Foi realizada a análise de variância e, quando significativa, as médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott, a 5% de probabilidade; foi realizado análise de correlação entre todos os resultados. As mudas cultivadas no substrato T2/10-C2/10-B6/10 apresentaram maior desenvolvimento da parte aérea e radicular, maior facilidade para retirada do tubete,... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of waste of sugarcane industry as substrate for the formation of pre-sprouted seedlings makes the process of sugarcane sustainable production, the waste itself used for a new generation of culture. This study aimed to obtain a substrate, composed of waste from sugarcane industry, suitable for the production of pre-sprouted of sugarcane seedlings. The treatments were a combination of three insulated substrates: filter cake, ash and bagasse sugarcane, which were compared to a control substrate. The treatments were homogenized following the ratio volume: volume mixtures of these and the physical and chemical characterizations were carried out. There was the planting of "minirrebolos" in tubes of 180 cm³, respecting the density of each material, and then the materials were taken to a greenhouse for 90 days. The seedlings were evaluated for the development of shoot, root, sprouting percentage and chemical analysis of the leaves. The experimental design was completely randomized, with eighteen repetitions. Analysis of variance was performed and, when significant, the means were compared by the Scott-Knott test at 5% probability; correlation analysis was performed between all results. Seedlings grown in substrate T2/10-C2/10-B6/10 presented further development of root and shoot, easier to remove the cartridge, lower density and higher amount of nutrients / Mestre

Orientador: Rubens Monti / Banca: Eleonora Cano Carmona / Banca: Maristela de Freitas Sanches Peres / Resumo: Invertase ou β -D frutofuranosidase (EC 3.2.1.26) é uma enzima que catalisa a hidrólise do terminal não redutor do resíduo β- frutofuranosidase em frutofuranosídeos. A imobilização em suportes lignocelulósicos como resíduos bagaço de cana (BC) e resíduos de sabugo de milho (SM) são favoráveis, pois são suportes de baixo custo. A invertase comercial e extraída de Saccharomyces cerevisiae e os derivados foram caracterizadas enzimaticamente. O pH ótimo encontrado para os derivados foram bem próximas da encontrada para as invertases livres, em torno de pH 4,5 a 5,5. Os derivados apresentaram estabilidade térmica superior a das invertases livres e alguns derivados tiveram acréscimos na temperatura, como os derivados da invertase extraída obtido com pó BC e SM glutaraldeído e derivados da invertase comercial obtido com pó SM e BC amino e BC glioxil. A energia de ativação encontrada para a maioria dos derivados apresentou- se na faixa de 12 a 29 kJ/ mol, valores inferiores ao encontrados para as formas livres de invertase, sendo 32.02 kJ/ mol para invertase comercial e 34.94 kJ/ mol para invertase extraída.O derivado da invertase comercial obtido com pó sabugo de milho amino e o derivado invertase extraída obtido com pó de sabugo de milho glutaraldeído foram os derivados mais estáveis, apresentando capacidade de serem reutilizados em cinco ciclos subseqüentes. Estes derivados foram ensaiados em concentrações variadas de sacarose e os resultados mostraram que a invertase imobilizada apresenta inibição pelo produto glicose/frutose após 6 horas de ensaio. A utilização de resíduos da agroindústria como suportes para imobilização da invertase apresentou-se promissora para a aplicação em escala industrial. / Abstract: Invertase or β - D fructofuranosidase (EC 3.2.1.26) it is an enzyme that catalyzes hydrolysis of the non reducing terminal of the residue β- fructofuranosidase in frutcofuranosideos. Immobilization on lignocellulosic supports as residue sugarcane bagasse and residues of corn cobs are favorable, therefore they are matrices of low cost commercial invertase and extracted of Saccharomyces cerevisiae and the derivatives had been enzymatically characterized. The optimum pH found for the derivatives had been well next to the found one for free invertases, around pH 4.5 the 5.5. The derivatives had presented superior thermal stability of free invertases and some derivatives had additions in the temperature, as the derivatives of extracted invertase gotten with dust sugarcane bagasse and corn cobs glutaraldehyde and derivatives of commercial invertase gotten with dust corn cobs and sugarcane bagasse amine and sugarcane bagasse glyoxyl. The energy of activation found for the majority of the derivatives were between 12 the 29 kJ/mol, less values to the found ones for the free forms of invertase, being 32.02 kJ/mol for commercial invertase and 34.94 kJ/mol obtained with extracted invertase. The derivative of commercial invertase gotten with dust corn cobs amine and the derivative extracted invertase gotten with dust of corn cobs glutaraldehyde had been the derivatives most stable, presenting capacity to be reused in five subsequent cycles. These derivatives had been assayed in concentrations of varied sucrose. The results with derivates shown that invertase presented inhibition for the product glucose/ fructose after 6 hours of test. The use of residues of the agribusiness as supports for immobilization of invertase presented promising for the application in industrial scale. / Mestre

Orientadora: Dejanira de Franceschi de Angelis / Coorientador: Marcos José Correia / Banca: Meire Cristina Nogueira de Andrade / Banca: Carlos Renato Corso / Resumo: Os cogumelos são definidos como macrofungos que tem papel essencial na decomposição da matéria orgânica. Além de sua função ecológica os cogumelos são apontados como alimentos de valor nutricional e medicinal. Estes fatores têm estimulado a produção e o comércio de cogumelos, sobretudo de Pleurotus ostreatus por sua facilidade de cultivo e alta produtividade. Sob este contexto, são necessárias pesquisas que avaliem os fatores que interferem diretamente na produtividade. Frente ao exposto, o presente trabalho objetivou avaliar e comparar o efeito dos fatores ambientais e nutricionais sobre a produtividade e resposta à indução dos primórdios de duas linhagens de P. ostreatus cultivadas em ambientes protegidos. Os resultados obtidos mostraram que os substratos cultivo apresentaram alta heterogeneidade. A caracterização das diferentes formulações indicaram mudanças sutis sobre a relação C/N do substrato, tendo em vista a C/N sofre diminuição ao final do processo devido à degradação da matéria orgânica. Quanto à produtividade registrou-se diferenças entre linhagens e formulações. A formulação F1, apresentou produtividade de 14,65% e eficiência biológica de 72,58 mediante inoculação da linhagem SB, à diferença do observado na linhagem MB que apresentou produtividade de 17,40% e eficiência biológica de 86,20%. Diferenças foram também registradas na formulação B, na qual obteve-se produtividade de 13,79% e eficiência biológica de 79,91% referente a linhagem SB e produtividade de 13,42% e eficiência biológica de 41,39% referente a linhagem MB. Após a colheita, análises bromatológicas foram realizadas com o substrato exaurido. Os resultados revelaram teores de proteína total de 6,82%, 34,13% de cinzas, 1,41% de lipídeos totais e 84,12% de umidade, para a formulação A e 5,73% de proteína total, 22,93% de cinzas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The mushrooms are defined as Macrofungi that play an essential role in the decomposition of organic matter. Besides to their ecological function, mushrooms are well-known to have nutritional and medicinal value as foods. These factors have been boosting the outputs and trading of mushrooms, especially, Pleurotus ostreatus, due to its facility of cultivation and high productivity. In this context, research is needed in order to evaluate the factors that can directly interfere in their productivity. In face to this issue, this work aimed to evaluate and to compare the effects of environmental and nutritional factors in their productivity. In addition, to assess the responses of the induction of the primordial two strains of P. ostreatus cultivated in protected environments. The obtained results showed that the growing substrates displayed high heterogeneity. The characterization of different formulations showed subtle changes regarded to the substrate C/N, knowing that the C/N suffer a decrease at the end of the process due to the degradation of organic matter. There were registered productivity differences among strains and formulations. The formulation A showed 14.65% of productivity and 72.58% of biological efficiency by inoculation of the SB strain. Differently, the strain MB showed 17.40% of productivity and 86.20% of biological efficiency. Differences were noticed in the strain B as well, in which the productivity was 13.79% and biological efficiency was 79.91% regarded to SB strain and productivity of 13.42% and biological efficiency of 41.39% regarded to MB. After the harvest, bromatological analyzes were made with the depleted substrate. The results showed contents of 6.82% of total protein, 34.12% of ashes, 1.41% of total lipids and 84.12% of humidity to the formulation A and 5.37% of total protein, 22.93% of ashes, 2.53% of total lipids and 71.85% of humidity ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Mauricio Boscolo / Banca: Diogo Paschoalini Volanti / Banca: João Batista Oliveira dos Santos / Banca: Altair Benedito Moreira / Banca: Fernanda Perpétua Casciatori / Resumo: A valorização do etanol e da biomassa de cana de açúcar utilizando reações catalisadas por óxidos é apresentada neste trabalho. Os óxidos utilizados são derivados de hidrotalcitas com a fórmula geral: Mg6Al2(CO3)(OH)16·4(H2O) e modificadas por íons Ag2+, Cu2+, Fe3+, La2+, Nb5+, Ni2+, In3+ e Pd2+. O material após a caracterização foi utilizado em reações empregando reatores de aço inox, buscando a conversão do etanol em produtos de maior peso molecular e valor agregado, principalmente através da reação de Guerbet. Os produtos obtidos foram analisados por cromatografia a gás (GC-FID e GC-MS) e os resultados foram comparados e discutidos com os dados da caracterização do material e com auxílio da literatura científica. A modificação do óxido por cada íon apresentou um perfil diferente de reação e produtos. Com o lantânio obtive-se maior conversão de etanol em produtos utilizando álcool hidratado, e uma quantidade significativa de compostos C6 e uma seletividade de 42% para hexanol, foram obtidos. Por outro lado, o melhor rendimento (~30%) na síntese de butanol foi obtido com óxido modificado pelo íon nióbio, enquanto a adição de prata promoveu a redução da atividade catalítica do óxido. Além da conversão de etanol, os resultados obtidos pelas reações com a adição de biomassa demonstraram que é possível desestruturar o material lignocelulósico e obter compostos fenólicos e furânicos provenientes da lignina e dos carboidratos, respectivamente. A presença de hidrogênio no meio... / Abstract: Increasing the value of ethanol and sugarcane biomass by reactions catalyzed by oxides is presented in this work. The oxides used are derived from hydrotalcites, whose general formula is: Mg6Al2 (CO3)(OH)16·4(H2O), modified by Ag, Cu, Fe, La, Nb, Ni, In or Pd. The catalysts synthesized were characterized by their surface area the number of acid and basic catalytic sites, X-ray diffraction and infrared spectroscopy. The conversion of ethanol into products of higher molecular weight and with added value, mainly through the Guerbet reaction, was performed in reactions in supercritical state using stainless steel reactors and oxides as catalysts. The products were analyzed by gas chromatography (GC-FID and GC-MS) and the results were compared with the available characterization data of the material and previous studies in the scientific literature. Oxide modification by each different ion showed a different reaction profile and different products. Lanthanum addition showed better results using anhydrous alcohol and a significant amount of C6 compounds, such as hexanol (42% selectivity), were obtained. On the other hand, the best yields (~30%) for butanol were obtained with the oxide modified by niobium, while the addition of silver led to the reduction of the catalytic activity of the oxide. The addition of biomass into a supercritical ethanol reaction showed that the lignocellulosic material can be deconstructed, phenolic, and furanic compounds from lignin and carbohydrates, ... / Doutor

Orientador: Keizo Yukimitu / Resumo: Neste trabalho, aborda-se a substituição parcial da formulação padrão para materiais cerâmicos tipo porcelanato conhecida como formulação P-48, disponibilizada pela indústria Villagres, por material residual de origem orgânica (cinza de bagaço de cana-de-açúcar). As causas motivadoras do estudo englobam a sustentabilidade, rentabilidade, disponibilidade e inovação, visto que a cinza de bagaço de cana-de-açúcar tem como destinação, em sua maioria, o descarte a céu aberto, além dos gastos para as usinas sucroalcooleiras em seu descarte correto. Conforme o decorrer do projeto, composições em porcentagens de substituição foram previamente determinadas, sendo da ordem de 1% a 5% em massa. Os dados foram mensurados e analisados quanto a tempo de escoamento, absorção, piroplasticidade, retração e presença de coração negro. Os resultados obtidos demonstraram-se promissores nas faixas de 1% de substituição com silicato de sódio e 2,5% de substituição sem silicato de sódio, porém, com ressalvas. A amostra de melhor desempenho foi a de 5% de substituição sem silicato de sódio, em que os parâmetros de qualidade da empresa Villagres e das Normas Brasileiras (NBR) para porcelanato. Dessa forma, justifica-se a continuidade do estudo, com o intuito de aprimorar e material residual e as condições de produção para a aplicação efetiva da cinza de bagaço de cana-de-açúcar em porcelanato. / Abstract: In this work, the possibility of partially replacement in the standard blend of porcelain tiles know as blend P-48, given by Villagres, by residual material with organic origin (sugarcane bagasse) is discussed. The motivating causes of the study include sustainability, profitability, availability and innovation, since the sugarcane bagasse ash is destined to discard in open air places, beyond expenses for the sugar and alcohol industry for the correct waste disposal. As the project progresses, compositions in a suitable range were previously determined, ranged of 1% to 5% of replacement in the original formulation, then doing the samples to get data collection, as flow time, absorption, pyroplasticity, retraction and presence of black stains. The results obtained were promising for 1% substitution with sodium silicate, 2.5% without sodium silicate, however, sample with negative points. The sample with better performance was 5% without sodium silicate, because the industry quality parameters were respected, as well as the regulations for porcelain tiles. Therefore, the continuity of the study is justified, in order to improve the conditions, as well as to improve the sugarcane bagasse itself, for more effective application in porcelain tiles. / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5305.pdf: 946081 bytes, checksum: 81e4f5bc1df570d2fc2c0af3a06d0f34 (MD5) Previous issue date: 2012-09-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / The agro-industrial residues have great potential for providing silicon (Si) and other nutrients for crops. The objective of this work to assess the supply of silicon for organic waste agribusiness, and to evaluate the influence of this nutrient in the accumulation of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg ) and sulfur (S) in maize. We analyzed the accumulation of silicon in the leaves and stems of the plant and the effect of these sources in stem diameter, the height and mass of dry corn plant, as well as the accumulation of N, P, K, Ca, Mg and S in corn leaves provided by agro-industrial residues and by levels of silicon used. The experiment was conducted in a greenhouse in a completely randomized design (4x3) + 1. We evaluated three sources organic agribusiness (bagasse ash from sugar cane filter cake rotary sugarcane and rice hulls), and for the supply of silicon also evaluated the mineral source (calcium silicate PA); three strengths of SiO2 (175 kg ha-1, 350 kg ha-1 and 700 kg ha-1) and additional treatment (control), which received no SiO2. The sources and doses of SiO2 did not affect the mass of dried corn plants. However, the addition of SiO2 dose provided an increase in the diameter of stem of the maize plant. The rice hulls was more efficient among all treatments in Si supply to the corn crop. The supply of Si favors the absorption and consequent accumulation of potassium and phosphorus from the corn plant. There was no relationship between the supply of Si and Mg and S uptake by corn plant. Finally, there was no relationship between the accumulation of Si and the reduction of leaf N in corn plants. / Os resíduos agroindustriais possuem elevado potencial para fornecimento de silício (Si) e outros nutrientes para as culturas agrícolas. Objetivou-se, com esse trabalho, avaliar o fornecimento de silício por resíduos orgânicos agroindustriais, e avaliar a influência desse nutriente no acúmulo de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e enxofre(S) na planta de milho. Foi analisado o acúmulo de silício nas folhas e nos colmos da planta e o efeito dessas fontes no diâmetro do colmo, na altura e na massa da planta de milho seca, assim como o acúmulo de N, P, K, Ca, Mg e S nas folhas de milho proporcionado pelos resíduos agroindustriais e pelas doses de silício utilizadas. O experimento foi instalado em casa de vegetação no delineamento experimental inteiramente casualizado (4x3) + 1. Foram avaliadas três fontes orgânicas agroindustriais (cinza de bagaço de cana-de-açúcar, torta de filtro rotativo de cana-de-açúcar e casca-de-arroz carbonizada), e para o fornecimento de silício também avaliou-se a fonte mineral (silicato de cálcio P.A.); três dosagens de SiO2(175 Kg ha-1, 350 Kg ha-1 e 700 Kg ha1) e o tratamento adicional (testemunha), o qual não recebeu SiO2. As fontes e doses de SiO2 não influenciaram a massa das plantas secas de milho. Entretanto, o acréscimo das doses de SiO2 proporcionou o aumento no diâmetro de colmo da planta de milho. A casca-de-arroz carbonizada mostrou-se mais eficiente entre todos os tratamentos no fornecimento de Si para a cultura do milho. O fornecimento de Si favoreceu a absorção e consequente acúmulo de P e K pela planta de milho. Não se observou relação entre o fornecimento de Si e a absorção de Mg e S pela planta de milho. Por fim, não houve relação entre o acúmulo de Si e a redução do N foliar nas plantas de milho.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lara rubia.pdf: 1546264 bytes, checksum: c1cb212b81f6bee435ce29f8a7ceb30d (MD5) Previous issue date: 2009-11-13 / Aiming to reduce the generation of waste in industrial and agriculture processes, especially the pollutants, and reuses them best, whether in the production process or as raw material in the preparation of other materials, it has increasingly invested in searches for the processing of waste in industrial by-products of commercial interest. With increasing energy demand in the world, Brazil is an ecologically correct fuel producer, such as ethanol and bio diesel. In the State of Goiás there is a large potential for growth of industry cultivating sugar-cane, responding to sustainable energy issues. Furthermore, the recent national development policies point to the expansion of the sugaralcohol sector in the state. With the intensification of the industrial process of sugar-cane in Goiás, it is, increasingly, the occurrence of problems associated with disposal of waste generated by this sector. Much of that waste can be used to produce new building materials and meet the growing demand for alternative technologies, simpler, efficient and concerned about the sustainability of production processes. The research on the use of sugar-cane bagasse ash (CBC) as mineral addition to cement is still incipient. However, studies indicate the feasibility of using ash in conjunction with Portland cement. Additions are mineral materials with pozzolanic properties, cementations or simply act as filler and can be added to cement, before or during mixing, in amounts generally ranging between 5 and 70% by weight of cement. In the specific case of the sugar-cane bagasse ash (CBC), produced by the co-generation of electricity, due to the predominant presence of silica in its chemical composition, this residue appears as raw material for potential production of Portland cement compounds. The experimental level of this study was based on an assessment of the sugaralcohol sector in the state of Goiás to the implementation of chemical and physical testing of CBC, development of composite cement with replacement of CBCs at different levels (5%, 10% and 20%) and tests to characterize the cement composite, to produce cement with the addition of sugar-cane bagasse ash (CBC) and attend the needs of the cement industry. The results shows up that mortars produced with of cane bagasse ash, with the boiler firing temperature at 800 º C, so instant, crushed for 4 h, with replacement of Portland cement up to 20% reached resistance to compression close to the reference mortar . / Com o objetivo de reduzir a geração de resíduos nos processos industriais e agrícolas, principalmente os poluentes, bem como melhor reaproveitá-los, seja no próprio processo produtivo ou como matéria-prima na elaboração de outros materiais, tem-se cada vez mais investido em pesquisas para a transformação dos resíduos industriais em subprodutos de interesse comercial. Com o aumento da demanda energética no mundo, o Brasil tem se destacado como produtor de combustíveis ecologicamente corretos, tais como o etanol e o biodiesel. No Estado de Goiás observa-se uma grande potencialidade para o crescimento da indústria sucroalcooleira, dando resposta às questões energéticas sustentáveis. Além disso, as recentes políticas nacionais de desenvolvimento apontam para a ampliação do setor sucroalcooleiro no Estado. Com a intensificação da indústria da cana-de-açúcar em Goiás, prevê-se, cada vez mais, a ocorrência de problemas inerentes a disposição dos resíduos produzidos pelo setor. Grande parte desses resíduos pode ser destinada à produção de novos materiais de construção e atender a crescente demanda por tecnologias alternativas, mais simples, eficientes e preocupadas com a sustentabilidade dos processos produtivos. O estudo sobre o emprego da Cinza do Bagaço de Cana-de-Açúcar (CBC) Residual como adição mineral ao cimento ainda é incipiente. Contudo, pesquisas apontam para a viabilidade do uso da cinza em conjunto com o cimento Portland. Adições minerais são materiais com propriedades pozolânicas, cimentícias ou simplesmente atuam como filer e que podem ser adicionadas ao cimento, antes ou durante a mistura, em quantidades que variam geralmente entre 5 e 70% da massa do cimento. No caso específico da Cinza do Bagaço de Cana (CBC), produzida por meio do processo de cogeração de energia elétrica, em virtude da presença preponderante de sílica na sua composição química, esse resíduo apresenta-se como matéria-prima potencial para a produção de cimentos Portland compostos. A etapa experimental deste trabalho baseou-se numa avaliação do setor sucroalcooleiro no Estado de Goiás com a realização de ensaios químicos e físicos da CBC, elaboração de compósitos de cimento com substituição de CBCs em diferentes teores (5%, 10% e 20%) e ensaios de caracterização dos compósitos de cimentos, visando a produção de cimento com adição de cinza do bagaço de cana (CBC) e o atendimento das necessidades da indústria cimenteira. Pode-se concluir que as argamassas produzidas com cinza de bagaço de cana-deaçúcar com temperatura de queima das caldeiras a 800ºC, de modo instantâneo, moída por 4h, com substituições do cimento Portland de até 20%, apresentaram resistências à compressão próximas à da argamassa de referência.

Biossurfactantes são moléculas anfifílicas produzidas por micro-organismos que possuem grande potencial na substituição de surfactantes químicos, pois apresentam maior biodegradabilidade e estabilidade. A busca por novos micro-organismos, matérias-primas e estratégias de produção é essencial para a viabilização da sua produção. Assim, a fermentação em estado sólido (FES) apresenta-se como uma tecnologia alternativa de produção, com a vantagem de evitar a formação de espuma, e a utilização de leveduras para o processo é vantajosa, pois muitas não apresentam risco de patogenicidade. O objetivo deste trabalho foi selecionar uma levedura capaz de produzir biossurfactante por FES, determinar as condições do processo, comparar com a fermentação submersa (FS), caracterizar bioquimicamente o biossurfactante e testar sua aplicação para biorremediação. Para tanto, 37 leveduras foram avaliadas quanto à produção de biossurfactante em caldo Kitamoto, por meio de testes das atividades tensoativa e emulsificante. Dessas, 17 apresentaram resultados positivos para tensoatividade, formaram emulsão estável e foram utilizadas para os testes em FES em 2 g bagaço de cana-de-açúcar e 10 mL de meio Kitamoto. Na FES, cinco leveduras apresentaram resultados positivos para tensoatividade e quatro formaram emulsão estável. Dentre essas, a Aureobasidium pullulans LB 83 foi selecionada por apresentar resultado positivo para tensoatividade, índice de emulsificação acima de 50% e estabilidade da emulsão. Foram testadas diferentes fontes de carbono, sendo a sacarose aquela que apresentou melhores resultados (6,0 cm de tensoatividade no teste de espalhamento da gota (Ta) e 8,3x10-2 cm/h de produtividade em tensoatividade (QTa)). A adição dos indutores glicerol (0 a 6 g/L) e óleo de soja (0 a 10 g/L) não apresentou efeito significativo para o processo. Também foi estudada a influência da aeração (0,1 a 1,1 h-1) e da concentração de sacarose (20 a 80 g/L) utilizando planejamento fatorial composto de face centrada realizado em reator de tanque agitado. O uso das variáveis no nível mais alto aumentou a produção de biossurfactante (8,05 cm (Ta) e 8,4x10-2 cm/h (QTa). As condições adequadas da FES foram avaliadas em frascos Erlenmeyer (50 mL) com 2 g de bagaço (suporte inerte) em um planejamento 24, tendo como variáveis tamanho médio das partículas de bagaço (0,6 a 1,8 mm), volume de meio adicionado (8 a 12 mL), concentração celular inicial (1x105 a 1x107 cel/mL) e volume para extração (15 a 25 mL). O tamanho das partículas apresentou efeito positivo e o volume de meio possuiu efeito negativo na concentração de biossurfactante. As demais variáveis não apresentaram efeitos significativos. Assim, as condições definidas foram 1,18 mm tamanho médio de partícula, 1x106 cel/mL concentração celular, 8 mL meio de cultura e 15 mL volume de extração, resultando na obtenção de 2,06 g/L de biossurfactante. Não houve diferença significativa entre o rendimento da condição otimizada na FES e a FS. A utilização de butanona para a extração mostrou-se vantajosa e o biossurfactante foi caracterizado como poliol lipídeo. Sua aplicação para biorremediação foi avaliada e apresentou maiores recuperações de petróleo da areia contaminada (73,7 e 78,4%) que as obtidas por dodecil sulfato sódico (58,0 e 75,0%), nas concentrações de 0,1 e 0,5 % respectivamente. Concluiu-se que a levedura A. pullulans LB 83 foi capaz de produzir biossurfactante por FES e esse processo apresenta destacada potencialidade, podendo servir como conhecimento para futuros estudos visando sua implementação em escalas maiores. / Biosurfactants are amphiphilic molecules produced by microorganisms that have great potential as substitute for chemical surfactants, since they present higher biodegradability and stability. The search for new microorganisms, raw materials and production strategies are essential for their production viability. Thus, solid state fermentation (FES) is presented as an alternative production technology, with the advantage of no foam formation, and the selection of yeasts for the process is favorable, since many of them do not present risk of pathogenicity. The objective of this work was to select a yeast able to produce biosurfactant by FES, to determine process conditions, to compare the results obtained by FES with the process of submerged fermentation (FS), to characterize biochemically the biosurfactant and to test its application for bioremediation. For this, 37 yeasts were evaluated for biosurfactant production in Kitamoto broth, using tests of tensoactive and emulsifying activities. 17 presented positive results for tensoativity and were able to form stable emulsion, and were used in tests of FES using 2 g of sugarcane bagasse and 10 mL of Kitamoto medium. In FES, five yeasts presented positive results for tensoativity and four were able to form a stable emulsion. Among these, Aureobasidium pullulans LB 83 was selected due to its positive results for tensoativity, emulsification index above 50% and emulsion stability. Different carbon sources were tested for biosurfactant production by A. pullulans LB 83 and sucrose presented the best results (6.0 cm of tensoativity in drop spreading test (Ta) and 8.3x10-2 cm/h of tensoactivity productivity (QTa). The addition of the inductors glycerol (0 to 6 g/L) and soybean oil (0 to 10 g/L) had no significant effect on the biosurfactant production process. The influence of aeration (0.1 to 1.1 h-1) and sucrose concentration (20 to 80 g/L) were also studied using factorial composite face centered design in a stirred tank reactor. The use of the variables at the highest level increased biosurfactant production (8.05 cm (Ta) and 8.4 x 10-2 cm/h (QTa). The appropriate conditions for FES process were evaluated in Erlemeyers flasks (50 mL) with 2 g of sugarcane bagasse (inert support) in a factorial design 24. The variable used were bagasse particles size (0.6 to 1.8 mm), medium volume added (8 to 12 mL), initial cell concentration (1x105 to 1x107 cell/mL) and water volume for extraction (15 to 25 mL). Particle size had a positive effect and medium volume had a negative effect on biosurfactant concentration. The other variables did not present significant effects. Thus, the defined conditions were 1.18 mm of particle size, 1x106 cell/mL of initial cell concentration, addition of 8 mL of culture medium and 15 mL for extraction volume (2.06 g/L of biosurfactant was obtained). There was no significant difference between the performance of the optimized condition in FES and FS. The use of butanone for the extraction was advantageous and the biosurfactant was characterized as polyol lipid. Its application for bioremediation was evaluated, exhibiting a higher recovery of contaminated sand oil (73.7 and 78.4%) than those obtained by sodium dodecyl sulphate (58.0 and 75.0%), at concentrations of 0.1 and 0.5% respectively. For these results, it was concluded that the yeast A. pullulans LB 83 was able to produce biosurfactant by FES and this process has outstanding potential, and can be used for future studies aimed at implementation of larger scales.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar como algumas condições de pré-tratamento de bagaço de cana-de-açúcar com H2SO4 diluído influenciam a distribuição granulométrica do bagaço de cana, a composição química dos sólidos pré-tratados e hidrolisados hemicelulósicos, além da digestibilidade enzimática dos sólidos pré-tratados. Para isso, previamente, uma amostra de bagaço de cana-de-açúcar in natura foi caracterizada quanto suas composições percentuais; a distribuição granulométrica de suas fibras também foi avaliada antes e após o pré-tratamento. O pré-tratamento do bagaço com H2SO4 diluído foi realizado em reator piloto, aquecido por vapor direto, com capacidade de 100 L, onde o teor inicial de sólidos foi fixado em 15% (p/p). A temperatura (131,91-168,09 °C), tempo de residência (11,90-48,09 min) e concentração ácida (0,19 - 3,81 p/p) variaram de acordo com um planejamento fatorial 23. Após o pré-tratamento, os bagaços pré-tratados e hidrolisados hemicelulósicos foram caracterizados quanto suas composições químicas. A composição química dos bagaços in natura e pré-tratados, assim como a composição química dos hidrolisados, foi determinada por gravimetria, espectrofotometria e cromatografia líquida de alta eficiência. De acordo com a condição de pré-tratamento, os teores de celulose, hemicelulose e lignina nos bagaços pré-tratados diferiram substancialmente sendo que a maior variação foi observada para hemicelulose (0,14-17,62 %). Os três fatores avaliados no pré-tratamento influenciaram a composição química do bagaço pré-tratado, sendo que a variável com maior poder de influência no teor de celulose, hemicelulose e lignina dos sólidos foi a concentração ácida, seguida da temperatura e tempo de reação. Xilose foi o açúcar predominante nos hidrolisados hemicelulósicos variando de 1,43 a 21,05 g/L, de acordo com o planejamento. A concentração de furfural variou entre 0,08 e 4,68 g/L. Condições severas de pré-tratamento acarretaram na maior remoção de hemicelulose dos bagaços pré-tratados, porém nestas mesmas condições foram encontradas baixas concentrações de xilose e altas concentrações de furfural nos hidrolisados. A concentração de xilose no hidrolisado se mostrou dependente da temperatura e da concentração ácida. A variável com maior influência na formação de furfural foi a temperatura, seguida pela concentração ácida e tempo. A digestibilidade enzimática dos bagaços obtidos de acordo com planejamento experimental em 24 h variou de 25,35 a 63,76%, conforme a composição química dos sólidos. A temperatura de pré-tratamento foi o fator que exerceu maior influência na conversão da celulose dos sólidos. Com o intuito de avaliar o efeito da lavagem dos sólidos na digestibilidade enzimática da celulose, bagaços pré-tratados obtidos nas condições mais branda e severa de pré-tratamento, lavados e não-lavados, foram submetidos à sacarificação enzimática. A sacarificação de bagaços não-lavados foi prejudicada pela presença de inibidores nos hidrolisados hemicelulósicos, variando entre 0- 23,9%, em 72h. As condições de pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar que maximizam a concentração de xilose no hidrolisado hemicelulósico e a sacarificação enzimática do bagaço pré-tratado são diferentes. O pré-tratamento com H2SO4 diluído acarretou na diminuição do tamanho das partículas do bagaço de cana. / This study aimed to evaluate how certain pretreatment conditions of sugarcane bagasse with dilute H2SO4 influence the size distribution of sugarcane bagasse, the chemical composition of solids pretreated and hemicellulosic hydrolysate, as well the enzymatic digestibility of pretreated solids. For that, previously, a sample of in natura sugarcane bagasse was characterized in terms of chemical composition; the size distribution of fibers was also evaluated before and after the pretreatment. The experiments of pretreatment of bagasse with dilute H2SO4 were conducted in a pilot reactor, heated by direct steam, with a capacity of 100 L, where the initial solids content was fixed at 15% (w / w). The temperature (131.91 to 168.09 ° C), residence time (11.90 to 48.09 min) and acid concentration (0.19 to 3.81 w / w) varied according to a factorial design 2³ . After pretreatment, the pretreated bagasse and hemicellulosic hydrolysates were characterized in terms of their chemical compositions. The chemical composition of in natura and pretreated bagasse , as well the chemical composition of the hydrolysates, was determined by gravimetry, spectrophotometry and high-efficiency liquid chromatography. According to the condition of pretreatment, cellulose, hemicellulose and lignin content in pretreated bagasse differed substantially, and the major variation was observed for hemicellulose content (0.14 to 17.62%).The three factors evaluated in the pretreatment influenced the chemical composition of pretreated bagasse, and the variable with greatest influence on the content of cellulose, hemicellulose and lignin concentration of solids was acid concentration, followed by temperature and reaction time.. Xylose was the predominant sugar in hemicellulose hydrolysates ranging from 1.43 to 21.05 g / L, according to the experimental design. Furfural concentration varied between 0.08 and 4.68 g / L. Severe conditions of pretreatment resulted in greater removal of hemicellulose from pretreated bagasse, but under these conditions were found low concentrations of xylose and high concentrations of furfural in the hydrolysates. The concentration of xylose in the hemicellulosic hydrolyzate were dependet of temperature and acid concentration. The variable with greatest influence on the formation of furfural was temperature, followed by acid concentration and time. The enzymatic digestibility of the pretreated solids, obtained according to experimental design, in 24 h, ranged from 25.35 to 63.76% depending on the chemical composition of solids. The temperature of the pretreatment was the factor that showed greater influence on the conversion of cellulose solids. In order to evaluate the effect of washing the solids in the enzymatic digestibility of cellulose, pretreated bagasses obtained in milder and severe conditions of pretreatment, non-washed and washed solids, were submitted to enzymatic saccharification. Saccharification of non-washed solids was impaired by the presence of inhibitors in hemicellulosic hydrolysates, ranging from 0 to 23.9% in 72h. The pretreatment conditions of sugarcane bagasse that maximize the concentration of xylose in the hemicellulosic hydrolyzate and enzymatic saccharification of pretreated bagasse are different. Pretreatment with dilute H2SO4 resulted in the decrease of particle size of bagasse.