Made available in DSpace on 2016-06-02T20:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6529.pdf: 5035748 bytes, checksum: 4afc5839aca3dce1e8643fcdf8100d4c (MD5) Previous issue date: 2014-07-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / In both industry and academia the interest in biomass conversions into manufactured products has grown rapidly in recent years. Various products can be obtained from alcohol chemistry such as acetaldehyde, ethyl acetate, hydrogen, and others. Although copper-based catalysts are commonly used in the dehydrogenation of ethanol to acetaldehyde, recently Cu/ZrO2 catalysts have also revealed themselves to be highly active in the onepot transformation of ethanol into ethyl acetate. In this work, we studied the one-pot synthesis of ethyl acetate from ethanol by using two separate series of catalysts, Cu-Ag/ZrO2 and Cu/ZrO2/Al2O3. The characterization of the supports and catalysts were performed by N2 physisorption, X-ray diffraction, thermogravimetry, temperature programmed reduction, Fourier transformed infrared spectroscopy of the adsorbed CO (DRIFTS-CO), X-ray photoelectrons spectroscopy (XPS) and extended X-ray absorption fine structure (EXAFS). In the first part of this work, the study of the series of Cu-Ag/ZrO2 catalysts suggested that the Ag-Cu surface alloying alter the electronic properties in the catalysts surface, as verified by DRIFTS-CO. XPS measurements showed that increasing the Ag content in Cu-Ag/ZrO2 catalysts lead to a higher ratio Cu+/Cu0 on the surface. The predominance of Cu+ species on the surface led to catalysts with higher selectivity to acetaldehyde over ethyl acetate. The second part of this work studied the influences of Cu active phase dispersion on the ZrO2/Al2O3 support. Different Cu+/Cu0 species ratio, as verified by XPS, were obtained by varying the Cu content on ZrO2/Al2O3. Furthermore, the EXAFS results revealed that for the reduced catalyst increasing the Cu loading led to an enlargement in the size of the Cu0 particle. DRIFTS-CO showed that CO adsorption into these catalysts may be occurring on the surface of the copper xvi particles deposited on Al2O3 and/or ZrO2, since ZrO2 may not to be covering the whole Al2O3. Catalytic tests show that the products distribution in the one-pot ethanol conversion is affected by Cu0/Cu+ species ratio on the surface of the catalyst as well as the acid/base properties of the support. The increase of the Cu loading up to 30 wt. % favored the selectivity to ethyl acetate (67 % at 250 oC), due to an optimized Cu0/Cu+ species ratio on the surface of ZrO2/Al2O3 support. Theoretically, by increasing the relative Cu0 concentration, the formation of acyl species increases, which condenses with ethoxy species formed on Zrδ+ and Cu+ Lewis acid sites for the formation of ethyl acetate. Additionally, the Cu content of 30 wt. % provides greater surface coverage of the support ZrO2/Al2O3 suppressing the formation of acetaldehyde condensation products on the ZrO2 surface, such as crotonaldehyde; and further methyl ethyl ketone and diethyl ether formed in the alumina acid sites. / O interesse pela conversão de biomassa em produtos manufaturados tem crescido rapidamente nos últimos anos na indústria e na academia. Diversos produtos podem ser obtidos através da alcoolquímica, tais como acetaldeído, acetato de etila, hidrogênio, entre outros. Catalisadores à base de cobre são comumente utilizados na desidrogenação do etanol em acetaldeído, mas recentemente, catalisadores de Cu/ZrO2 mostraram-se altamente ativos na transformação direta do etanol em acetato de etila. Neste trabalho, a síntese direta de acetato de etila a partir do etanol foi estudada em duas séries distintas de catalisadores, Cu-Ag/ZrO2 e Cu/ZrO2/Al2O3. As caracterizações dos suportes e catalisadores foram efetuadas por fisissorção de N2, difração de raios X, termogravimetria, redução à temperatura programada, espectroscopia de refletância difusa na região do infravermelho com transformada de Fourier do CO adsorvido (DRIFTS-CO), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e espectroscopia de estrutura fina estendida de absorção de raios X (EXAFS). Na primeira parte do trabalho, o estudo da série de catalisadores Cu- Ag/ZrO2 sugere que a formação da liga de superfície Cu-Ag modificou as propriedades eletrônicas da superfície dos catalisadores, como observado por DRIFTS-CO. Medidas de XPS mostraram que o aumento do teor de Ag nos catalisadores Cu-Ag/ZrO2 promoveu a formação de catalisadores com uma maior razão Cu+/Cu0 na superfície. A predominância da espécie Cu+ na superfície levou a catalisadores mais seletivos a acetaldeído em relação ao acetato de etila. A segunda parte do trabalho consistiu no estudo da influência da dispersão da fase ativa Cu sobre o suporte ZrO2/Al2O3. Diferentes razões das espécies Cu+/Cu0, identificadas por XPS, foram obtidas através da variação do teor de Cu sobre ZrO2/Al2O3. Os resultados de EXAFS para os catalisadores xiv reduzidos mostraram que o aumento do teor de Cu levou ao aumento do tamanho das partículas de Cu0. DRIFTS-CO sugere que a adsorção de CO sobre estes catalisadores pode estar ocorrendo na superfície de partículas de cobre. depositadas sobre a Al2O3 e/ou sobre a ZrO2, já que possivelmente a ZrO2 não está recobrindo toda a Al2O3. Testes catalíticos indicaram que a distribuição dos produtos na transformação direta de etanol é afetada pela composição de espécies Cu0/Cu+ na superfície do catalisador, bem como pelas propriedades ácido/base do suporte. O aumento do teor de Cu até 30 % favoreceu a seletividade ao acetato de etila (67 % a 250 oC), sendo atribuído à otimização da razão das espécies Cu0/Cu+ na superfície do suporte ZrO2/Al2O3. Possivelmente, com o aumento da concentração do Cu0 tem-se o aumento de espécies acila adsorvidas, as quais condensam com as espécies etóxido formadas em sítios ácidos Lewis de Cu+ e Zrδ+, para a formação do acetato de etila. O teor de 30 % de Cu proporcionou um maior recobrimento da superfície do suporte ZrO2/Al2O3 suprimindo a formação de produtos de condensação do acetaldeído na superfície da ZrO2, como o crotonaldeído; e ainda metil-etil-cetona e éter dietílico formados nos sítios ácidos da alumina.

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-10Bitstream added on 2015-04-09T12:48:19Z : No. of bitstreams: 1 000820399.pdf: 2530351 bytes, checksum: 6081b42c2d4d799dd342eefbb3b11480 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este trabalho objetivou-se a caracterizar e avaliar a potencialiabilidade da utilização de cascas secas e pirolisadas de laranja, variedade Pêra (Citrus sinensis) como material adsorvente dos contaminantes inorgânicos Zinco (Zn), Alumínio (Al), Cádmio (Cd), Cobre (Cu), Níquel (Ni) e Chumbo (Pb) e do orgânico Etilbenzeno. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de área superficial (BET) mostraram que os materiais possuem superficies porosas e heterogêneas, com o aumento dessas características com o aumento da temperatura de pirólise. O grande número de picos na análise de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR) indicaram materiais complexos com presença de álcoois, fosfato e grupos amina e carboxílicos, elementos esses encontrados também pela análise de difração de raios-x (DRX). A análise térmica em atmosfera oxidante da casca seca mostrou três eventos de perda de massa, a realizada em atmosfera inerte mostrou três eventos de pirólise. A energia de ativação (Ea) da casca seca foi calculada pelo método de Osawa-Flynn-Wall, onde observou-se que a Ea analisada sob atmosfera oxidante é claramente mais elevada do que a Ea encontrada sob atmosfera inerte. O estudo termodinâmico indicou que os processos de adsorção estudados são exotérmicos e as interações contaminante-adsorvente ocorreram de forma espontânea. Os valores de entalpia, todos menores do que 40 kJ/mol, indicaram que os processos adsortivos são de natureza física. Observou-se que a Energia livre de Gibbs diminuiu com o aumento da temperatura, mostrando que o processo de adsorção é mais favorável em temperaturas mais altas. Os testes realizados indicaram o uso potencial de cascas de laranja e de suas pirólises como material adsorvente / This study aimed to characterize and evaluate the potencial use of dried and pyrolyzed orange peel, Pear variety (Citrus sinensis) as an adsorbent material of inorganic contaminants Zinc (Zn), Aluminum (Al), Cadmium (Cd), Copper (Cu), Nickel (Ni), Lead (Pb) and organic ethylbenzene. The analysis of scanning electron microscopy (SEM) and surface area (BET) showed that the materials have porous and heterogeneous surfaces, with the increase of these characteristics with increasing pyrolysis temperature. The large number of peaks in infrared spectroscopic analysis with a Fourier transform (FTIR) showed the presence of complex materials with alcohols, phosphate and amine and carboxylic groups, these elements also found by analysis of X-ray diffraction (XRD). The thermal analysis in an oxidizing atmosphere of dry peel showed three weight loss events held in the inert atmosphere showed three pyrolysis events. The activation energy (Ea) of dry peel was calculated by the method of Osawa-Flynn-wall where it was found that the Ea analyzed under oxidizing atmosphere is clearly higher than Ea found under inert atmosphere. The thermodynamic study indicated that the adsorption processes studied are exothermic and contaminant-adsorbent interactions occurred spontaneously. The enthalpy values, all less than 40 kJ / mol, indicated that the adsorption processes are of a physical nature. It was observed that the Gibbs free energy decreases with increasing temperature, indicating that the adsorption process is more favorable at higher temperatures. The tests indicated the potential use of orange peels and its pyrolysis as adsorbent material

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-07Bitstream added on 2015-04-09T12:48:12Z : No. of bitstreams: 1 000811792.pdf: 1023358 bytes, checksum: 49599a5390d29b3a15373b7de0d79c48 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho foram estudados os sistemas enzimáticos hidrolítico e oxidativo do ascomiceto termotolerante Myceliophthora thermophila M.7.7. Seis diferentes secretomas foram avaliados por espectroscopia de massas que identificou o total de 187 proteínas confirmando a presença do clássico sistema enzimático hidrólitico revelando também a produção de enzimas do sistema oxidativo de degradação. As enzimas mais abundantes foram celobiose desidrogenase e glicosídeo hidrolase família 7 secretadas principalmente nos bagaços de cana-de-açúcar in natura e explodido a vapor. A abundante produção de glicosídeo hidrolases foi identificada quando polissacarídeos de hemiceluloses foram a fonte de carbono empregada, mostrando que o produção de enzimas é substrato específica. O isolamento, a caracterização bioquímica e o estudo cinético enzimático de uma β-glicosidase do M. thermophila M.7.7. também foram realizados. A β-glicosidase purificada apresentou excelentes parâmetros para sua aplicabilidade como enzima suplementar a coquetéis enzimáticos ou até mesmo sua clonagem e expressão em organismos deficientes em β-glicosidase. Experimentos de hidrolíse enzimática também foram executados empregando o extrato bruto de M. thermophila, que resultou em uma conversão de 21% em bagaço in natura e 16% em celulose comercial mesmo com baixa carga de proteínas, indicando maior especificidade e sinergia do complexo enzimático à polímeros de celulose com maior índice de cristalinidade e grau de polimerização em sua estrutura / In terms of the here presented PhD research project the hydrolytic and oxidative enzymatic properties from the ascomycota and themotolerant fungae Myceliophthora thermophila M.7.7. were investigated in detail. Six different secretomes were analysed by mass spectroscopy and 187 proteins were identified. Within these proteins beside already known and expected enzymes also several oxidative active enzymes were confirmed. Enzymes belonging to the cellobiose dehydrogenase and glycoside hydrolase family 7 were most abundant, when in natura and steam exploded sugar cane bagasses were used as carbon source. Particular a high abundance of glycoside hydrolases was identified when a mixture of hemicelluloses was applied as sole carbon source. In this case the secretome analysis showed a substrate-specific secretion for this fungae. The isolation, purification and characterization of a β-glycosidase from M. thermophila M.7.7. showed and confirmed excellent enzymatic charateristics and parameters for future potential applications as a supplemental enzyme in enzyme cocktails, or implimanting by molecular biology in organisms deficient in β-glucosidase. Even at low protein concentration the enzymatic hydrolysis, utilizing the crude extract, resulted in a conversion of approx. 21% in natura bagasse and approx. 16% in commercial cellulose, indicating a high specificity and synergy of the enzyme complex to cellulose polymers with a higher degree of polymerization and crystallinity index in its structure

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-12. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:25Z : No. of bitstreams: 1 000829477.pdf: 757893 bytes, checksum: 948eaa3b1fa969d9c288898c4ca8dea7 (MD5) / Lagoas com macrófitas flutuantes, em especial as lemnáceas, tem sido satisfatoriamente utilizadas para o polimento de esgoto, gerando uma expressiva quantidade de biomassa. Estas plantas utilizam os nutrientes (N e P) presentes no esgoto para o seu desenvolvimento, concentrando-os em sua biomassa e disponibilizando-os para sua recuperação. Desse modo, uma estação de tratamento de esgoto pode trabalhar de forma integrada e sustentável, ou seja, lemnáceas podem ser cultivadas concomitantemente com o tratamento de esgoto. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a viabilidade de tratamento terciário de esgoto doméstico integrado à produção das lemnáceas. O experimento foi realizado em escala piloto, em tanque com volume de 0,44 m 3 , utilizando o efluente de lagoa de estabilização da ETE do município de Ilha Solteira para o seu polimento através de lagoas de lemnáceas em tanque com fluxo contínuo de 0,12 m 3 /dia, e TDH de 3,8 dias. Amostras do efluente foram coletadas antes e após o tratamento em tanque de lemnas, sendo realizadas análises diárias (pH, OD e temperatura), duas vezes por semana (NT, PT e DQO) e semanalmente (ST, DBO 5 , coliformes totais e E. coli). As lemnas foram colhidas em três frequências de colheita diferentes, a cada 7, 14 e 21 dias, para quantificação de sua produção. As maiores eficiências de remoção de NT, PT, DQO e DBO 5 foram de 74, 67%, 66,18%, 88,12% e 91,14%, respectivamente. Para E. coli e coliformes totais observou-se uma redução média de 1 unidade logarítmica. Entretanto, as eficiências de remoção de sólidos totais foram mais baixas, sendo a maior eficiência de 48,90%. A maior taxa de produção foi das lemnas colhidas a cada 14 dias (5,6 g/m 2 /dia de matéria seca). A análise de variância (ANOVA) demonstrou diferença significativa apenas para as variáveis pH, OD, temperatura, DQO e DBO 5 . O sistema de tratamento avaliado obteve resultados positivos na redução da ... / Stabilization ponds using floating macrophytes, especially duckweeds, have been successfully used for wastewater polishing. This plant use the nutrients (N and P) present in the wastewater for their growth, concentrating them in their biomass and making them available for recovery. Thus, a wastewater treatment plant can work in integrated and sustainable manner, duckweeds can be grown concomitantly with the wastewater treatment. This research aimed to assess the feasibility of tertiary treatment of municipal wastewater integrated the duckweed production. The experiments was conducted in pilot scale, in pond with a volume of 0,44 m 3 , using the stabilization pond effluent from wastewater treatment plant in the municipality of Ilha Solteira-SP for duckweed growth in pond with continuous flow of 0,12 m 3 /day and HRT of 3,8 days. Effluents samples were collected before and after duckweeds ponds, daily analyses (pH, DO and temperature), twice a week (TN, TP and COD) and weekly (total solids, total coliforms and E. coli) were carried out. The duckweeds were harvested with three different frequencies, every 7, 14 and 21 days for quantification of its production. The highest efficiencies of TN, TP, COD and BOD 5 were 74,67%, 66,18%, 88,12% and 91,14%, respectively. E. coli and total coliforms obtained a reduction of 1 log unit. However, the removal efficiencies of total solids were lower, the highest efficiency were 48,90%. Analysis of variance (ANOVA) showed significant differences only for the variables pH, DO, temperature, COD and BOD 5 . The highest duckweeds production rate were harvested every 14 days (5,6 g/m 2 /day dry matter). The assessed treatment system obtained positive results in the reduction of analyzed variables concentrations being an efficient technology with simple operation for domestic wastewater polishing. There have been large variations in duckweed density and production rate, could be associated with effluent ...

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-26. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:46Z : No. of bitstreams: 1 000829766.pdf: 517619 bytes, checksum: ffb32110cb8c81643b4de66a2da690b5 (MD5) / Um dos fatores que determinam os baixos índices zootécnicos na pecuária brasileira é a estacionalidade da produção das plantas forrageiras tropicais. A irrigação possibilita aumentar e estabilizar a produtividade, uma vez que pode suprir a demanda hídrica durante a época seca do ano. Os objetivos deste trabalho foram avaliar: a) a produtividade de massa seca e qualidade de forragem de Brachiaria brizantha, cv Marandu, em função de lâminas de irrigação no período do outono e inverno; b) a umidade do solo e temperatura do ar a fim de determinar seus efeitos na produtividade de forragem. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental da FCAV-Unesp, em Jaboticabal, SP. Utilizou-se um sistema de aspersão em linha para estabelecer tratamentos com cinco lâminas de irrigação correspondentes à frações da evapotranspiração de referência (L1=0,18; L2= 0,52; L3= 1,00; L4= 1,45 e L5= 1,67), em duas estações do ano, outono e inverno. O rendimento de forragem foi mais elevado no outono e a resposta de produtividade à lâmina de água foi ajustada por uma função quadrática, atingindo rendimentos máximos com lâminas 267 e 269 mm para o outono e inverno, respectivamente. Alto valor nutritivo da forragem foi obtido em ambas as estações do ano, havendo incrementos nos teores de proteína bruta somente no outono, à medida que se aumentou a lâmina de irrigação. Os teores de fibra em detergente neutro da forragem não foram afetados pela irrigação / Low performance of the Brazilian livestock is duo to the production seasonality of tropical forage plants. Irrigation can provide higher yield and stabilized productivity, since it can meet the water demand during the dry season. The objective of this study was to evaluate: a) dry matter yield and forage quality of Brachiaria brizantha cv. Marandu, as a function of water depths during the fall and winter period, and b) soil moisture and air temperature to determine its effects on forage yield. The experiment was conducted in FCAV - UNESP, Jaboticabal, SP. A line source sprinkler system was used to establish irrigation treatments with five depths, corresponding to fractions of reference evapotranspiration (L1 = 0.18, L2 = 0.52, 1.00 = L3; L4 and L5 = 1.45 = 1.67) in two seasons, fall and winter. The forage yield was higher in the fall and the yield response to water depths was adjusted by a quadratic function, reaching maximum yields with depths of 267 and 269 mm for fall and winter, respectively. High nutritional value of the forage was obtained during the experimental period, with increases in crude protein with increment in water depth only in the fall. Water application did not affect the neutral detergent fiber content of the forage

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-08. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:59Z : No. of bitstreams: 1 000842997_20200414.pdf: 86943 bytes, checksum: 7412fff38136c54a3f28ead5328f0880 (MD5) / O desafio do setor agrícola é reduzir as emissões e aumentar a produção de alimentos, tendo em conta os aspectos ambientais. Na zona andina da Colômbia, há uma crescente necessidade de se desenvolver técnicas de mitigação de GEE (gases de efeito estufa) associados à produção de leite. Este trabalho considera as emissões de GEE e os potenciais sumidouros de carbono associados aos cenários de produção de leite na zona andina da Colômbia. Os cenários considerados foram: agricultura convencional de Pennisetum clandestinum em rotação com batatas (PRP), pastagens melhoradas de Lolium multiflorum (IP) e sistema silvipastoril de Pennisetum clandestinum em consórcio com Acacia decurrens e Trifolium repens (SPS). Com base nas metodologias do IPCC (2006) e considerando-se um ciclo de produção de 6 anos, o balanço anual das emissões compreende as fontes agrícolas e o consumo de gasolina relacionadas com as principais fases de produção agrícola, e o potencial de acúmulo de C no solo e a fixação de C na biomassa em todos os cenários estudados. Menores emissões de GEE foram estimados no cenário de PRP (3.864 kg CO2eq ha-1 ano-1), porém apresenta uma menor produtividade de leite. As maiores emissões de GEE foram observadas no cenário IP (7.711 kg CO2eq ha-1 ano-1), que apresentou uma maior produtividade de leite e um potencial considerável para o acúmulo de C no solo, que poderia ajudar na compensação das emissões. No cenário SPS, que tem uma produtividade de leite próximo de IP, apresentou o maior potencial para compensar as emissões de GEE (4.878 kg CO2eq ha-1 ano-1) devido ao acúmulo de C solo e a fixação de C na biomassa em árvores / The challenge of agricultural sector is to reduce emissions and increase food production, taking into account environmental aspects. In Andean zone of Colombia, there is a growing need to develop GHG (greenhouse gas) mitigation techniques associated to milk production. This work focuses on the GHG emissions and potential sinks associated to milk production scenarios in the Andean zone of Colombia. The scenarios considered were: conventional agriculture of Pennisetum clandestinum in rotation with potatoes (PRP), improved pastures of Lolium multiflorum (IP) and silvopastoral system of Pennisetum clandestinum in consortium with Acacia decurrens and Trifolium repens (SPS). Based on the IPCC (2006) methodologies, the annual emission balance for a 6-year production cycle included agricultural sources and gasoline consumption related to the main agricultural phases in field, and the potential for soil C accumulation and biomass C fixation in all studied scenarios. Lower GHG emissions were estimated in PRP scenario (3,864 kg CO2eq ha-1 yr-1), but this presents the lower milk productivity. The higher GHG emissions were observed in IP scenario (7,711 kg CO2eq ha-1 yr-1), which presented the highest milk productivity and a considerable potential for soil C accumulation, that could help into the offset of its emissions. But SPS scenario, which has a milk productivity close to IP, presented the highest potential to offset GHG emission (4,878 kg CO2eq ha-1 yr-1) due to soil C accumulation plus biomass C fixation in trees

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:46:52Z : No. of bitstreams: 1 000844615.pdf: 4665311 bytes, checksum: 68b6a3b7fcdf583d21b089fc4c4dd247 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A hidrólise do material lignocelulósico por processos não térmicos como o ultrassom de potência, oferece uma alternativa não poluente e uma oportunidade de aumentar a produção de açúcares redutores e totais na etapa de pré-tratamento, para posterior aplicação de agentes biológicos ou químicos. No entanto, as principais desvantagens desse processo são os poucos estudos documentados na literatura sobre sua aplicação na indústria de etanol e a dificuldade de estudar seu mecanismo de ação no material. Assim, o objetivo principal deste trabalho foi estudar a aplicação do ultrassom de potência no pré-tratamento do material lignocelulósico de resíduos da bananeira (pedúnculo). Primeiramente, a composição química do pedúnculo seco foi determinada através dos métodos oficiais. Análises experimentais foram realizadas para determinar o calor específico (c p, kJ/kg oC) e a densidade (ρ, kg/m3) de soluções aquosas acidificadas de pedúnculo em pó, através de calorimetria diferencial analítica (DSC) e picnometria, respectivamente. Modelos de primeira ordem em função do pH, temperatura e concentração de biomassa foram obtidos para o calor específico e a densidade, através do método stepwise regression. Uma vez obtidos os modelos para c p e ρ, foi possível calcular os campos acústicos nas soluções aquosas de pedúnculo em pó empregando o método calorimétrico, encontrando-se uma relação inversamente proporcional entre a potência acústica e intensidade acústica transmitida ao sistema com a concentração de biomassa. Além disso, foi realizado um planejamento experimental para determinar o efeito dos fatores: concentração de biomassa (x, g/mL), potência nominal de ultrassom (U, W), pH e tempo (t, min) sobre as respostas: produção de açúcares totais (S T, mg/g) e açúcares redutores (S R, mg/g). Para isto, foi usado um processador ultrassônico que o opera a uma frequência de 24 kHz e... / The hydrolysis of lignocellulosic material by non-thermal process as the high-intensity ultrasound provides a non-polluting method and the opportunity to increase the production of total and reducing sugars in the pretreatment process, for further use by biological or chemical agents. However, the major disadvantages of these methodologies are the little documentation about the application in the ethanol industry and the difficulty to study the action mechanism in the material. Thus, the aim of this work was to study of power ultrasound effects on the pretreatment of lignocellulosic material of banana waste (flower stalk). First, a chemical composition of dried flower stalk was determined by official methods. Experimental analyses were realized to determine the specific heat capacity (c p, kJ/kg oC) and the density (ρ, kg/m3) of the acidified aqueous solutions of flower-stalk powder, by differential scanning calorimetric (DSC) and pycnometry methods, respectively. First order models as a function of pH, temperature and biomass concentration were obtained for the properties specific heat capacity and density, using the stepwise regression method. Once obtained the models for the c p and ρ, a determination of the acoustic fields in the aqueous solutions of flower-stalk powder by the calorimetric method was carried out, being found an indirect relationship between the power transferred and acoustic intensities in the system with the biomass concentration. Moreover, an experimental design was carried out to determine the effects of the factors: biomass concentration (x, g/mL) nominal power ultrasound (U, W), pH and time (t, min) under the responses: total sugars yield (S T, mg/g) and reducing sugars yield (S R, mg/g). For this, an ultrasonic processor with frequency of 24 kHz and nominal power of 1500 W was employed. Experimental results showed that the factors biomass concentration and nominal ...

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:25:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-09. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:48:31Z : No. of bitstreams: 1 000845954_20170320.pdf: 89454 bytes, checksum: a8e4e4f712a64c8216854b6148f902b6 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-03-24T12:04:44Z: 000845954_20170320.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-24T12:05:38Z : No. of bitstreams: 1 000845954.pdf: 2570717 bytes, checksum: c31f906d2e225da0b376a629d5ef434d (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Atualmente, são investidas grandes quantidades de recursos no desenvolvimento de novas tecnologias para o aproveitamento de subprodutos do setor agrícola e de processos visando à produção de etanol de segunda geração. O beneficiamento do amendoim é um dos setores que mais produzem resíduos, com valores próximos aos gerados pela cultura da canade- açúcar. Uma das tecnologias emergentes envolvidas no tratamento dos resíduos é o ultrassom (US) de potência, o qual vem sendo testado em áreas como pré-tratamento de materiais celulósicos e método combinado para incrementar a velocidade de reação em processos fermentativos. Neste trabalho foi obtido pó de casca de amendoim com tamanho de partícula médio de 963,2 μm e densidade variando com o tamanho de partícula. Sua composição química apresentou matéria seca com 37,1% de celulose, 33,4% de hemicelulose e 15% de lignina. Inicialmente, as suspensões ácidas a serem utilizadas nas hidrólises físicas tiveram suas propriedades físicas determinadas para permitir o cálculo dos parâmetros ultrassônicos. Entre essas propriedades estão a densidade, os parâmetros reológicos e o calor específico, onde não foi verificada influência do pH. Tais propriedades puderam ser modeladas simultaneamente em função da concentração de sólidos e temperatura, através de modelos empíricos e/ou modelos propostos com boa representatividade. Os campos acústicos foram determinados e modelados, indicando maior efeito cavitativo em suspensões menos concentradas quando submetidas a maiores potências aplicadas. Através de um planejamento experimental, nas suspensões de menor concentração de biomassa (em maiores tempos e maior potência aplicada) ocorreu a maior liberação de açúcares totais. Além da consequente liberação de açúcares redutores, as regiões amorfas e cristalinas da celulose puderam ser afetadas. Este fato evidencia... / Nowadays, many resources are invested on developing new technologies for agroindustrial by-products utilization and process aiming at the second generation ethanol production. The peanut processing is one of the biggest waste producers, approximating to the waste from sugar cane culture. An emerging technology involved on residues treatment is the power ultrasound (US), which is being tested in areas such as cellulosic materials pretreatment and combined method to increase the reaction velocity in fermentative processes. In this work, powder peanut shells was obtained with an average particle size of 963,2 μm and density ranging according to its partice size. Its chemical characterization presented a dry matter composed by 37,1% of cellulose, 33,4% of hemicellulose and 15% of lignin. Initially, the acid suspension, which will be used in the physical hydrolysis, had its physical properties determined to allow the ultrasonic parameters calculation. Among the properties, there are density, rheological parameters and specific heat, where no influence of pH was verified. These properties could be modeled simultaneously as function of solid concentration and absolute temperature, through empirical and/or proposed models with good accuracy. Acoustic fields were determined and modeled, indicating higher cavitation effect in less concentrated suspensions when submitted to higher applied power. Throughout a experimental design, in suspensions at low biomass concentration (at high treatment time and applied power) occured higher total sugar release. Besides the consequent reducing sugar release, the amorphous and crystalline regions of cellulose could be affected. This fact evidenced the using of high-intensity ultrasound in pretreatment and its possibility as combined method applied to... / FAPESP: 2013/09344-4

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:46:29Z : No. of bitstreams: 1 000845926_20170101.pdf: 227536 bytes, checksum: 2a191bf5d74671d97251e88e7f0145ba (MD5) Bitstreams deleted on 2017-01-02T15:03:51Z: 000845926_20170101.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-01-02T15:05:08Z : No. of bitstreams: 1 000845926.pdf: 1072676 bytes, checksum: cad2ff92580278b3dac67dc96e267389 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O fungo Rhizoctonia solani, é um fitopatógeno que ataca diversas culturas, provocando o tombamento de plântulas. Há vários estudos visando o combate deste micro-organismo, no entanto, não há relatos da composição química de sua biomassa. De acordo com a literatura a biomassa fúngica pode ser uma fonte promissora de moléculas para aplicação em ensaios biológicos. A partir disso, um estudo inédito da composição química da biomassa do R. solani, principalmente em relação aos polissacarídeos, foi realizado. O micro-organismo foi cultivado em meio mínimo de Vogel com glucose como fonte de carbono. A biomassa resultante de vários cultivos foi tratada consecutivamente com etanol (1:20 m/v, 78 °C, 12h, 1x), e água destilada a quente (1:20 m/v, 100 °C, 4h, 4x). O extrato aquoso foi submetido a ciclos de congelamento e descongelamento de maneira a separar o material insolúvel da fração solúvel que foi precipitada em etanol e denominada PEH2O (precipitado etanólico do extrato aquoso). A fração solúvel foi analisada por GPC, cujos resultados indicaram a necessidade de purificação adicional. A cromatografia de filtração em gel Sepharose CL-6B, a pressão normal, separou o PEH2O em cinco frações distintas, denominadas de PI a PV, eluídas em ordem decrescente de suas massas moleculares. A análise cromatográfica para verificar o grau de homogeneidade de cada pico (GPC) indicou que tanto PIII quanto PV estavam puros e aptos a serem quimicamente caracterizados. A hidrólise ácida e os resultados das análises de metilação e ressonância magnética nuclear uni e bidimensional mostraram que PIII é uma β-D-glucana com cadeia principal formada por ligações (1→3), (1→6) e parcialmente substituída em O-6 por cadeias laterais β-D-glucopiranosídicas e PV uma fucomanogalactana com a cadeia principal formada por resíduos α-D-galactopiranosídicos (1→6) ligados, parcialmente substituídos em O-2 por unidades... / The Rhizoctonia solani is a phytopathogenic fungus that attacks various crops, causing the tipping of seedlings. There are several studies related to the combat this microorganism, however, no reports of its biomass chemical composition. According to the literature the fungal biomass can be a promising source of molecules for the use in biological studies. Then a novel study of the chemical composition from R. solani biomass, mainly in relation to the polysaccharides, was conducted. The microorganism was grown in Vogel minimal salts medium with glucose as carbon source. Biomass resulting from various cultivations was treated consecutively with ethanol (1:20 w/v), 78 °C, 12h, 1x) and hot distilled water (1:20 w/v, 100 °C, 4h, 4x). The aqueous extract was subjected to freezing and thawing cycles in order to separate the insoluble material. The soluble fraction was precipitated in ethanol and named PEH2O (ethanolic precipitated from aqueous extract). That fraction was analyzed by GPC and the results indicated that an additional purification procedure would be necessary. Gel filtration chromatography on Sepharose CL-6B at normal pressure, separated the PEH2O in five distinct fractions named PI to PV, which eluted in decreasing order of their molecular weight. The chromatographic analysis to verify the homogeneity degree of each peak (GPC) indicated that both PIII as PV were pure and able to be chemically characterized. The results from acid hydrolysis, methylation analysis and uni- and bidimensional nuclear magnetic resonance experiments showed that PIII is a glucan with β-D-Glcp(1→3), (1→6)-linked main chain, partially substituted at O-6 by β-D-Glcp side chains and PV a fucomannogalactan with a main chain composed by (1→6)-linked -D-Galp partially substituted in O-2 by non-reducing end-units of α- L-Fucp and α-D-Manp. Some Galp units from main chain were partially methylated at OH-3. Both...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-28Bitstream added on 2014-11-10T11:58:11Z : No. of bitstreams: 1 000795018.pdf: 809088 bytes, checksum: 43620f437d23e9c8d0d1a038958dfb03 (MD5) / A atividade antrópica favoreceu o desenvolvimento de um ambiente em desequilíbrio, favorável ao crescimento desordenado de espécies de plantas não domesticadas, que passaram a causar uma série de interferências ambientais e nas atividades econômicas. Para controle destas plantas o método mais utilizado é o mecânico, no entanto, um dos problemas desta forma de remoção é o destino da grande quantidade de biomassa produzida. Assim, os objetivos deste estudo foram avaliar os efeitos da incorporação da biomassa de Eichhornia crassipes, Salvinia molesta, Brachiaria subquadripara e Typha latifolia, isoladas e combinadas e de material compostado sobre as características químicas do solo. As macrófitas foram coletadas no reservatório de Santana, no município de Piraí/RJ. Parte da biomassa foi separada por espécie, com o restante sendo submetido ao processo de compostagem. O material foi seco, moído e analisado antes de ser incorporado em TFSA. Após período de incubação de 60 dias uma amostra de cada tratamento foi analisada. Ao final dos experimentos a incorporação das biomassas alterou de forma positiva as características químicas do solo. As espécies que mais contribuíram com o aumento no teor de nutrientes no solo foram B. subquadripara e T. latifolia, incorporadas isoladamente e em mistura. As características químicas do solo diferiram significativamente com a incorporação de material compostado à partir da dose de 10 t ha-1 e a maior contribuição foi a dose de 40 t ha-1. Com base nos resultados obtidos conclui-se que a incorporação de E. crassipes, T. latifólia, S. molesta e B. subquadripara alterou de forma positiva as características químicas do solo, bem como a incorporação do composto, fertilizando solo degradado utilizado nos experimentos / Anthropogenic activity favored the development of an unbalanced environment, favorable to a wide spread of untamed plant species, which causes a series of environmental and economic interference. The control method mostly used for the removal of those plants is the mechanical, however, a problem on this method is the destiny of great amounts of biomass. So, the aims of this study were to evaluate the biomass incorporation effects of Eichhornia crassipes, Salvinia molesta, Brachiaria subquadripara and Typha latifolia, isolated and combined, and of a composted material on chemical soil characteristics. All macrophyte were collected at Santana reservoir, on Piraí/RJ. Part of the biomass was separated by species, and the rest was subjected for composting. The material was dried, milled and analyzed before incorporation. After a 60 days incubation period a sample from each treatment was analyzed. In the end of the tests the biomass incorporation changed positively the chemical characteristics of the soil. The species which mostly contributed with the improvement on nutrient content were B. subquadripara and T. latifolia, incorporated alone and combined. The chemical characteristics which differed significantly with the composted soil incorporation after 10 t.ha-1 dose and the greatest contribution came with 40 t.ha-1. Based on the obtained results, is concluded that E. crassipes, T. latifólia, S. molesta and B. subquadripara incorporation changed positively the chemical characteristics of the soil, as well as the compound incorporation, improving the fertility of a degraded soil