Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-14Bitstream added on 2014-06-13T18:21:12Z : No. of bitstreams: 1 albuquerque_cm_me_sjrp.pdf: 2192673 bytes, checksum: 95c4d486da5e0308e967a8ea5475dd6c (MD5) / A recuperação dos sólidos solúveis presentes na membrana central da laranja, separada durante a etapa de extração industrial do suco, normalmente produz um suco contendo de 5 a 6ºBrix e uma série de outros compostos insolúveis (cerca de 9%), muitos dos quais contribuem para a baixa qualidade do suco, sendo responsáveis pelo amargor e adstringência. O presente trabalho propôs-se a clarificar esse suco contendo sólidos recuperados, empregando um pré-tratamento com enzimas pectinolíticas seguido por tratamento por flotação por injeção de ar comprimido auxiliada por agentes clarificantes: bentonita, sílica sol e colágeno hidrolisado. Constituíram-se os objetivos: (i) a determinação das melhores condições (tipo de enzima pectinolítica, duas hidrolases e duas pectinases, e tempo de incubação) para a degradação enzimática da pectina presente; (ii) a determinação da melhor combinação dos agentes clarificantes visando obter um subproduto clarificado através do monitoramento de parâmetros físico-químicos (capacidade floculante e transmitância) e (iii) a avaliação do processo de flotação com diferentes concentrações de bentonita (500, 1.000 e 1.500 mg L-suco-1 e pressões (490, 680 e 880 kPa) pela determinação do grau de clarificação através de monitoramento da transmitância do clarificado, pela determinação da velocidade de flotação/separação das fases, através da verificação das frações volumétricas das fases separadas (clarificado, sedimentado e flotado), em intervalos de tempos regulares durante o processo de flotação e pela análise do produto final clarificado. Os produtos clarificados foram analisados com relação ao conteúdo de sólidos solúveis e insolúveis, pH, acidez titulável, polpa, transmitância, cor (parâmetros L*, a*, b*) proteína, pectina total, sódio, hesperidina, polifenóis e bioflavonóides. Para o tratamento... / Core membrane of the orange fruit separated during the juice extraction step in the citrus processing industrial plant, is currently submitted to a soluble solids recovery process, normally producing a by product (secondary) juice containing about 5 to 6º Brix and other insoluble components (about 9%), which contribute to the juice’s low quality, since many are responsible for the bitterness and adstringency. This research aimed to clarify this by-product juice containing recovered solids, by enzyme pre-treatment with pectic enzymes, followed by a flotation treatment with compressed air injection using fining agents: bentonite, silica sol and hydrolyzed collagen. The objectives were (i) to determine the best conditions (enzyme type, two hydrolyses and two pectin-liases and incubation time) for the enzyme treatment for pectin degradation; (ii) to determine the best combination of the fining agents to obtain a clarified by-product through monitoring physical chemical parameters (flocculating ability and product transmittance); and (iii) to evaluate the flotation process and the effects of bentonite concentration (500, 1.000 and 1.500 mg L-juice-1) and saturation pressure (490, 680 and 880 kPa) by determining the degree of clarification through monitoring the product transmittance and by determining the flotation rate (and phase separation) through measurements of volumetric fractions of the separated phases (clarified, floated and sediment) over time during the flotation and phase separation processes. Both untreated and clarified juices were analyzed for soluble and insoluble solid contents, pH, total titratable acidity, pulp content, transmittance, color (parameters L*, a* and b*), protein and pectin contents, sodium, hesperidine, poliphenols and bioflavonoids. The results indicates a purified poligalacturonase as the adequate for the enzyme treatment in 1 hour, 45ºC, with 0,05 mL... (Complete abstract click electronic access below)

O presente trabalho teve como objetivo o estudo da potencialidade de aplicação da flotação por ar dissolvido (FAD) lamelar (de alta taxa) e convencional como parte final de sistema de tratamento sequencial de esgoto sanitário, constituído de reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB) seguidos de tanque de aeração. O trabalho, desenvolvido na Estação de Tratamento de Esgotos Jardim das Flores da cidade de Rio Claro, foi dividido em três etapas. Na primeira etapa, realizada com equipamento Flotateste, foram investigados os valores mais adequados de dosagens de polímero sintético catiônico, amido de araruta, cloreto férrico e associações entre cloreto férrico e polímero ou amido de araruta, de razão ar/sólidos (A/S), bem como de tempo e gradiente de mistura rápida e de floculação. Nessa etapa, os melhores desempenhos da FAD foram obtidos com o emprego de polímero catiônico, tanto isoladamente quanto associado ao cloreto férrico, sendo esta última condição imprescindível para maior remoção de fósforo. A flotação de liquor misto utilizando apenas o cloreto férrico como coagulante, apresentou desempenho extremamente insatisfatório, com a formação de flocos com características ruins de flotabilidade. Além disso, observou-se que a flotação desse tipo de efluente requisitou condições mais amenas de mistura, sendo que, em muitos casos, os melhores resultados foram obtidos mediante a eliminação da mistura rápida ou da floculação. Nas segunda e terceira etapas, realizadas com unidades piloto de flotação lamelar de alta taxa (FADAT) e convencional, respectivamente, e empregando apenas polímero como auxiliar de floculação/flotação (dosagem em torno de 1 g de polímero/kg de SST), foram investigados os valores mais adequados de Taxa de Aplicação Superficial (TAS), Taxa de Aplicação de Sólidos (TS) e quantidade de ar fornecida à flotação, calculada através da razão A/S ou da dosagem de ar (Dar), em g de ar/'M POT.3' de esgoto afluente, dependendo da concentração de sólidos suspensos totais afluentes à flotação (SSTafl). Através dos resultados dos ensaios pôde-se observar que a razão A/S é mais adequada para o cálculo da quantidade de ar na flotação de suspensões concentradas (SSTafl acima de 1100 mg/L no presente estudo), ao passo que Dar é mais representativo no caso da flotação de suspensões diluídas. Empregando a unidade FADAT, alimentada com liquor misto de tanque de aeração em boas condições de biofloculação, foi possível obter resultados satisfatórios para TAS de até 350 'M POT.3'/'M POT.2'.dia e TS entre 120 e 250 kg de SST/'M POT.2'.dia, desde que fornecida quantidade adequada de ar ao processo (Dar na faixa de 15,0 a 18,0 g de ar/'M POT.3' de afluente), para SSTafl entre 800 e 1100 mg/L. Na flotação lamelar de alta taxa, constatou-se que o bom desempenho esteve diretamente relacionado a baixos valores de SSTafl. As recomendações para a flotação com unidade de FAD convencional tiveram que ser mais conservadoras, devido às condições ruins de biofloculação apresentadas pelo liquor misto do tanque de aeração durante a realização da terceira etapa do trabalho. Nesses ensaios, os resultados mais satisfatórios foram obtidos com o emprego de TAS em torno de 200 'M POT.3'/'M POT.2'.dia, TS menor que 200 kg de SST/'M POT.2'.dia e A/S em torno de 0,020 (Dar de 21,0 g de ar/'M POT.3' de afluente), para SSTafl em torno de 1400 mg/L / The aim of this research was the study of the lamella design (high rate) and conventional dissolved air flotation (DAF) process potentiality of application as the final part of a domestic sewage sequential treatment system made up anaerobic reactors (UASB) followed by aeration tank. The work, developed at the Jardim das Flores WWTP of Rio Claro city, was separated in three phases. In the first phase, using the flotatest apparatus, the most suitable values of chemical (synthetic cationic polymer, arrow-root starch, ferric chloride and ferric chloride combined with polymer or arrow-root starch) dosages, air to solids ratio (A/S), as well as rapid mix and flocculation time and mean velocity gradient values, were investigated. In this phase, the best DAF performances were obtained with the application of cationic polymer, alone and associated to ferric chloride. The use of ferric chloride was essential to obtain better phosphorus removal results. The mixed liquor flotation using ferric chloride alone as primary coagulant presented extremely unsatisfactory performance, with the formation of flocks showing bad characteristics of flotability. Moreover, it was observed that flotation of this kind of effluent had requested gentler mixture conditions. In many cases, the best results were obtained by means of rapid mix or flocculation step elimination. In the second and third phases, using the lamella design and conventional flotation units respectively and cationic polymer as the only flocculation/flotation aid (dosage around 1 g of polymer/kg TSS), the most suitable values of Overflow Rate (OR), Solids Application Rate (SAR) and amount of air supplied to the flotation process, expressed as the A/S ratio or air dosage (AD, in g of air/'M POT.3' of influent) depending on influent total suspended solids concentration (TSSinfl), were investigated. The flotation essays results showed that the A/S ratio is more suitable for the air supply estimation in flotation of concentrated suspensions (TSSinfl above 1100 mg/L in this study). Contrarily, the parameter AD is more representative in cases of flotation of diluted suspensions. Using the lamella design unit, fed with aeration tank mixed liquor presenting good bio-flocculation conditions, it was possible to obtain adequate results applying OR as high as 350 'M POT.3'/('M POT.2'.day) combined with SAR values between 120 and 250 kg of TSS/('M POT.2'.day), since the adequate amount of air has been provided for the process (AD values between 15,0 and 18,0 g of air/'M POT.3' of influent), for TSSinfl between 800 and 1100 mg/L. For the lamella flotation, it was noticed that the best performance has been directly associated to lower values of TSSinfl. The recommendations for flotation using the conventional DAF unit had to be more conservative, taking into account the poor bio-flocculation conditions presented by the mixed liquor during the third phase of work. In theses essays, the more adequate results were obtained by applying OR around 200 'M POT.3'/('M POT.2'.day), SAR under 200 kg of TSS/('M POT.2'.day) and A/S ratio around 0,020 (AD of 21,0 g of air/'M POT.3' of influent), for TSSinfl around 1400 mg/L

A proteína A de superfície de pneumococo (PspA) é indispensável para a virulência da bactéria e foi escolhida para a elaboração de uma nova vacina conjugada contra S. pneumoniae. Para tanto foi desenvolvido um processo industrial de produção e purificação do fragmento recombinante da PspA clado 3 em E. coli. Cultivos descontínuos alimentados foram estabelecidos com glicose ou glicerol em reator de 5L, obtendo-se 62g/L de células secas e 3g/L de PspA3. As células foram lisadas por homogeneizador contínuo de alta pressão com eficiência de 96,7%. A centrifugação foi definida como etapa de clarificação. A sequência cromatográfica troca aniônica seguida de afinidade por Ni+2 rendeu os melhores resultados de pureza (81%) e recuperação (70%). A cromatografia de troca catiônica foi selecionada como terceira etapa do processo, definindo assim um processo de produção e purificação escalonável que possibilitou a obtenção de PspA3 com alto grau de pureza (90%). / The pneumococcal surface protein A (PspA) is indispensable for virulence of S. pneumoniae and it was the first choice as carrier for a new conjugated vaccine against S.pneumoniae. Hence, the purpose of this work was to develop an industrial production and purification process of a recombinant fragment PspA clade 3 (rfPspA3) in E. coli. Fed-batch cultivations in 5 L bioreactors with defined medium were carried out using glucose or glycerol as carbon sources. It was obtained 62 g/L of dry cell weight and 3 g/L of rfPspA3. Cells were disrupted with 96.7% of efficiency by high pressure continuous homogenizer. Centrifugation was defined for the clarification step. The sequence with Q- followed by IMAC-Sepharose yielded the best purity and recovery of rfPspA3 (81 and 70%, respectively). Cation exchange was chosen for the last chromatography. In conclusion, an industrial production and purification process was developed and rfPspA3 was obtained with high purity (90%).

Foi pesquisada a aplicação de métodos, em nível de laboratório, através dos quais é possível otimizar, tratar e dispor resíduos de lavagem de filtros de estações de tratamento de água (Caso ETA do rio Descoberto - ETA-RD Brasília). Na clarificação da água de lavagem dos filtros, observou-se o efeito favorável da adição de polímero para melhorar a separação líquido-sólido é, portanto, as eficiências de remoção de turbidez, cor aparente, sólidos suspensos e coliformes totais. Observou-se melhor sedimentabilidade do lodo a ser desaguado. Os ensaios de centrifugação, em escala de bancada, mostraram que o método aplicado auxilia na determinação da dosagem a ser usada numa centrífuga em escala real. Foram avaliados três métodos de disposição do lodo adensado da ETA-RD em ETE: 1) sedimentação com esgoto sanitário e posterior digestão anaeróbia do lodo; 2) Digestão anaeróbia e 3) digestão aeróbia. Os melhores resultados foram obtidos com a digestão anaeróbia. Os estudos realizados mostraram que há diversas alternativas de tratamento e disposição desses resíduos, mas é necessário, sempre que possível, a avaliação das diferentes alternativas para selecionar a(s) mais apropriada(s) a cada caso em particular, pois fatores como custos e disponibilidade de de sistemas ou equipamentos, definirão a aplicabilidade ou não de determinado método. / It was researched the application of methods on laboratory bench scale to optimize the reuse, treatment and disposal of wastes from filter backwash of Water Treatment Plant - WTP (WTP-RD Descoberto River, Brasília case). In the clarification process of this waste, favorable effect of addition of polymer for best liquid-solid separation and, thus, better removal efficiencies of turbidity, apparent color, suspended solids and total coliforms was observed. Better sedimentability of the sludge occurred. The centrifugation tests showed that the applied method help on determination of dosagem to be used in full scale. Three methods to dispose thickened sludge of WTP-RD on wastewater treatment Plants - WWTP were evaluated: 1) Sedimentation with domestic sewage and anaerobic digestion of sludge; 2) Anaerobic digestion and 3) Aerobic digestion. Best results were obtained with anaerobic digestion. The results showed that there are alternatives of treatment and disposal of wastes of WTP, but is necessary, if possible, to make the evaluation of this alternatives to select the most appropriate(s) in each case because factors as costs, systems or equipments availability, will define the applicability or not of a particular method.

Foi pesquisada a aplicação de métodos, em nível de laboratório, através dos quais é possível otimizar, tratar e dispor resíduos de lavagem de filtros de estações de tratamento de água (Caso ETA do rio Descoberto - ETA-RD Brasília). Na clarificação da água de lavagem dos filtros, observou-se o efeito favorável da adição de polímero para melhorar a separação líquido-sólido é, portanto, as eficiências de remoção de turbidez, cor aparente, sólidos suspensos e coliformes totais. Observou-se melhor sedimentabilidade do lodo a ser desaguado. Os ensaios de centrifugação, em escala de bancada, mostraram que o método aplicado auxilia na determinação da dosagem a ser usada numa centrífuga em escala real. Foram avaliados três métodos de disposição do lodo adensado da ETA-RD em ETE: 1) sedimentação com esgoto sanitário e posterior digestão anaeróbia do lodo; 2) Digestão anaeróbia e 3) digestão aeróbia. Os melhores resultados foram obtidos com a digestão anaeróbia. Os estudos realizados mostraram que há diversas alternativas de tratamento e disposição desses resíduos, mas é necessário, sempre que possível, a avaliação das diferentes alternativas para selecionar a(s) mais apropriada(s) a cada caso em particular, pois fatores como custos e disponibilidade de de sistemas ou equipamentos, definirão a aplicabilidade ou não de determinado método. / It was researched the application of methods on laboratory bench scale to optimize the reuse, treatment and disposal of wastes from filter backwash of Water Treatment Plant - WTP (WTP-RD Descoberto River, Brasília case). In the clarification process of this waste, favorable effect of addition of polymer for best liquid-solid separation and, thus, better removal efficiencies of turbidity, apparent color, suspended solids and total coliforms was observed. Better sedimentability of the sludge occurred. The centrifugation tests showed that the applied method help on determination of dosagem to be used in full scale. Three methods to dispose thickened sludge of WTP-RD on wastewater treatment Plants - WWTP were evaluated: 1) Sedimentation with domestic sewage and anaerobic digestion of sludge; 2) Anaerobic digestion and 3) Aerobic digestion. Best results were obtained with anaerobic digestion. The results showed that there are alternatives of treatment and disposal of wastes of WTP, but is necessary, if possible, to make the evaluation of this alternatives to select the most appropriate(s) in each case because factors as costs, systems or equipments availability, will define the applicability or not of a particular method.