Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-08T18:17:41Z No. of bitstreams: 1 CHOGI_Marianne_2016.pdf: 34489841 bytes, checksum: 761e8dfc342c5d6b967c9d2597dd8ae1 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-08T18:20:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CHOGI_Marianne_2016.pdf: 34489841 bytes, checksum: 761e8dfc342c5d6b967c9d2597dd8ae1 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-08T18:20:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CHOGI_Marianne_2016.pdf: 34489841 bytes, checksum: 761e8dfc342c5d6b967c9d2597dd8ae1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T18:20:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CHOGI_Marianne_2016.pdf: 34489841 bytes, checksum: 761e8dfc342c5d6b967c9d2597dd8ae1 (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Biofuels are produced from clean alternative energy sources and one example is biobutanol, a fuel that can be produced by fermentation of different raw materials. The production of butanol is carried out by fermentative metabolism of solvent-producing microorganisms, with acetone and ethanol as major byproducts (ABE fermentation). This work aims to produce biobutanol using strains Clostridium beijerinckii (ATCC 10132) and Clostridium acetobulylicum (ATCC 824) and four different inoculum: ES - swine effluent digester located in the Água Branca Farm in the municipality of Itu; LR - UASB sludge of sewage treatment plant from the city of Porto Feliz; ES - cattle manure; SL - Soil from sugarcane cultivation in Sorocaba region. Glucose and cassava wastewater were used as substrate. The biobutanol production efficiency was evaluated for each strain and inoculum in fermentation batch reactors in which the sole substrate was glucose or cassava wastewater. Both strains produced biofuel, and C. beijerinckii (ATCC 10132) was more efficient yielding 0.33±0.08 g L -1 butanol and 1.65±0.23 g L -1 of ethanol from 30 g L -1 of glucose. When cassava wastewater was used as substrate (10 g L -1 of reducing sugar), the production of butanol was 0.64±0.1 g L -1 and ethanol was 2.47±0.07 g L-1 in comparison to 0.27±0.13 g L -1 butanol and 1.72±0.18 g L -1 of ethanol produced when C. beijerinckii were fed with glucose 10 g L -1 as control. Fermentation inocula produced only butyric acid with concentrations of 0.31±0.04 g L -1 for cattle manure and 0.12±0.013 g L -1 for swine effluent. As the cattle manure showed higher production of butyric acid, this culture was chosen for fermentation with cassava wastewater at COD 5 g L-1 . First of all the inoculum´s DNA was amplified with the pair of primers Sj-F and Sj-R specific for the genus Clostridium. With the confirmation of the clostridia presence, the fermentation with cassava wastewater at 5 g L -1 of COD was performed. This fermentation was compared with the strain C.beijerinckii growing in medium without enrichment and cattle manure with and without medium enrichment. C. beijerinckii biofuel production was 0.02 g L -1 of butanol and 0.69 g L-1 of ethanol after 12 h of fermentation, while cattle manure fermentation yielded 0.168 g L -1 of ethanol after 106 h in enriched medium and 0.026 g L-1 of ethanol in medium without enrichment after 12 h. These results demonstrate the feasibility of using cassava as a substrate for the production of biobutanol, ethanol and the possibility of producing biobutanol by cattle manure and swine effluent since butyric acid is an intermediary product of the pathway leading to butanol synthesis. / O presente trabalho teve por objetivo a produção de biocombustíveis a partir de manipueira (efluente oriundo do processamento da mandioca) na presença de duas cepas Clostridium beijerinckii (ATCC 10132) e Clostridium acetobulylicum (ATCC 824), e quatro diferentes inóculos pré-tratados termicamente, sendo estes: ES - efluente de biodigestor de suinocultura situado na Granja Água Branca no município de Itu; LR – lodo anaeróbio de estação de tratamento de esgoto sanitário do município de Porto Feliz; EB - esterco bovino; SL - solo de cultivo de cana-de-açúcar da região de Sorocaba. Foram utilizados como substratos a manipueira e glicose separadamente. Ambas as cepas produziram biocombustíveis, no entanto a mais eficiente foi Clostridium beijerinckii (ATCC 10132) que produziu 0,33±0,08 g L -1 de butanol e 1,65±0,23 g L -1 de etanol a partir de 30 g L -1 de glicose. A partir desses resultados a produção de biocombustíveis foi avaliada nos dois diferentes substratos: manipueira e glicose, com a manipueira (10 g L -1 de açúcar redutor) obteve-se produção de butanol de 0,64±0,1 g L -1 e etanol de 2,47±0,070 g L -1 , enquanto nos ensaios com glicose a 10 g L -1 a produção de butanol foi de 0,27±0,13 g L-1 e etanol foi de 1,72±0,18 g L-1 . Os inóculos pré-tratados não produziram biocombustíveis com ambos os substratos, porém observou-se produção de ácido butírico de 0,31±0,04 g L -1 para o EB (esterco bovino) e 0,12±0,013 g L -1 para o ES (efluente de suinocultura). Como o inóculo EB apresentou uma maior produção de ácido butírico essa cultura foi escolhida para a fermentação com manipueira com demanda química de oxigênio (DQO) de 5 g L -1 (correspondendo a 2 g L -1 de açúcar redutor). Análises de biologia molecular foram realizadas para confirmar a presença do gênero Clostridium no inóculo EB, utilizando os primers Sj-F e Sj-R específico para o gênero Clostridium. Com a confirmação da presença desse, um novo ensaio com manipueira com DQO de 5 g L -1 foi realizado com a C. beijerinckii e com o inóculo EB visando definir a necessidade de adição de nutrientes à manipueira para obtenção de biocombustíveis. A fermentação da manipueira foi realizada com a cepa C. beijerinckii (CB) sem enriquecimento do meio e com inóculo esterco bovino com enriquecimento (EBE) e sem enriquecimento (EBS). Com a cepa padrão a produção de bicombustíveis foi de 0,02 g L-1 de butanol e 0,69 g L-1 de etanol em 12 h de fermentação. Para o EBE após 106 h de fermentação ocorreu a produção de etanol igual a 0,168 g L-1 e para o EBS após 12 h a produção para o mesmo álcool foi de 0,026 g L-1 . Esses resultados demonstraram a viabilidade da utilização da manipueira como substrato para a produção de butanol e etanol com cepas de Clostridium e a possibilidade de produção de butanol pelos inóculos, pois o ácido butírico é um produto intermediário da via que leva à síntese de butanol.

Submitted by Hiolanda Rêgo (hiolandarego@gmail.com) on 2017-10-25T14:07:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_ Pamera da Silva Santos.pdf: 1687170 bytes, checksum: 2f932e7e6cb080840bc890e5f6cb51aa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-25T14:07:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_ Pamera da Silva Santos.pdf: 1687170 bytes, checksum: 2f932e7e6cb080840bc890e5f6cb51aa (MD5) / CNPQ;FAPESB / A utilização de resíduos agroindustriais para obtenção de bioprodutos tornou-se uma prática cada vez mais valorizada, uma vez que além de agregar valor a uma matéria–prima subutilizada, também colabora com a prevenção de problemas ambientais associados à disposição dos mesmos no meio ambiente. A manipueira, resíduo líquido extraído da mandioca quando ela é prensada no processo de fabricação da farinha e altamente tóxico por conter alta concentração de ácido cianídrico em sua composição, pode ser aproveitada como matéria-prima amilácea para a obtenção de etanol de 2ª geração. Na produção de etanol a partir de manipueira é necessário o processo de hidrólise e sacarificação do amido presente, pois este carboidrato não é diretamente fermentável pela levedura necessitando de uma hidrólise prévia de suas cadeias, sendo fundamental o papel de algumas enzimas neste processo, como as amilases. O processo de sacarificação simultânea à fermentação (SSF) se constitui como uma possibilidade para a obtenção de etanol a partir de amiláceos, uma vez que apresenta uma série de vantagens em relação aos processos realizados separadamente, como: menor complexidade e custo do processo, além de minimização dos riscos de contaminação e maiores rendimentos de hidrólise. Desta forma, este trabalho objetiva a seleção de bactérias amilolíticas que sejam capazes de crescer em condições de microaerofilia para que sejam testadas em processo de sacarificação e fermentação concomitantes da manipueira para produção de etanol. Dezoito morfotipos bacterianos foram isolados usando meio mínimo amido 1% ( MMA 1%) como substrato, dos quais quatro morfotipos mostraram-se eficientes na produção de amilases em meio sólido, uma vez que apresentaram Índice Enzimático (IE) maior que 2. Entretanto, apenas um morfotipo apresentou eficiência na degradação de amido em meio líquido, sendo esta cepa identificada como pertencente ao gênero Arthrobacter, a qual foi testada na produção de etanol por sacarificação e fermentação concomitantes da manipueira, mostrando-se como uma cepa promissora no processo de sacarificação do amido presente na mandioca.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2000-06-02Bitstream added on 2014-06-13T19:02:06Z : No. of bitstreams: 1 barana_ac_dr_botfca.pdf: 290669 bytes, checksum: 49423519af96902f8d4f492037f21e42 (MD5) / Um grande problema enfrentado pelas indústrias produtoras de farinha de mandioca é o destino da manipueira, resíduo líquido gerado na proporção de 300L/ton de raiz processada. Poluente devido à alta carga orgânica e tóxico pela presença do glicosídeo cianogênico Linamarina, potencialmente hidrolisável a cianeto. Sem solução a baixo custo, as empresas descartam o efluente em rios e terrenos próximos. Com a promulgação da Lei Federal nº9433, sancionada em 8 de janeiro de 1997, que instituiu sobre a Política Nacional de Recursos Hídricos, maior atenção deve ser dada aos resíduos industriais. Por essa lei as empresas passam a pagar não apenas pela água consumida, mas pela quantidade e qualidade do efluente descartado em corpos d'água. As farinheiras também utilizam grande quantidade de lenha para secagem da farinha em fornos de baixa eficiência. Para tentar solucionar os dois problemas, poluição ambiental e energético, pesquisas têm sido feitas no CERAT, Centro de raízes e Amidos Tropicais, sobre tratamento anaeróbio de manipueira. Nesse processo, além de redução da carga orgânica, ocorre produção de gás metano, que pode ser queimado, substituindo parte da lenha na secagem da farinha. Pesquisas anteriores comprovaram que o tratamento da manipueira em biodigestores de fase única não é viável, devido à acidificação excessiva do meio. Neste trabalho, foi feita a avaliação do tratamento de manipueira em biodigestores fase acidogênica e metanogênica. O reator acidogênico utilizado foi do tipo fluxo ascendente, TRH (Tempo de Retenção Hidráulica) de um dia e temperatura mantida em 35 1ºC. O metanogênico, um filtro anaeróbio de fluxo ascendente, foi operado com TRH de três dias e temperatura de 32º 1C. O efluente do reator acidogênico foi utilizado como afluente do reator metanogênico. Foram analisados nos afluentes e efluentes de cada reator... / One of the biggest problems faced by cassava flour factories is the destination of manipueira, a liquid waste generated in large amounts (300L/ton of processed roots). This waste causes pollution due to its high organic load and is toxic because contains lynamarine, a cyanogenic glycoside potentially convertible to cyanide. Without any low-cost solution, cassava flour factories discard this waste in rivers or in areas close to them. After implementation of Brazilian law nº9433, from January 8th, 1997 that is related to the National Policy for Water Resources more attention should be paid relatively to industrial waste treatment. The industries will have to pay not only for the consumed water, but also for the amount and quality of the waste discharged in the rivers. Cassava factories also need large amounts of firewood for drying flour on low-efficiency ovens. Searching for a solution for these problems, environmental and energy, researches are being developed at CERAT about anaerobic treatment of manipueira. In this process, beyond reducing organic load there is production of methane a fuel gas that can advantageously substitute firewood in flour drying. Previous researches showed that treating manipueira in one-phase biodigestors was not viable due to excessive acidification. In the present work acidogenic and methanogenic biodigestors were evaluated for treating manipueira. The acidogenic reactor was an upflow reactor, one-day HRT (Hydraulic Retention Time) and temperature kept at 35 l 1ºC. The methanogenic reactor, an anaerobic upflow filter, was operated with a three-day HRT, temperature of 32 l 1ºC. The acidogenic reactor effluent was employed as influent of the methanogenic reactor. Total and volatile solids, pH, alkalinity and acidity, COD (Chemical Demand Oxygen) and minerals were analysed for both influent and effluent, as well as the amount and composition of the produced biogas...(Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001-07Bitstream added on 2014-06-13T19:31:26Z : No. of bitstreams: 1 pantaroto_s_me_botfca.pdf: 713863 bytes, checksum: b770073600a204323c2ead910c060f71 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Durante o processamento de raízes de mandioca para a produção de farinha e fécula, são geradas grandes quantidades de resíduos, dentre os quais destacam-se a manipueira como água proveniente da prensa da massa de mandioca ralada para a produção de farinha ou água residual de fecularia, neste caso a manipueira diluída com água de extração. A linamarina é um b-glicosídeo de acetona cianidrina e etil-metil-cetona cianidrina, presente em todas as células da planta de mandioca. A clivagem deste glicosídeo, em decorrência da lise das paredes celulares da planta, dá início à cianogênese, ou seja, a produção de ácido cianídrico. A linamarina é solúvel em água, sendo carreada juntamente com os efluentes líquidos, gerando problemas tanto ambientais quanto econômicos, no que se refere à disposição final e aproveitamento dos mesmos como sub-produtos do processamento de mandioca. Na literatura há relatos sobre a habilidade de microrganismos a metabolizar a linamarina, como única fonte de carbono e energia. O presente estudo teve por objetivo o isolamento, seleção e identificação de microrganismos aeróbios, provenientes de amostras de manipueira e solo aos arredores de lagoas destinadas à decantação destes efluentes, avaliando-os quanto ao metabolismo de linamarina in vitro, visando o emprego das linhagens selecionadas em estudos futuros de biorremediação dos resíduos. Das amostras foram isoladas 118 culturas, das quais 66 caracterizaram-se como morfotipos bacterianos e 52 como leveduras. Dentre estes microrganismos, 31 morfotipos, sendo 26 bactérias e 5 por leveduras, escolhidos aleatoriamente, foram avaliados em meio mínimo contendo linamarina como única fonte de carbono e energia...( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / During the processing of cassava roots to produce flour and starch, residues are generated, where stand out the liquid effluents. The linamarin is a ß-glucoside of aceton cyanidrin and ethyl-methyl-ceton cyanidrin, it is present in all cassava plant. The cyanoglucoside broke begins the cyanogenese, thus producing cyanidric acid. The linamarin is soluble in water, and it is carried with the liquid effluents, and it generates ambiental and economics problems. The literature describe some microorganisms ability to metabolite linamarin. The present work aims the isolament, the selection and the identification of aerobies microorganisms from cassava liquid effluents and from adjacent soils samples of stabilization lagoons. Microbial cultures isolated have been available for linamarin in vitro metabolism. 118 strains are isolated, that 66 was characterized as bacteria and 52 as yeasts. 31 morfotypes were selected, choosed by chance, in minimum medium (MM), with linamarin as only carbon and energy source. Eight strains were selected ( seven bacterias and one yeast). The bacterias were identified by phylogenetic analyses, as three strains of Serratia marcescens, two strains of Bacillus, one strain of Acinetobacter johnnsonii, and one microbial culture of Proteobacteria group. The last one was not yet identified by literature. The yeast have been characterized by conventional taxonomy as Rhodotorulla glutinis...(Complete abstract, click electronic address below).

Orientador: Marney Pascoli Cereda / Resumo: Durante o processamento de raízes de mandioca para a produção de farinha e fécula, são geradas grandes quantidades de resíduos, dentre os quais destacam-se a manipueira como água proveniente da prensa da massa de mandioca ralada para a produção de farinha ou água residual de fecularia, neste caso a manipueira diluída com água de extração. A linamarina é um b-glicosídeo de acetona cianidrina e etil-metil-cetona cianidrina, presente em todas as células da planta de mandioca. A clivagem deste glicosídeo, em decorrência da lise das paredes celulares da planta, dá início à cianogênese, ou seja, a produção de ácido cianídrico. A linamarina é solúvel em água, sendo carreada juntamente com os efluentes líquidos, gerando problemas tanto ambientais quanto econômicos, no que se refere à disposição final e aproveitamento dos mesmos como sub-produtos do processamento de mandioca. Na literatura há relatos sobre a habilidade de microrganismos a metabolizar a linamarina, como única fonte de carbono e energia. O presente estudo teve por objetivo o isolamento, seleção e identificação de microrganismos aeróbios, provenientes de amostras de manipueira e solo aos arredores de lagoas destinadas à decantação destes efluentes, avaliando-os quanto ao metabolismo de linamarina "in vitro", visando o emprego das linhagens selecionadas em estudos futuros de biorremediação dos resíduos. Das amostras foram isoladas 118 culturas, das quais 66 caracterizaram-se como morfotipos bacterianos e 52 como leveduras. Dentre estes microrganismos, 31 morfotipos, sendo 26 bactérias e 5 por leveduras, escolhidos aleatoriamente, foram avaliados em meio mínimo contendo linamarina como única fonte de carbono e energia...( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: During the processing of cassava roots to produce flour and starch, residues are generated, where stand out the liquid effluents. The linamarin is a ß-glucoside of aceton cyanidrin and ethyl-methyl-ceton cyanidrin, it is present in all cassava plant. The cyanoglucoside broke begins the cyanogenese, thus producing cyanidric acid. The linamarin is soluble in water, and it is carried with the liquid effluents, and it generates ambiental and economics problems. The literature describe some microorganisms ability to metabolite linamarin. The present work aims the isolament, the selection and the identification of aerobies microorganisms from cassava liquid effluents and from adjacent soils samples of stabilization lagoons. Microbial cultures isolated have been available for linamarin "in vitro" metabolism. 118 strains are isolated, that 66 was characterized as bacteria and 52 as yeasts. 31 morfotypes were selected, choosed by chance, in minimum medium (MM), with linamarin as only carbon and energy source. Eight strains were selected ( seven bacterias and one yeast). The bacterias were identified by phylogenetic analyses, as three strains of Serratia marcescens, two strains of Bacillus, one strain of Acinetobacter johnnsonii, and one microbial culture of Proteobacteria group. The last one was not yet identified by literature. The yeast have been characterized by conventional taxonomy as Rhodotorulla glutinis...(Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Waldemar Gastoni Venturini Filho / Banca: Manoel Lima de Menezes / Resumo: Manipueira de extração de fécula de mandioca, em separado da água de lavagem das raízes, através de biodigestores anaeróbios de fluxo ascendente, com separação das fases, sem controle de temperatura ou adição de produtos químicos e, avaliar sua adequabilidade, através das suas características físicas e químicas para lançamento em corpo receptor, sistema público coletor de esgotos ou, aplicação em processo de fertirrigação. Depois dos reatores estabilizados, foram realizados ensaios variando a vazão de alimentação com 8,0; 12,0 e 16,0 Ld-1, correspondentes a um tempo de retenção hidráulica de 8,17; 5,44 e 4,08 dias respectivamente. Os melhores resultados para redução da carga orgânica foram obtidos com os tempos de retenção hidráulica (TRH) de 8,17 e 5,44 dias com eficiências médias de 89,8 e 80,9% respectivamente. As características físicas e químicas dos efluentes tratados foram comparadas com os valores estabelecidos na legislação estadual, federal e, com os parâmetros utilizados pelo órgão ambiental fiscalizador. Os resultados obtidos mostraram que o efluente tratado atende parcialmente aos requisitos legais para o lançamento em corpos receptores, devido ao teor elevado de nitrogênio amoniacal. Por outro lado, foram atendidos integralmente os requisitos legais para o lançamento na rede pública coletora de esgotos. O efluente tratado não atendeu às recomendações requeridas pelo órgão ambiental fiscalizador para a sua disposição através de processo de fertirrigação devido aos teores elevados de ferro (Fe++) e de fluoretos (F-). Considerando os resultados obtidos, concluímos que, devido à simplicidade do sistema utilizado, com a implantação de melhorias como um pós tratamento, poderiam ser atingidos os parâmetros que atenderiam integralmente a legislação. / Abstract: The aim of this paper was to evaluate the efficiency of the treatment of cassava wastewater, separately from the root washing water, by means of ascending flux anaerobic biodigesters, with separation of the phases, without temperature control or addition of chemical products and to evaluate its suitability by means of its physical and chemical characteristics for throwing in receiving body, public sewage system or application in fertilization and irrigation. After reactors had been stabilized, essays were conducted varying feeding flow with 8.0, 12.0 and 16.0 Ld-1, corresponding to a hydraulic retention time of 8.17, 5.44 and 4.08 days, respectively. The best reduction for organic load reduction were obtained with hydraulic retention times (HRT) of 8.17 and 5.44 days with mean efficiencies of 89.8 and 90.9%, respectively. Physical and chemical characteristics of treated effluents were compared with the values established in the current state and federal legislation and with the parameters used by the environmental supervising organ. The results we obtained showed that the treated effluent partially meets the legal requirements for throwing in receiving bodies owing to high contents of ammonia nitrogen. On the other hand, legal requirements were fully met to throw effluents into the public sewage system. The treated effluent did not fulfill the recommendations required by the environmental supervising organ for its disposal by means of fertilization and irrigation due to high concentrations of iron (Fe++) and fluorides (F-). Considering the results obtained, we conclude that, due to the simplicity of the system used, as improvements such as after-treatment are made, parameters fully obeying the legislation could be met. / Mestre

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-22T18:08:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO V. DEFINITIVA_ DEPOSITO.pdf: 2292312 bytes, checksum: 7ef8fd219a821e61d3920089ef075fe5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-22T18:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO V. DEFINITIVA_ DEPOSITO.pdf: 2292312 bytes, checksum: 7ef8fd219a821e61d3920089ef075fe5 (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 / Diante da atual necessidade de fontes alternativas de energia associadas à prática de ações de melhoria ambiental, a biomassa residual ganhou espaço e importância no setor energético, em razão da sua grande disponibilidade e o melhor custo-benefício para as reais condições nacionais. Nessa perspectiva, no presente trabalho objetivou-se avaliar o processo de digestão anaeróbia a partir da manipueira (resíduo tóxico e altamente poluente obtido a partir do processamento da mandioca) e do lodo oriundo de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), visando obter as melhores condições de produção de biogás, bem como definir, qualitativa e quantitativamente, a composição química do biogás produzido, especialmente quanto aos teores de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2). Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Microbiologia Industrial da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e no Laboratório de Combustíveis e Energia da Universidade de Pernambuco (POLICOM/ UPE), e foram divididos em cinco etapas: obtenção do substrato e do inóculo utilizados nesse trabalho; caracterização do substrato e do inóculo obtidos; estruturação e implantação de 64 sistemas de digestão anaeróbia em batelada, produzidos em frascos de penicilina de 100 mL, variando quanto ao uso da manipueira (in natura ou com enzima), quanto à concentração substrato/inóculo (% m/m) e quanto ao tipo de inóculo utilizado (lodo primário ou secundário); análise do biogás produzido no processo quanto à sua composição química; e por fim, quantificação estimada do volume do biogás gerado. Dentre os sistemas estudados, verificou-se que, de forma geral, aqueles produzidos com manipueira in natura apresentaram maior rendimento quanto à produção de metano, com o sistema composto por 80% de manipueira in natura e 20% de lodo primário, obtendo a maior produção na geração de biogás rico em CH4 num menor período de tempo, com resultados de produção que chegaram a 81,41% (mol/mol) aos 48 dias, seguido do sistema composto por 70% de manipueira in natura e 30% de lodo primário (% m/m) que apresentou rendimento de 70,50% aos 66 dias e posteriormente de 86,80% aos 129 dias. / Given the current need for alternative energy sources associated with the practice of environmental improvement actions, the residual biomass gained great importance in the energy sector, because of its wide availability and the best value for money on the actual national conditions. In this perspective, this study aimed to evaluate in the anaerobic digestion process from cassava (toxic and highly polluting waste obtained from cassava processing) and Sewage Treatment Plant (STP) sludge in order to optimize the biogas production conditions and to define the chemical composition of biogas, qualitatively and quantitatively, especially for the levels of CH4 and CO2. The experiments were carried out at in the Industrial Microbiology Laboratory of the Federal University of Pernambuco (UFPE) and the at Fuel and Energy Laboratory, University of Pernambuco (POLICOM / UPE), and were divided into five steps: - the obtaining the substrate and the inoculum used in this study ; - the characterization of substrate and inoculum obtained; - the structuring and implementation of 64 anaerobic digestion system batch, consisting a 100 mL penicillin bottles, varying on the use of cassava (fresh or with enzyme), the concentration of substrate / inoculum (% m/m) and on the type a inoculum (primary or secondary sludge); -biogas produced in the analysis process for their chemical composition; and finally quantifying the estimated volume of biogas generated. Among the systems studied it was found that, in general, those produced with fresh cassava showed higher efficiency in methane concentration, comprising 80% of fresh cassava and 20% primary sludge, obtaining the best result generating concerning the CH4 biogas in a shorter period of time, producing results that reached 81.41% (mol/mol) 48 days. The second best was, composed of 70% of cassava fresh and 30% of primary sludge (% m/m) which showed yield of 70.50% CH4 at 66 days and after of 86.80% at 129 days.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-05-02T17:28:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Versao para DVD_TESE__Mir_Versao_Final_07_12_15COM ATA DE APROV E NUMERO 43.pdf: 4356958 bytes, checksum: 57ec567a413d7b794e8084f53100306c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T17:28:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Versao para DVD_TESE__Mir_Versao_Final_07_12_15COM ATA DE APROV E NUMERO 43.pdf: 4356958 bytes, checksum: 57ec567a413d7b794e8084f53100306c (MD5) Previous issue date: 2015-09-18 / FACEPE / A produção de farinha gera como efluente a manipueira, com elevada concentração de matéria orgânica e nutrientes, aspectos que lhe conferem potencial de aproveitamento seja como fonte de bioenergia ou fertilizante. Porém, antes de seu reúso, necessita de manejos como a análise de composição e tratamento, pois tais características também lhe conferem elevado potencial poluidor. A caracterização da manipueira e estudos de biodegradabilidade anaeróbia, sobretudo com diferentes inóculos ainda são escassos. Assim como pesquisas do seu tratamento em reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB). Objetivou-se nesta pesquisa caracterizar físico-quimicamente manipueiras de farinheiras, avaliar sua biodegradabilidade com diferentes inóculos, e trata-la em reatores UASB. Foram amostradas e georreferenciadas 26 casas de farinha em Pernambuco, Bahia e Piauí, sendo todas as manipueiras caracterizadas analiticamente. Empregou-se a Análise de Componentes Principais (ACP) para investigar qual ou quais variáveis melhor representam a caracterização da manipueira. Foi realizada a biodegradabilidade anaeróbia com lodo anaeróbio, rúmen caprino e rúmen bovino em três concentrações cada (2, 3 e 4 g SSV L-1) e teste de atividade metanogênica específica (AME). Na terceira fase foi avaliada a partida e operação de três reatores UASB, a 32 °C e ajuste de pH da manipueira. Oito condições operacionais foram avaliadas, com tempos de detenção hidráulica (TDH) 8 e 12 horas, e cargas orgânicas volumétricas (COV) de 10,7 g DQO L-1 d-1, 12,0 g DQO L-1 d-1 e 15,5 g DQO L-1 d-1. Os tratamentos foram avaliados por meio da remoção de demanda química de oxigênio (DQO), produção de metano e análise da morfologia da biomassa através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). A caracterização da manipueira evidenciou a variabilidade das variáveis físico-químicas, sendo a demanda bioquímica de oxigênio e fósforo as mais relevantes entre as estudadas. A biodegradabilidade anaeróbia removeu 90% da DQO da manipueira com rúmen bovino (2 g L-1) e 89% com lodo (4 g L-1). Os tratamentos com lodo (3 e 4 g L-1) e rúmen bovino (3 g L-1), apresentaram taxas de produção de metano de 0,23, 0,24 e 0,27 L CH4 g-1 DQOremovida, respectivamente. A AME do lodo anaeróbio foi de 0,210 g DQO CH4 g-1SSV d-1 e de 0,315 g DQO CH4 g-1SSVd-1 para o rúmen bovino. O sistema UASB que apresentou os melhores desempenhos foi com TDH de 8 horas e COV 12 g DQO L-1 d-1, com remoções de 71% de DQO, 87% de glicose e 92% cianeto, e taxa de produção de metano de 0,260 L CH4 g DQOremovida. Na diversidade microbiana dos reatores em todas as condições, predominaram bacilos longos e curtos, morfologias similares às arqueias pertencentes à classe das Methanobacterias. Assim, o rúmen bovino apresentou-se como um inóculo alternativo adequado ao tratamento anaeróbio da manipueira e esta, mesmo com característica de rápida acidificação, pode ser estabilizada em sistema UASB com potencial para produção de biogás e perspectiva de uso em escala real. / The flour production generates effluent known as manipueira, with high concentration of organic matter and nutrients, all of which provide reuse potential to it as a source of bioenergy or fertilizer. But before its reuse requires managements such as composition analysis and treatment, as these features also give it pollution potential. The characterization of cassava and anaerobic biodegradability studies, especially with different inocullum are still scarce. As well as research on treatment of upflow anaerobic sludge blanket (UASB), due to its characteristic of rapid acidification. Therefore, this study aimed to characterize chemically-physical manipueiras of flour manufacture houses, evaluating their biodegradability with different inoculum, and treats it in UASB reactors. They were sampled and georeferenced 26 flour manufacture houses in Pernambuco, Bahia and Piaui. It used the Principal Component Analysis (PCA) to investigate how or what variables best represent the characterization of cassava. Anaerobic biodegradability in anaerobic sludge was performed cattle rumen and goat ruminal each in three concentrations (2, 3, and 4 g VSS L-1) and specific methanogenic activity test (SMA). In the third stage was evaluated starting and operation of three UASB, at 32 °C and pH adjustment of cassava. Eight operating conditions were evaluated, with hydraulic retention time (HRT) 8h e 12h, and volumetric organic loads (VOC) of 10.7 g COD L-1 d-1, 12.0 g COD L-1 d-1 and 15.5 g COD L-1 d-1. The treatments were evaluated by removal of chemical oxygen demand (COD), methane production and analysis of the morphology of biomass through scanning electron microscopy (SEM). The characterization of manipueira showed the variability of physical and chemical variables, biochemical oxygen demand and match the most relevant among those studied. The anaerobic biodegradability removed 90% of the COD of cassava with bovine rumen (2 g L-1) and 89% sludge (4 g L-1), with no statistical difference. The sludge treatments (3 and 4 g L-1) and cattle rumen (3 g L-1) showed methane production rates of 0.23, 0.24 and 0.27 g L-1 CODremoved CH4, respectively. The anaerobic sludge AME (0.210 g COD CH4 g-1SSVd-1) and bovine rumen (0.315 g COD CH4 g-1SSVd-1) were statistically distinct from each other. The UASB system with HRT of 8 hours and VOC of 12 g COD L-1 d-1, removals showed 71% COD, 87% of glucose and 92% cyanide, and methane production rates of 0.260 L CH4 g-1 CODremoved. The microbial diversity of the reactors, prevailed long and short bacilli, morphologies similar to archaea belonging to the class of Methanobacterias. Thus, the cattle rumen presented itself as an alternative inoculum suitable for anaerobic treatment of manipueira and this even with characteristic rapid acidification, can be stabilized in UASB system with potential for biogas production and full-scale use of perspective.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-05-16T12:15:36Z No. of bitstreams: 1 Paulo Marcio Barbosa de Arruda Leite.pdf: 516229 bytes, checksum: 3b6d9c27ae9afb66ba16f059d292a2fe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T12:15:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Marcio Barbosa de Arruda Leite.pdf: 516229 bytes, checksum: 3b6d9c27ae9afb66ba16f059d292a2fe (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / The experiment were carried out to evaluate intake, apparent digestibility of nutrients, ingestive behavior, feed efficiency, blood parameters and performance of sheep fed diets with Tifton 85 hay (Cynodon spp.), with two roughage:concentrate ratios, with or without the inclusion of manipueira. Forty ram lambs with 19,50 ± 1,45kg body weight and about 4 months old were allotted to a completely randomized design as a 2x2 factorial arrangement. The experiment lasted 90 days, the first 30 for adaptation and 60 for sample collection and data. No difference on total intake to addition of manipueira. However, the animals were submitted to diets with 40% forage consumed greater amount of nutrients (g/day), except for mineral matter and neutral detergent fiber (NDF). Manipueira intake was higher for lambs factor greater roughage:concentrate ratios, except for NDF and non-fiber carbohydrates, unlike water intake, whose intake was higher in the treatment with 40% roughage. No difference was digestibility, feeding of solids, chewing and idle time, alimentary and ruminating efficiency according to the intake of dry matter and NDF with the inclusion of manipueira. However, there were differences of variables NDF digestibility and crude protein, total digestible nutrient content, feeding of solids, chewing and idle time, and alimentary and ruminating efficiency about the roughage:concentrate ratios. The blood parameters, final body weight, total, average and daily gain and differed only as the factor roughage:concentrate ratios. Under the conditions of this experiment, the inclusion of cassava associated with different roughage:concentrate ratios does not change intake, apparent digestibility of nutrients, ingestive behavior, feed efficiency, blood parameters and performance of sheep fed diets with Tifton 85 hay. It is recommended that further research be conducted in order to evaluate the potential of cassava in animal feed. / O experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar o consumo, digestibilidade aparente dos nutrientes, comportamento ingestivo, eficiência de alimentação, parâmetros sanguíneos e ganho em peso de ovinos alimentados com dietas com duas relações volumoso:concentrado, e com ou sem a inclusão de manipueira. Foram utilizados 40 ovinos com peso corporal de 19,50 ± 1,45kg e aproximadamente quatro meses de idade, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x2. O experimento teve duração de 90 dias, com 30 dias para adaptação e 60 para coletas de amostras e dados. Não houve diferenças nos consumos totais para adição de manipueira. Contudo, os animais que foram submetidos às dietas com 40% de volumoso consumiram maior quantidade de nutrientes (g/dia), exceto para matéria mineral e fibra em detergente neutro (FDN). Os consumos dos nutrientes da manipueira foram maiores para os animais que receberam 80% de volumoso, exceto para FDN e carboidratos não fibrosos, contrariamente ao consumo de água, cuja maior ingestão ocorreu para o tratamento com 40% de volumoso. Não houve diferença na digestibilidade, tempos de alimentação de sólidos, ruminação e ócio, eficiências de alimentação e ruminação em função da ingestão de matéria seca e FDN com adição da manipueira. Porém, houve diferença das variáveis digestibilidade aparente da FDN e proteína bruta, teores de nutrientes digestíveis totais, tempos de alimentação, ruminação e ócio, além de eficiências de alimentação e ruminação quanto a relação volumoso:concentrado. Os parâmetros sanguíneos e pesos corporais finais, ganhos médios totais e diários diferiram apenas quanto ao fator relação volumoso:concentrado. Nas condições do presente experimento, a adição da manipueira associada a diferentes relações volumoso:concentrado não promove modificações no consumo, digestibilidade aparente dos nutrientes, comportamento ingestivo, eficiência alimentar, parâmetros sanguíneos e desempenho de ovinos sem padrão racial definido; recomendando-se que mais pesquisas sejam conduzidas com o objetivo de avaliar o potencial da manipueira na alimentação animal.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-06-26T14:15:57Z No. of bitstreams: 1 Stela Antas Urbano.pdf: 2372293 bytes, checksum: 77c173858aaff7df128237922377848e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T14:15:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stela Antas Urbano.pdf: 2372293 bytes, checksum: 77c173858aaff7df128237922377848e (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / The effect of replacing corn by alternative energy ingredients on carcass characteristics, leg tissue composition and meat quality of sheep Santa Ines, were studied in two experiments, both performed in the Laboratory Evaluation of Food with Small Ruminants II, Department of Animal Science of Universidade Federal Rural de Pernambuco. In each experiment were used 40 non castrated male sheep, that were slaughtered after 70 days of confinement. In experiment 1, the corn was replaced by Manipueira in 0; 25; 50; 75 and 100%. In experiment 2, the corn was replaced by corn germ meal in 0; 25; 50; 75 e 100%. When manipueira replaced corn there was a quadratic effect on intake of dry matter and total digestible nutrients, while the crude protein intake, body weight at slaughter, carcass weights, yields hot housing and commercial area and eye-loin decreased linearly. The loss by cooling increased linearly according to the replacement. The weights of all meat cuts decreased linearly, however the yield of the same has not been changed. There was a linear decrease to the rump width and carcass and leg compactness index. The weights of the tissue components of the leg decreased with the replacement as well as the percentage of muscles, the muscle:bone ratio and muscularity leg index. The percentage of bones increased linearly according to the replacement. The moisture content of meat increased, while the crude protein and ether extract decreased linearly. There was a quadratic effect for shear force with minimum force of 2.78 kg / cm ² when manipueira replaced corn at 54.25%. There was a quadratic effect for C15:0 (0.37 estimate when replacement was 46.25%) and C17:0 (1.30 estimate when replacement was 68.50%), a linear increase for C18: 0 and decrease for C22:0. About the monounsaturated fatty acids, the C14:1 and C20:1 n9 decreased, while the C18:1 n11 increased linearly. For C15: 1 observed a quadratic effect, with an estimate of 1.48 when the replacement was 26.75%. For polyunsaturated fatty acids, there was a quadratic effect for C18: 2 9c 11t, with estimated maximum of 0.60 when replacement was 36.66%. Relations polyunsaturated:saturated and ω6:ω3 decreased linearly with the substitution. In experiment 2, the intakes of dry matter, crude protein and total digestible nutrients decreased linearly with the substitution, as well as the carcass weights and yields, longissimus muscle area, weights of commercial cuts and tissue components of the leg. There was an increase in the final pH of carcass, without effect on the initial pH and the initial and final temperatures. The yield of meat cuts, the percentage of muscle and fat of leg and muscle:fat ratio were not affected by the replacement. The percentage of bones and other tissues of the leg increased linearly. The relations muscle:bone, subcutaneous fat:intermuscular fat and muscularity leg index decreased linearly with the replacement. There was no influence on the chemical composition and physico-chemical parameters of meat, except the water holding capacity, which increased linearly with the replacement. There was no effect on total saturated fatty acids (SFA), but there was a linear decrease for total monounsaturated fatty acids and linear increase in the total polyunsaturated fatty acids (PUFA). Relations PUFA:SFA and ω-6: ω-3 increased with the replacement. / Objetivando-se avaliar o efeito da substituição do milho por ingredientes energéticos alternativos sobre as características de carcaça, composição tecidual da perna e qualidade da carne de ovinos da raça Santa Inês, foram conduzidos dois experimentos, ambos realizados no Laboratório de Avaliação de Alimentos com Pequenos Ruminantes II do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal Rural de Pernambuco. Foram utilizados, em cada experimento, 40 ovinos machos não emasculados, os quais foram abatidos após 70 dias de confinamento. No experimento 1, substituiu-se o milho pela manipueira em 0; 25; 50; 75 e 100%. No experimento 2, o milho foi substituído pelo gérmen integral de milho em 0; 25; 50; 75 e 100%. Quando a manipueira substituiu o milho verificou-se efeito quadrático para os consumos de matéria seca e nutrientes digestíveis totais, enquanto o consumo de proteína bruta, o peso corporal ao abate, os pesos de carcaça, os rendimentos de carcaça quente e comercial e a área de olho-de-lombo decresceram linearmente. A perda por resfriamento aumentou linearmente de acordo com a substituição. Os pesos de todos os cortes cárneos diminuíram linearmente, entretanto os rendimentos dos mesmos não foram alterados. Verificou-se decréscimo linear para a largura da garupa e índices de compacidade da perna e da carcaça. Os pesos dos componentes tissulares da perna decresceram linearmente com a substituição, assim como o percentual de músculos, a relação músculo:osso e o índice de musculosidade da perna. O percentual de ossos aumentou linearmente com a substituição. O teor de umidade da carne aumentou, enquanto os teores de proteína bruta e extrato etéreo decresceram linearmente. Verificou-se efeito quadrático para força de cisalhamento, com força mínima estimada em 2,78 kg/cm² quando a manipueira substituiu o milho em 54,25%. Verificou-se efeito quadrático para o C15:0 (estimativa de 0,37 quando a substituição foi de 46,25%) e C17:0 (estimativa de 1,30 quando a substituição foi de 68,50%), aumento linear para o C18:0 e decréscimo para o C22:0. Em relação aos ácidos graxos monoinsaturados, o C14:1 e C20:1 n9 diminuíram, enquanto o C18:1 n11 aumentou linearmente. Para o C15:1 observou-se efeito quadrático, com estimativa de 1,48, quando substituiu-se 26,75% do milho pela manipueira. Para ácidos graxos poli-insaturados, verificou-se efeito quadrático para o C18:2 9c 11t, com valor máximo estimado em 0,60 quando a substituição foi de 36,66%. As relações poli-insaturado:saturado e ω6:ω3 diminuíram linearmente com a substituição. No experimento 2, o consumo de matéria seca, proteína bruta e nutrientes digestíveis totais diminuíram linearmente com a substituição do milho pelo gérmen integral de milho, bem como os pesos e rendimentos de carcaça, área de olho-de-lombo, pesos dos cortes cárneos comerciais e componentes tissulares da perna. Houve aumento para o pH final da carcaça, sem efeito sobre o pH inicial e temperaturas inicial e final. O rendimento dos cortes cárneos, os percentuais de músculos e de gordura da perna e a relação músculo:gordura não foram influenciados pela substituição. Os percentuais de ossos e de outros tecidos da perna aumentaram linearmente. As relações musculo:osso, gordura subcutânea:gordura intermuscular e o índice de musculosidade da perna decresceram linearmente com a substituição. Não houve influência sobre a composição química e parâmetros físico-químicos da carne, com exceção da capacidade de retenção de água, que aumentou linearmente com a substituição. Não houve efeito sobre o total de ácidos graxos saturados (AGS), mas verificou-se redução linear para o total de ácidos graxos monoinsaturados e aumento linear para o total de ácidos graxos poli-insaturados (AGP). As relações AGP:AGS e ω-6:ω-3 elevaram-se com a substituição.