Orientador: Marcelo Cristianini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T13:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcante_DanielAugusto_M.pdf: 768554 bytes, checksum: 806781e209c7df41d14d5cfcb03e7401 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A etapa de sanitização é critica e de suma importância para a qualidade microbiológica de vegetais. ÿ importante que o sanitizante seja além de eficaz, seguro do ponto de vista toxicológico. O uso do ozÃ'nio durante o processamento de vegetais prolonga a vida de prateleira, preserva os atributos sensoriais e não produz resíduos tóxicos. O objetivo deste trabalho foi estudar a eficiência o ozÃ'nio como sanitizante em hortaliças folhosas. Em um primeiro momento foi verificada a ação do sanitizante in vitro em Escherichia coli O157:H7 e Bacillus subtilis. O ozÃ'nio foi utilizado nas concentrações de 0,6, 0,8 e 1,0 mg L-1 nos tempos de 1, 3 e 5 minutos para cada concentração. Na seqüência observou-se a ação de água ozonizada durante um minuto na sanitização de alface americana inoculada com E. coli O157:H7 na concentração de 1,0 mgL-1 e, para completar o estudo, foi verificado o comportamento da hortaliça durante dez dias de armazenamento a 2ºC, sob ação de 1,0 mg L-1 de água ozonizada nos tempos de 1, 2 e 3 minutos. No estudo in vitro a E. coli O157:H7 e o Bacillus subtilis, no tempo de 3 minutos de exposição a 1,0 mg L-1 de água ozonizada, apresentaram uma redução de 6,6 e 6,3 ciclos logarítmicos, respectivamente. A atuação de 1,0 mgL-1 de água ozonizada aplicada durante 1,0 minuto em alface americana inoculada intencionalmente com E. coli O157:H7 apresentou uma redução média de 3,2 ciclos logarítmicos. No trabalho de vida de prateleira a alface permaneceu com menos de 3 NMP g-1 de Coliformes termotolerantes durante os 10 dias de tempo de estocagem nos tempos de 1, 2 e 3 minutos, após ser sanitizada com água ozonizada na concentração de 1,0 mgL-1, enquanto que as alfaces tratadas apenas com água corrente apresentaram, no último dia de estocagem, uma população de 1,1x104 NMP g-1 do mesmo microorganismo. Os resultados demonstram que o ozÃ'nio na concentração de 1,0 mgL-1 no tempo de 1 minuto é capaz de manter a qualidade microbiológica de alface americana dentro dos padrões higiênicos vigentes / Abstract: The sanitization is a critical stage for the microbiological quality of vegetables. Itâ?¿s important that the sanitizer has effectiveness, and most be safe of the toxicological point of view. The use of ozone during the process of vegetables contributes to extend their shelf life, to preserve their sensorial attributes without producing toxic residues. The objective of this work was to study the potential of ozone as sanitizer in vegetables. In a first moment, the action of the sanitizer in vitro was verified in Escherichia coli O157:H7 and Bacillus subtlis. The ozone was used at concentrations of 0,6, 0,8 and 1,0 mg L-1 in times of 1, 3 and 5 minutes for each concentration. In the sequence the action of 1,0 mg L-1 of ozone water was observed during one minute in the sanitization of iceberg lettuce inoculated with E. coli O157:H7 and, to complete, the behavior of the vegetable was verified during ten days of storage at 2ºC, by the action of 1,0 mg L-1 of ozone water in times of 1, 2 and 3 minutes. In the study in vitro, the E. coli O157:H7 and the Bacillus subtilis, exposed for 3 minutes to 1,0 mg L-1 of ozone water, presented a reduction of 6,6 and 6,3 logarithmic cycles, respectively. The performance of 1,0 mg L-1 of ozone water applied for 1,0 minutes in Iceberg lettuce inoculated intentionally with E. coli O157:H7 presented a medium reduction of 3,2 logarithmic cycles. Concerning to shelf life the lettuce stayed with less than 3 MPN g-1 of Coliforms thermtolerants during the 10 days of storage in the times, after being sanitized with ozone water 1, 2 and 3 minutes in the concentration of 1,0mg L-1. On the other hand, the lettuce treated only with current water presented, in the last day of storage, a population of 1,1x104 MPN g-1 of the same microorganism. The results demonstrate that the ozone in the concentration of 1,0 mg L-1 in the time of 1 minute is capable to maintain the microbiological quality of iceberg lettuce inside of the effective hygienic patterns / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

O impacto da oxidação com ozônio na transformação de compostos orgânicos de elevada massa molar (HMW) para o aumento da biodegradabilidade dos efluentes da indústria de celulose e papel foi investigado sob diferentes doses de ozônio. Os experimentos foram realizados utilizando-se os efluentes primário e de extração alcalina de duas indústrias de celulose sob dois valores iniciais de pH (12 e 7). Utilizou-se um reator em escala de laboratório equipado com um difusor de bolhas finas para a aplicação do ozônio. Os resultados revelaram o potencial da aplicação de ozônio como uma etapa de tratamento anterior ao processo biológico convencional. Para o efluente primário, a aplicação de 0,70 mg\'O IND.3\'/mL efluente elevou a razão DBO5/DQO de 0,18 para 0,35 e foi alcançada uma remoção de cor na ordem de 87%. Para o efluente de extração alcalina da indústria Howe Sound, a razão DBO5/DQO foi elevada de 0,07 para 0,15 (pH inicial 12) e para 0,20 (pH inicial 7) e obteve-se uma remoção de cor por volta de 44% com a aplicação de 0,80 mg\'O IND.3\'/mL efluente. Para o efluente de extração alcalina da indústria Catalyst Paper, obteve-se uma remoção de cor por volta de 78% e a razão DBO5/DQO foi elevada de 0,07 para 0,16 após a aplicação de uma dose de ozônio de 0,80 mg\'O IND.3\'/mL efluente. Essas modificações foram alcançadas por uma redução nas frações de elevada massa molar durante a aplicação de ozônio. Para o efluente primário, observou-se uma elevada redução da faixa de maior massa molecular ( > 2kDa) após a aplicação de 0,72 mg\'O IND.3\'/mL efluente. Alcançaram-se 85% e 61% de remoção da faixa superior a 5 kDa para os efluentes de extração alcalina da indústria Howe Sound sob pH inicial 7 e 12, respectivamente, com a aplicação de cerca de 0,72 mg\'O IND.3\'/mL efluente. A faixa de maior massa molar ( > 10 kDa) dos efluentes de extração alcalina da indústria Catalyst Paper foi removida com a aplicação de aproximadamente 0,80 mg \'O IND.3\'/mL efluente. O papel do ozônio molecular disponível sob pH neutro parece ser de fundamental importância quando o objetivo é a redução dos compostos de elevada massa molecular. / The impact of ozone oxidation in transforming high molecular weight (HMW) organic compounds in order to improve the biodegradability of pulp and paper effluents was investigated under different ozone doses. The experiments were conducted uppon a primary treated effluent and an alkaline bleach plant effluent taken from two pulp mills. The effluents were investigated under different initial pH (7 and 12). Ozone was applied using a semi-batch reactor equipped with fine bubble diffuser. The results showed the potential for using ozone as a pre-treatment to the conventional biological process. Applying 0.70 mg\'O IND.3\'/mLww to the primary treated effluent enhanced the ratio of BOD5/COD was from 0.18 to 0.35 and decreased the colour by 87%. The ratio of BOD5/COD was increased from 0.07 to 0.15 (initial pH 12) and to 0.20 (initial pH 7) and colour was reduced by 44% after applying 0.80 mg\'O IND.3\'/mLww to the alkaline bleach effluent from Howe Sound\'s mill. A similar behavior was observed after 0.80 mg\'O IND.3\'/mLww was applied to the alkaline bleach effluent from Catalyst\'s mill. The ratio of BOD5/COD was increased from 0.07 to 0.16 and the effluent colour decreased by 78%. These changes were primarily driven by reductions of the HMW fractions of the effluent during ozonation. Organics with molecular range higher than 2 kDa were completely removed from the primary treated effluent. Aproximately 85% and 61% of the organics higher than 5 kDa were removed from the Howe Sound\'s alkaline bleach effluent under initial pH 7 and 12, respectively, after applying 0.72 mg\'O IND.3\'/mLww. Organic compounds with molecular weight higher than 10 kDa were completely removed from the Catalyst\'s alkaline bleach effluent after applying 0.80 mg\'O IND.3\'/mLww. Molecular ozone available under neutral conditions seems to play an important role when the removal of the high molecular weight organic compounds is the main objective.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-06-15T14:40:42Z No. of bitstreams: 2 Suian_Granella2018.pdf: 12037340 bytes, checksum: e79d50a23a20a18669ee3d99f5f048a2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T14:40:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Suian_Granella2018.pdf: 12037340 bytes, checksum: e79d50a23a20a18669ee3d99f5f048a2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The development of seeds with high quality has demanded effective techniques throughout yield and trading chain, based on searching for increasingly technological procedures. Considering wheat as a source of essential energy in human and animal diet, and despite the occurrence of research advances on the production sector, further studies are needed to assure the safety of wheat seed quality. Thus, this trial aimed at studying the hygroscopicity of wheat seeds, and evaluating drying-ozonation process on kinetics of drying, total fungi counting and seeds physiological properties. Hygroscopic and thermodynamic properties were determined during water desorption in seeds for different psychrometric conditions of air, kinetics and thermodynamic properties of drying for different air temperatures and ozonation time. It was also evaluated the influence of ozone exposure time and air temperature during drying by the reduction of fungi and physiological properties (electrical conductivity, vigor and germination). It should be highlighted that the evaluations were repeated after 45 days of storage. The obtained results allowed the following conclusion: a) water content of wheat seeds balance was directly proportional to the relative humidity and decreases with the temperature increase to the same value of relative humidity, as it occurs for most hygroscopic products. Chung-Pfost was the model that best fitted to experimental data. The required energy (heat desorption isoteric) increased in order to remove water from the product due to water content decrease; b) Midili was the best model to represent the drying curves of wheat seeds. The effective diffusion coefficient increased as there was an increase on drying air temperature, whose values ranged from 6.1492×10−11 to 13.3568×10−11 m2 s−1 in drying period without ozone and from 6.8302×10−11 to 8.2668×10−11 on the drying-ozonation process. The activation energy showed values of 32.18 and 5.82 kJ mol-1, to drying with and without ozone, respectively. The thermodynamic properties (enthalpy and entropy) increased as the drying temperature increased; c) there was reduction on fungi as there was an increase on exposure time to ozone, and drying air temperature. Germination, vigor and electrical conductivity of wheat seeds were not significantly influenced by the time of exposure to ozone neither by the air drying temperature. Similar results were obtained after 45 days of storage. / O desenvolvimento de sementes de alta qualidade utiliza técnicas eficientes em toda cadeia de produção e comercialização, com a busca de procedimentos cada vez mais tecnológicos. Haja vista o trigo ser considerado uma fonte de energia essencial para a alimentação humana e animal, e apesar da ocorrência de avanços da pesquisa no setor de produção, são necessários estudos mais aprofundados na segurança da qualidade de sementes de trigo. Assim, objetivou-se, com este trabalho, estudar a higroscopicidade das sementes de trigo, e avaliar o processo de secagem-ozonização sobre a cinética de secagem, contagem de fungos total e propriedades fisiológicas das sementes. Foram determinadas as propriedades higroscópicas e termodinâmicas durante a dessorção da água nas sementes para diferentes condições psicrométricas do ar, a cinética e as propriedades termodinâmicas da secagem para diferentes temperaturas do ar e tempo de ozonização. Avaliaram-se também a influência do tempo de exposição ao ozônio e a temperatura do ar durante a secagem pela redução de fungos e propriedades fisiológicas (condutividade elétrica, vigor e germinação). As avaliações repetiram-se após 45 dias de armazenagem. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a) o teor de água de equilíbrio das sementes de trigo foi diretamente proporcional à umidade relativa e decresceu com o aumento de temperatura para um mesmo valor de umidade relativa, como ocorre para a maioria dos produtos higroscópicos. E o Chung-Pfost foi o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais. O aumento da energia (calor isotérico de dessorção) necessária para retirar água do produto ocorreu devido à redução do teor de água; b) o modelo de Midilli foi o que melhor representou as curvas de secagem das sementes de trigo. O coeficiente de difusão efetivo aumentou com a elevação da temperatura do ar de secagem de 6,1492×10−11 para 13,3568×10−11 m2 s−1 na secagem sem ozônio e de 6,8302×10−11 para 8,2668×10−11 para o processo secagem-ozonização. A energia de ativação apresentou valores de 32,18 e 5,82 kJ mol-1, para a secagem com e sem ozônio, respectivamente. As propriedades termodinâmicas (entalpia e entropia) aumentaram com a elevação da temperatura de secagem; c) a redução de fungos aumentou com o acréscimo do tempo de exposição ao ozônio e temperatura do ar de secagem. As respostas para a germinação, o vigor e a condutividade eléctrica das sementes de trigo não foram influenciadas significativamente pelo tempo de exposição ao ozônio e nem pela temperatura do ar de secagem. Resultados semelhantes foram obtidos após a armazenagem por 45 dias.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a sensibilidade da formação do ozônio troposférico às emissões veiculares de compostos orgânicos voláteis (COVs) e NOx na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Essa avaliação foi realizada através de modelagem numérica com modelo de qualidade do ar fotoquímico tridimensional. Para a determinação da especiação dos COVs veiculares foram realizadas duas campanhas intensivas de medidas em túneis da cidade de São Paulo, constituindo portanto em um esforço na melhoria do inventário de emissões da RMSP. Das medidas de concentração dos COVs, CO, NOx e SO2 foram calculados fatores de emissão e com base na relação entre as concentrações dos COVs emitidos pela exaustão veicular, juntamente com informações obtidas previamente da composição do combustível líquido e das emissões evaporativas foi construído um inventário dos COVs emitidos pela gasolina, álcool e diesel na RMSP, utilizado nas simulações de qualidade do ar. Foram realizadas simulações de referência utilizando o modelo fotoquímico densenvolvido no Caltech Institute of Technology (CIT) e Carnegie Mellon University, e as concentrações obtidas das simulações foram comparadas às concentrações observadas pela rede de monitoramento da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) para três períodos distintos, em termos dos níveis de poluição e condições meteorológicas: 22-24 de agosto de 2000; 13-15 de março de 2000 e 06-10 de setembro de 2004. Com base nas simulações de referência foram calculados os potenciais de formação de ozônio para 24 espécies através do cálculo de métricas de reatividade e também realizada a análise da sensibilidade da formação do ozônio às emissões de COVs, NOx, CO e de cada COV individualmente para os três períodos. Da avaliação da análise de sensibilidade do ozônio às emissões pôde-se verificar que o ozônio foi altamente sensível às emissões dos COVs nos três períodos estudados e portanto, o controle da emissão dos COVs é o mais efetivo para o controle do ozônio na RMSP. Dentre os COVs analisados as espécies representadas por ARO2 (aromáticos 2), OLE1 (olefinas 1), OLE2 (olefinas 2), ETHE (eteno) e HCHO (formaldeído) foram as cinco às quais o ozônio (medido em termos de seu potencial de formação e emissão) apresentou maior sensibilidade constituindo-se nas mais relevantes. Adicionalmente, foram avaliados os impactos de diferentes cenários de uso de gasolinas reformuladas nas concentrações de ozônio em todo o domínio em relação ao cenário atual de referência. A máxima resposta do ozônio às reduções de emissão foi obtida após 3 dias do início do controle. Os cenários 1 (redução de 11,1% das frações de olefinas, aromáticos e benzeno da gasolina) e 2 (redução de 20,0% das frações de olefinas, aromáticos e benzeno da gasolina) que refletem as propostas de reformulação da gasolina para 2007 e 2009 resultaram em reduções das concentrações de ozônio, mas insuficientes para a redução para abaixo do padrão de qualidade do ar de ozônio. / The main goal of this work was the study of the ozone sensitivity to volatile organic compounds (VOCs) and NOx emitted by vehicles in the Metropolitan Area of São Paulo (MASP), using as tool the numerical modeling. Two intensive campaigns in-tunnel of São Paulo city were performed as an effort to improve the MASP emission inventory. From concentrations measurements of VOCs, CO, NOx and SO2 they were calculated emission factors and based on the relation among the VOCs emitted by exhaust, and also together with informations from liquid fuel and evaporative composition was built the VOCs composition from gasoline, alcohol and diesel emission in the MASP. Together with the totals emitted officially, it was obtained the inventory of emissions used in the simulation. Base case simulations were performed using the photochemical model developed at Caltech Institute of Technology (CIT) and Carnegie Mellon University, and the concentrations simulated were compared with observations from the air quality network of the São Paulo State Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB). Three periods were studied: August 22-24 of 2000; March 13-15 of 2000 and September 06-10 of 2004. Ozone potential formation was calculated for 24 species using reactivity metrics, and was also performed the ozone sensitivity analysis to emission of VOCs, NOx, CO and each VOC individually, for all the periods. From ozone sensitivity analysis to emissions, it was found that the ozone is higher sensitivity to VOCs emissions than to NOx. Therefore, the VOCs reduction is more effective on ozone control in the MASP. Among the VOCs analyzed the species represented by ARO2 (aromatics 2), OLE1 (olefins 1), OLE2 (olefins 2), ETHE (ethene) and HCHO (formaldehyde) were identified as the most important concerning ozone formation in the MASP. Additionally, the impacts of different scenarios of reformulated gasoline in the ozone concentrations in whole domain and time were evaluated in relation to current scenario (base case). The higher reductions of ozone associated to emission control was identified to occur after 3 days of the beginning of control. The scenarios 1 (reduction of 11.1% of the olefins, aromatics and benzene fractions from gasoline) and 2 (reduction of 20.0% of the olefins, aromatics and benzene fractions from gasoline) that reflect the proposals for reformulated gasoline in 2007 and 2009 resulted in reductions of the ozone concentrations, but insufficient for the reduction below of the ozone air quality standard.

Nessa pesquisa foi realizado um estudo experimental da potencialidade do emprego da ozonização após tratamento anaeróbio de efluentes, no que se refere a dosagem, tempo de contato, alcalinidade, aplicação conjunta com peróxido de hidrogênio, quantidade de ozônio consumida e oxidação de matéria orgânica. O estudo proposto foi executado por meio de: (a) estudos preliminares; (b) testes preliminares; (c) experimento I, empregando ozônio sem variação da alcalinidade afluente; (d) experimento II, empregando ozônio com variação da alcalinidade afluente; (e) experimento III, empregando ozônio combinado com peróxido de hidrogênio sem variação da alcalinidade afluente; (f) verificação da desinfecção; (g) análise crítica dos resultados. Fez-se comparação entre os parâmetros de análise, a dosagem de ozônio consumida e o tempo de contato e entre a qualidade do efluente ozonizado e os critérios de qualidade para reuso de efluentes, permitindo chegar as seguintes conclusões: (i) a maior parte do teor de ozônio consumido durante a ozonização é consumido nos primeiros 5 minutos; (ii) o consumo de ozônio pode ser melhor entendido analisando-se a variável dose instantânea aplicada de ozônio; (iii) o comportamento da transferência de ozônio é influenciado por três fatores: hidrodinâmica do reator, quantidade de ozônio, disponível para reagir e características do efluente; (iv) a variação no pH indica o grau de oxidação atingido no processo; (v) a presença de nitrato favorece a oxidação;(vi) a ozonização é um processo muito eficiente para desinfetar efluentes. A inativação de coliformes totais e fecais atingiu 7,51 e 6,98 Log, respectivamente; (vii) a massa de ozônio por tempo regula a taxa de remoção de DQO enquanto a dose média, a eficiência de remoção de DQO; (viii) Com o consumo de 32,46 +/- 8,19 mg/L de ozônio em 25 minutos de ozonização chegou-se a remoção média de DQO e Turbidez de 48,33 mais ou menos 2,90% e 89,22 +/- 0,35%, respectivamente; (ix) a adição de peróxido de hidrogênio melhorou significativamente a eficiência de remoção de DQO e de carbono. Sem adicionar o peróxido de hidrogênio, precisou-se de 25 minutos de ozonização para se atingir cerca de 25% de remoção de DQO; enquanto que, adicionando peróxido de hidrogênio na razão O3/H2O2 de aproximadamente 0,30, este tempo foi de apenas 10 minutos e a remoção de carbono total dobrou de valor; (x) o efluente ozonizado deve passar por tratamento adicional antes de ser lançado no corpo receptor ou ser reusado. / In this research an experimental study of the potentiality of employment of the ozonization was accomplished after anaerobic treatment, in what refers the dose, time of contact, alkalinity, application combined with hydrogen peroxide, amount of consumed ozone and oxidation of organic matter. The proposed study was executed by means of: (a) preliminary studies; (b) preliminary tests; (c) experiment I, using ozone without variation of the affluent alkalinity; (d) experiment II, using ozone with variation of the affluent alkalinity; (and) experiment III, using ozone combined with hydrogen peroxide without variation of the affluent alkalinity; (f) verification of the disinfection; (g) critical analysis of the results. The results were analyzed by means of graphs, it was make itself comparison among analysis parameters, transferred ozone dose and time of contact and among quality of ozonized effluent and quality criterion for effluent reuse. Permitting arrive the following conclusions: (i) the most of the content of consumed ozone during the ozonization is consumed in the first 5 minutes; (ii) the consumed ozone can be better understood analyzing itself the variable applied instant ozone dose; (iii) the behavior from the ozone transference is influenced by three factors: hydrodynamic of the reactor, quantity of ozone available to react and characteristics of the effluent; (iv) the change in pH shows the reached rank of oxidation in the process; (v) the presenceof nitrate favors to oxidation; (vi) the ozonization is a very efficient process to disinfect effluent. The inativation of total and fecal coliforms reached 7,51 and 6,98 Log, respectively; (vii) the mass of ozone controls the rate of COD removal while the medium dose controls the efficiency of COD removal; (viii) with the consumption of ozone of 32,46 +/- 8,19 mg/L in 25 minutes of ozonization, it arrived COD and turbidity medium removals of 48,33 +/- 2,90% and 89,22 +/- 0,35%, respectively; (ix) the addition of hydrogen peroxide improved significantly the efficiency of COD and carbon removal. Without adding hydrogen peroxide, it was needed 25 minutes of ozonization to reach about 25% of COD removal; while that, adding hydrogen peroxide in reason O3/H2O2of approximately 0,30, this time was only 10 minutes and total carbon removal double; (ix) the ozonized e to be submitted an additional treatment before of its discharge in the surface water or its reused.

Este trabalho teve por objetivo estudar a desinfecção seqüencial cloro-radiação ultravioleta e ozônio-radiação ultravioleta a fim de avaliar a resistência de microrganismos indicadores de poluição fecal - E. coli, coliformes totais e Clostridium perfringens - e compará-la à dos protozoários patogênicos: Giardia spp. e Cryptosporidium spp.. Houve, primeiramente, monitoramento do reator anaeróbio UASB cujo efluente foi utilizado neste estudo. Foi, então, verificado o comportamento das espécies residuais de cloro no esgoto e conduzido um estudo de parâmetros indicadores (pH, potencial de oxi-redução e condutividade) para o breakpoint. Na desinfecção, foram empregados o cloro, ozônio e radiação ultravioleta; separados, e seqüencialmente. Os ensaios realizados com ozônio promoveram remoção de DQO, sólidos e dos valores de absorbância em 254 nm, diferentemente do cloro. A ordem crescente de resistência à desinfecção foi: E. coli < coliformes totais < C. perfringens < protozoários. Houve correlação em alguns ensaios entre a bactéria esporulada C. perfringens e Giardia spp.. O efeito sinérgico, promovido pela desinfecção seqüencial, foi evidenciado em alguns experimentos para C. perfringens e Giardia spp. / The present dissertation reports on the study of the sequential disinfection with chlorine-ultraviolet radiation and ozone-ultraviolet radiation to evaluate the resistance of microorganisms that indicate fecal pollution - E. coli, total coliforms and Clostridium perfringens - and compare it to the resistance of pathogenic protozoa: Giardia spp. and Cryptosporidium spp.. Firstly, the UASB reactor, whose effluent was utilized in this study, was monitored. Then the behavior of the residual species of chlorine in the sanitary sewage was verified and a study of the indicating parameters (pH, oxi-reduction potential and conductivity) for the breakpoint was conducted. Chlorine, ozone and ultraviolet radiation were used separately and sequentially in the disinfection. Tests performed with ozone promoted removal of COD, solids and absorbance values of 254 nm, differently from chlorine. The order of resistance to disinfection was: E. coli < total coliforms < Clostridium perfringens < protozoa. There was a correlation in some tests between spore-forming bacterium Clostridium perfringens and Giardia spp.. The synergic effect caused by the sequential disinfection was observed in some experiments for C. perfringens and Giardia spp.

A remoção da matéria orgânica biodegradável e não biodegradável presente em efluentes de branqueamento de polpa celulósica kraft foi investigado utilizando processos biológicos anaeróbios seguidos de processos de oxidação avançada (POA) baseados em ozônio. Os experimentos foram realizados utilizando-se efluentes da planta de branqueamento de polpa celulósica kraft de duas indústrias. O reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) em escala de bancada operou em regime contínuo durante 418 dias e o efluente biotratado era submetido à oxidação avançada aplicando ozônio e ozônio/UV em regime de batelada. Os resultados demonstraram que a sequência de tratamento Anaeróbio + POA baseados em ozônio, favoreceu satisfatoriamente a remoção da matéria orgânica (biodegradável e não biodegradável) presente no efluente de branqueamento de polpa celulósica Kraft, medida como DQO, COd, AOX, lignina solúvel em ácido (LSA), e valores da absorbância em comprimentos de onda na região UV-VIS do espectro (UV215, UV254, UV280, VIS346).Verificou-se com testes de ecotoxicologia aquática utilizando Daphnia similis e Ceriodaphnia sp, que os efluentes de branqueamento são tóxicos aos organismos aquáticos. Do mesmo modo, ensaios de genotoxicidade utilizando células da região meristemática da raiz do Allium cepa L (cebola comum), revelaram que esses efluentes apresentam atividade mutagênica, genotoxica e citotóxica. No entanto, observou-se que tantos os efeitos tóxicos bem como os genotóxicos e mutagênicos, estão estreitamente relacionados com o conteúdo da matéria orgânica biodegradável, uma vez que, após o processo anaeróbio apresentaram-se remoções estatisticamente significativas para todos os efeitos já mencionados (até 100%) com concomitante remoção da demanda química de oxigênio (até 55 \'+ OU -\' 9%) e do carbono orgânico dissolvido (até 57 \'+ OU -\' 7%). Ainda, verificou-se que após a aplicação do ozônio/UV, embora, o teste de biodegradabilidade aeróbia pelo método de Zahn Wellens revelasse que esse efluente era o mais biodegradável, tanto a toxicidade crônica como a genotoxicidade e a citotoxicidade resultaram estatisticamente significativas em relação ao controle negativo. Este resultado indica que, efetivamente a matéria orgânica biodegradável deset tipo de efluentes pode se relacionar com a presença de efeitos tóxicos e genotóxicos. Tal fato não foi verificado no caso do tratamento apenas com ozônio. / Removal of biodegradable and non biodegradable organic matter present in kraft pulp mill effluent was investigated integrating an anaerobic biological process and advanced oxidation processes based on ozone. The experiments were carried out using two different Brazilian pulp mill. The bench scale Horizontal Anaerobic Immobilized Sludge Bioreactor (HAIS) was operated during 418 days; subsequently the biotreated effluent was oxidized applying ozone and ozone/UV in batch regime. The results show that the treatment sequence, anaerobic process + advanced oxidation processes based on ozone, results in removal of both organic matter biodegradable and non-biodegradable measured as chemical oxidation demand (COD), dissolved organic carbon (COd), adsorbable organic halides (AOX), acid soluble lignin (ASL) and absorbance values in the UV-VIS spectrum (i.e. UV215, UV205, UV280, VIS346). Ecotoxicological tests using Daphnia similis and Ceriodaphnia sp. confirmed that bleached kraft pulp mill is toxic to aquatic organisms. Moreover, genotoxicity tests with meristematic cells of Allium cepa (i.e. common onion) roots show that this type of effluent results in mutagenic, genotoxicological and citotoxicological activities. It is to be highlighted however that both toxicological and genotoxicological effects are closely related to the biodegradable organic matter, thus, after the anaerobic processes the removal of these effects occur, concomitant to reductions is chemical oxygen demand (55 \'+ OU -\' 9%) and dissolved organic carbon (57 \'+ OU -\' 7%). It was also observed that after ozone/UV application, both the chronic toxicity and genotoxicity activity were statically significant if compared with the negative control, although the Zahn Wellens test revealed that this effluent had the highest biodegradability. These results confirmed that biodegradable organic matter could be related with toxic and genotoxic effects. In the case of ozone application alone this behavior was not observed.

A remoção de microrganismos patogênicos através da desinfecção é uma necessidade para diminuir a incidência de doenças na população humana relacionadas com poluição fecal. A desinfecção sequencial tem grande potencial na remoção de microrganismos, quando comparada com a desinfecção convencional (um desinfetante). Neste trabalho buscou-se comparar a resistência de microrganismos indicadores de bactérias - E. coli e coliformes totais - e bactérias esporuladas - Clostridium perfringens quanto à desinfecção sequencial empregando cloro seguido de radiação ultravioleta e ozônio seguido de radiação ultravioleta; e à desinfecção convencional utilizando-se os mesmos desinfetantes aplicados individualmente em esgoto sanitário tratado previamente em reator UASB. Os ensaios foram realizados em batelada. As dosagens de cloro aplicadas foram de 10, 20 e 30 mg\'CL IND.2\'/L; de ozônio foram de 5,6; 11 e 16,5 mg\'O IND.3\'/L, ambos para os tempos de contato 10, 20 e 30 minutos. Na desinfecção sequencial com cloro foram aplicadas as doses de 1, 5 e 10 Wh/\'M POT.3\' de radiação UV; com ozônio, as doses de radiação foram variadas de 0,5 a 10 Wh/\'M POT.3\'. Na desinfecção sequencial de cloro-UV, foram removidos 2,5 e 5,2 log de C. perfringens e coliformes totais, respectivamente contra 1,5 e 4,2 log na desinfecção convencional para os mesmos microrganismos. Na desinfecção com cloro, a ordem decrescente de resistência foi: C. perfringens > coliformes totais > E. coli. Para ozônio seguido de UV, C. perfringens apresentou maior resistência e, em alguns ensaios, E. coli apresentou-se mais resistente que coliformes totais. A ação do ozônio mostrou-se notável para a melhoria da qualidade do esgoto tratado avaliada pela diminuição das concentrações de sólidos suspensos totais, sólidos totais, absorbância em comprimento de onda de 254 nm e da DQO, diferentemente do esgoto clorado no qual ocorreu o aumento nos valores destas variáveis físico-químicas. A ação da radiação ultravioleta foi potencializada quando aplicada sequencialmente ao cloro e ao ozônio. / The removal of pathogenic microorganisms through disinfection is a necessity to decrease the incidence of diseases in the human population related to fecal pollution. Sequential disinfection has a great potential on the removal of microorganisms when compared to conventional disinfection (single disinfectant). This work compared the resistance of indicators microorganisms of bacteria - E. coli and total coliforms - and spore-forming bacteria - Clostridium perfringens concerning the sequential and conventional disinfections. The sequential disinfection initially employed chlorine followed by ultraviolet radiation and ozone followed by ultraviolet radiation. The conventional disinfection utilized the same disinfectants individually applied in sanitary sewage previously treated in UASB reactor. The tests were made in batch. The chlorine dosages applied were 10, 20 and 30 mg\'CL IND.2\'/L; ozone were 5,6; 11 and 16,5 mg\'O IND.3\'/L, both for the contact times 10, 20 and 30 minutes. In the sequential disinfection with chlorine dosages of 1, 5 and 10 Wh/\'M POT.3\' of UV radiation were applied; with ozone, the dosages of radiation varied from 0,5 to 10 Wh/\'M POT.3\'. In the sequential disinfection with UV-chlorine were inactived 2,5 and 5,2 log of C. perfringens and total coliforms respectively, against 1,5 and 4,2 log in the conventional disinfection for the same microorganisms. In the chlorine disinfection, the decreasing resistance order was: C. perfringens > total coliforms > E. coli. In the ozone disinfection followed by UV, C. perfringens manifested more resistance and, in some assays, E. coli was more resistant than total coliforms. The action of ozone was outstanding for the improvement of treated sewage quality assessed by the decreasing of total suspended solids concentration, total solids absorbance at a wavelength of 254 nm and of DQO, differently from the chlorine sewage in which occurred an increase of the values of the physical-chemical variables. The ultraviolet radiation action was potentiated when sequentially applied to chlorine and to ozone.

O presente trabalho avaliou o uso e a detecção de óxido de cálcio e ozônio para a inativação de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium parvum presentes nos resíduos e na água de lavagem dos filtros gerados após a utilização da tecnologia de ciclo completo com flotação por ar dissolvido (coagulação, floculação, flotação e filtração) em escala de bancada, usando o cloreto de polialumínio PAC como coagulante. Para os ensaios analíticos de recuperação dos protozoários e validação do método foram utilizados as suspensões e o Easyseed&#174; nas matrizes ALF e resíduos. A quantificação dos protozoários foi realizada pelo método de centrifugação direta com a adição de solução de dispersão detergente ICN 7X (MP BIO&#174;) a 1,0% na amostra com a etapa de separação imunomagnética &#8211; IMS. As recuperações nos ensaios de qualidade utilizando as suspensões de protozoários foram de 19,86% &#177; 16,29 e 43,95% &#177; 11,21, para oocistos de Cryptosporidium e cistos de Giardia respectivamente na matriz ALF, enquanto que para a matriz resíduo foram de 8,16% &#177; 30,24 para Cryptosporidium e 32,54% &#177; 46,48 para Giardia. Para os ensaios de recuperação empregando o Easyseed&#174; os valores da matriz ALF foram 2,25% &#177; 1,37 para Cryptosporidium e 3,75% &#177; 2,25 para Giardia. No resíduo, a recuperação foi de 4,5% &#177; 1,50 para Cryptosporidium e 49% &#177; 1 para Giardia. Para os ensaios com óxido de cálcio na matriz resíduo, a primeira condição com dosagem de 23 mg cal/100mL no tempo de contato de 3 dias a 25&#176; C, não foram encontrados protozoário positivo para o teste IP (iodeto de propídeo), o que deixa esta condição satisfatória. Na segunda condição, com dosagem de 16 mg cal/100mL e tempo de contato de 3 dias a 25&#176;C, foram encontrados protozoários negativos para IP. Para as condições de desinfecção, utilizando ozônio, com tempos de contato 5 min e 10 min e dosagens de 10 mg O3.L-1 e 7,5 mg O3.L-1, respectivamente, poucos organismos foram detectados. Portanto, destaca-se a dificuldade em avaliar a permeabilidade dos protozoários após os ensaios de desinfecção realizados. Faz-se necessário realizar novos ensaios com outras dosagens e tempos de contato. / The present work evaluated the use of calcium oxide and ozone for the inactivation of Giardia spp. and Cryptosporidium parvum oocysts present in the wastes and in the wash water of the filters obtained after the use of the complete cycle technology with dissolved air flotation (coagulation, flocculation, flotation and filtration) on a bench scale using polyaluminium chloride - PAC as a coagulant. For the analytical tests of protozoan recovery and validation of the method, suspensions and Easyseed &#174; were used in the ALF and residues matrices. Protozoan quantification was performed by the direct centrifugation method with the addition of detergent dispersion solution ICN 7X (MP BIO &#174;) at 1.0% in the sample with the immunomagnetic separation step - IMS. The recoveries in the quality assays using the protozoal suspensions were 19.86% &#177; 16.29 and 43.95% &#177; 11.21 for Cryptosporidium oocysts and Giardia cysts respectively in the ALF matrix, whereas for the residue matrix were 8.16% &#177; 30.24 for Cryptosporidium and 32.54 &#177; 46.48 for Giardia. For the recovery assays using Easyseed &#174; the ALF matrix values were 2.25% &#177; 1.37 for Cryptosporidium and 3.75% &#177; 2.25 for Giardia. In the residue, recovery was 4.5% &#177; 1.50 for Cryptosporidium and 49% &#177; 1 for Giardia. For the calcium oxide assays in the residue matrix, the first condition with a dosage of 23 mg cal/100mL at the contact time of 3 days at 25&#176;C, no positive protozoan was found for the IP (propidium iodide) test, which leaves is a satisfactory condition. In the second condition with a dosage of 16 mg cal/100mL and contact time of 3 days at 25&#176;C, negative protozoa were found for IP. For the disinfection conditions using ozone with contact times 5 min and 10 min and dosages of 10 mg O3.L-1 and 7.5 mg O3.L-1, respectively, few organisms were detected. Therefore, the difficulty in evaluating the permeability of protozoa after the disinfection tests carried out. Realization of new tests with other dosages and contact times.

Orientadores: Armando Kazuo Fujii, Sylvio Luis Honório / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-21T00:11:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_EvelineKassiaBraga_M.pdf: 763298 bytes, checksum: 7009ecd018de08147c037dab5c5eb7ac (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A alface (Lactuca sativa L.) é a hortaliça folhosa mais consumida no Brasil, sendo a do tipo crespa a mais comercializada. O ozônio é um sanitizante de interesse por não gerar resíduos nos alimentos, destacando-se pelo seu alto poder oxidante e pela sua rápida degradação. Por ser um sanitizante recente no Brasil, ainda não há uma legislação específica que estabeleça os parâmetros para sua utilização a níveis seguros. O objetivo da pesquisa é avaliar as condições de concentração e temperatura da água ozonizada no processo de sanitização de alface. Através da ferramenta do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) investigou-se o efeito das variáveis: concentração e temperatura de água ozonizada sobre a redução da carga microbiana de Salmonella sp, coliformes totais, coliformes termotolerantes e Escherichia coli, bolores e leveduras, aeróbios mesófilos e manutenção de clorofila. Foram utilizados as temperaturas de 5, 8, 15, 22 e 25°C e as concentração de 0,1, 0,2, 0,5, 0,8 e 0,9 mg L-1. Após o tratamento, a alface foi armazenada a 5±1ºC sendo submetida à análise microbiológica e de clorofila após 3, 6 e 9 dias de armazenamento. A caracterização microbiológica da matéria-prima detectou a presença de Salmonella e E. coli. Os resultados mostraram que a alface tratada com água ozonizada nas concentrações de 0,5, 0,8 e 0,9 mg L-1 permaneceu dentro dos parâmetros da legislação durante todo o período de armazenamento. A maior redução microbiológica ocorreu no tratamento com concentração de 0,9 mg L-1 e temperatura de 15ºC. As concentrações de 0,1 e 0,2 mg L-1 não foram eficientes para a eliminação de Salmonella no tempo de contato de 1 minuto. Dentro das faixas estudadas nas duas variáveis, verificou-se que nenhuma delas teve influência estatisticamente significativa para a redução de clorofila / Abstract: Lettuce (Lactuca sativa L.) is the most leafy vegetable consumed in Brazil. Ozone is a sanitizer for food, especially for its high oxidizing power, rapid degradation, and without residue. Being a recent sanitizer in Brazil, there is no specific legislation that establishes the parameters for its use to safe levels. The objective of this research is to evaluate distinct concentration and temperature of ozonated water in the process of sanitizing lettuce. By a Central Composite Rotatable Design (CCRD) it was investigated the effect of variables: concentration and temperature of ozonated water on microbial load reduction of Salmonella sp, total coliforms, fecal coliforms and Escherichia coli, yeasts, and aerobic mesophilic as well as the effect on leaf chlorophyll. Different sets of Temperature (5, 8, 15, 22 and 25°C) and ozone concentration (0.1, 0.2, 0.5, 0.8 and 0.9 mg L-1) were tested on Salmonella and E. coli contaminated lettuce for 1 minute. After the treatment, the vegetables were stored at 5±1°C and microbiological analysis and chlorophyll determination after 3, 6 and 9 storage days. The results showed that ozonated water at the concentrations of 0.5, 0.8, and 0.9 mg L-1 killed Salmonella and E. coli. Most microbial reduction was observed in treatment concentration of 0.9 mg L-1 and temperature of 15°C. The concentrations of 0.1 and 0.2 mg L-1 were not effective eliminate Salmonella. None of the two variables were statistically significant to influence chlorophyll loss / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestre em Engenharia Agrícola