Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O descarte de Ãgua de produÃÃo em oceanos à um dos grandes problemas ambientais enfrentados pela indÃstria de petrÃleo e pela populaÃÃo, uma vez que esses efluentes possuem compostos nocivos à saÃde. Dentre estes compostos destacam-se os hidrocarbonetos policÃclicos aromÃticos (HPAs), compostos orgÃnicos caracterizados por apresentarem dois ou mais anÃis aromÃticos conjugados. Neste trabalho utilizou-se um planejamento fatorial para avaliar o efeito de alguns parÃmetros na extraÃÃo de HPAs em amostras de Ãgua de produÃÃo por microextraÃÃo em fase sÃlida (MEFS) e posterior anÃlise por cromatografia gasosa acoplada a um espectrÃmetro de massas (CGMS). Verificou-se que a tÃcnica favorece a prÃ-concentraÃÃo de HPAs em amostras e que os parÃmetros estudados (temperatura, concentraÃÃo de HPA, forÃa iÃnica, tempo de exposiÃÃo à fibra) influenciam de forma significante na quantidade de HPA extraÃda, sendo que o efeito de cada fator depende das estruturas dos HPAs. A anÃlise quantitativa e qualitativa por CGMS foi realizada utilizando a tÃcnica de fragmentos distintos em seus espectros de massas. Foram analisadas quatro amostras de Ãgua de produÃÃo, utilizando-se o mÃtodo de padrÃo interno. Realizou-se a validaÃÃo da metodologia, atravÃs de testes de precisÃo, linearidade, limites de detecÃÃo e quantificaÃÃo, e exatidÃo. A metodologia proposta mostrou-se eficiente visto que apresentou boa reprodutibilidade, linearidade satisfatÃria (os coeficientes de correlaÃÃo obtidos ficaram entre 0,9849 e 0,9999), valores de LD e LQ compatÃveis aos da literatura, e uma exatidÃo adequada na faixa de concentraÃÃo avaliada (valores de recuperaÃÃo variaram entre 84,23 e 148,52 %). O diferencial da metodologia foi ter conseguido analisar os HPAs presentes nas amostras que possuÃam matrizes bastante complexas sem a necessidade de qualquer prÃ-tratamento das mesmas. Os HPAs de menores massas molar foram, em geral, os majoritÃrios nas amostras de Ãguas investigadas. A quantidade total de HPA presente nas quatro amostras variou de 30,41 a 170,41 Âg L-1. Os valores das constantes de distribuiÃÃo calculados indicam que os HPAs de maiores massas molares apresentaram maior afinidade pela fibra de polidimetil-siloxano. / The disposal of water from oil production in the oceans is one of the major environmental problems facing the oil industry and the population, since these compounds have harmful effluents health. Among these compounds, the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) stand out. These substances are organic compounds characterized by presenting two or more conjugated aromatic rings. This study evaluated the effect of some parameters on the extraction of PAHs by SPME and subsequent analysis by GCMS using 24 factorial design to optimize the experiments, followed by the analysis of water samples from oil production. It has been found that the technique pre-concentrated samples and the parameters (temperature, PAH concentration, ionic strength, exposure time of the fiber) influence significantly on the amount of PAH extracted, and the effect of each factor depends on the structures of PAHs. The quantitative and qualitative analysis by GCMS was conducted using the technique of distinct fragments in their mass spectra. Four samples were analyzed for water production, using the internal standard method. Conducted to validate the methodology through testing precision, linearity, limits of detection and quantification, and accuracy. The proposed method was efficient, as it showed good reproducibility, linearity satisfactory (correlation coefficients were obtained between 0.9849 and 0.9999), values of LD and LQ compatible with the literature, and an accuracy in the proper concentration range evaluated (recovery values ranged between 84.23 and 148.52%). The factor innovative of the methodology have been able to analyze the PAHs in the samples had very complex arrays without the need for any pretreatment thereof. PAHs of lower molecular masses were, in general, the majority of water in the samples investigated. The total amount of PAH present in all four samples ranged from 30.41 to 170.41 g L-1. The values of the constants calculated distribution indicate that PAHs of higher molecular weights had higher affinity for the polydimethylsiloxane fiber.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Several Techniques have been studied for the treatment of produced water wastewater generated in the production of oil, in order to condition it for re-injection in oil-bearing formation, looking for the increase of production in the area or for reuse or proper final disposal. For these pruporses there are several treatment processes, including filtration, wich usually create a layer of solid particles in the medium porous of filter element. Filter rate declines gradually trhought the process. The objective of this work was to study the ultrasound influence on filtration using sintered plastic filter, regenerated to remove undesirable particulates material, and resistent from a mechanical and chemical standpoint, applied to the treatment of produced water in order to increase filtration capacity and decrease the time for its operation, with filter medium in a total area of the 3,5 x10-³ m² and properly tested in experiments with synthetic produced water and natural produced water obtained from the producing field of Carmópolis Sergipe Brazil. The results showed that use of the filtration system is viable for the treatment of produced water, in order to fit in re-injection standarts in oil reservoirs, since the removal efficiencies of total suspended solids (TSS) and oil and grease (TOG) were high, reaching values around 90%. It was concluded that techniques under conventional and ultrasound filtration, as well as strategies for filter media cleaning studied were very promising and should be better studied with the aim of developing a future technology on an industrial scale. / Diversas técnicas vêm sendo estudadas para o tratamento da água produzida efluente gerado na produção de petróleo, no intuito de condicioná-lo para a reinjeção na formação petrolífera, visando ao aumento da produção na área ou para o reuso ou disposição final adequados. Para estes fins, existem vários processos de tratamento, entre eles a filtração, na qual normalmente forma-se uma camada de partículas sólidas no corpo poroso do elemento filtrante, a taxa de filtração sofre uma redução gradual ao longo do processo. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência do ultrassom sobre a filtração utilizando filtro de plástico sinterizado, regenerável para a remoção de materiais particulados indesejáveis, e resistente do ponto de vista mecânico e químico, aplicado ao tratamento de água produzida, de modo a aumentar a capacidade de filtração e diminuir o tempo de operação do mesmo, com área total de filtração de 3,5x10-3 m2 e devidamente testado em experimentos realizados com água produzida sintética e água produzida real obtida do campo produtor de Carmópolis - Sergipe- Brasil. Os resultados obtidos demonstraram que o uso do sistema de filtração é viável para o tratamento da água produzida, visando ao seu enquadramento nos padrões de reinjeção em poços de petróleo, uma vez que as eficiências de remoção de sólidos suspensos totais (SST) e óleos e graxas (TOG) foram elevadas, alcançando valores da ordem de 90%. Concluiu-se que as técnicas de filtração convencional e sob ultrassom, bem como as estratégias de limpeza do meio filtrante estudada foram bastante promissoras e devem ser melhor estudadas com o objetivo de se desenvolver futuramente uma tecnologia em escala industrial.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Filtration under ultrasonic condition is a technique that is gaining importance in wastewater treatment field. The main objective of this research was the study ultrasonic waves influence on the filtration of solid-liquid systems, in order to increase the operation performance and the regenerative capacity of the filter medium. A porous ceramic filter, whose filtration area was about 0.016 m2, was applied to the filtration of produced water by three mechanisms: conventional, tangential and ultrasonic. Experiments were carried out with synthetic and real produced water from the fields of Carmópolis and Siririzinho in Sergipe - Brazil. The analyzed variables were oil and grease content (O&G) and total suspended solid (TSS) for each filtration mechanism. It was also analyzed the regeneration of the filter medium by applying backwashing with distilled water. The results showed a stabilization of permeate flow in the filtration assisted by ultrasound and higher regenerative capacity, even in conditions of TSS and O&G maxima. The permeate showed high quality in terms of O&G and suspended solids removal. / A filtração em campo ultrassônico é uma técnica que vem conquistando importância no tratamento de efluentes. Este trabalho tem como objetivo geral o estudo das ondas ultrassônicas na filtração de sistemas sólido-líquido, a fim de aumentar o desempenho da operação e a capacidade regenerativa do meio filtrante. Utilizou-se um filtro de cerâmica poroso com área total de filtração de 0,016 m2, o qual foi usado na filtração de água produzida pelos mecanismos convencional, tangencial e sob a influência de ondas ultrassônicas. Foram realizados experimentos com amostras de água produzida sintética e real dos campos produtores terrestres de Carmópolis e Siririzinho em Sergipe - Brasil. As variáveis analisadas foram sólidos suspensos totais (SST) e teor de óleos e graxas (TOG), para cada mecanismo de filtração. Também foi avaliada a regeneração do meio filtrante aplicando-se retrolavagem com água destilada. Os resultados mostraram que houve uma estabilização do fluxo de permeado no mecanismo de filtração assistida por ultrassom, que também conferiu maior capacidade regenerativa, mesmo em condições de SST e TOG máximos. A qualidade do permeado foi satisfatória, apresentando significativa redução nos teores de óleos e graxas e de sólidos suspensos das amostras.

An oilfield lifecycle naturally exhibits a transition time when it becomes exhausted, since forward large water to oil ratios starts to be experienced, due to the proper conditions of oil reservoir or as a consequence of water injection with the purpose of oil secondary recovering. The development of new technologies for produced water treatment or the improvement of the existing ones is an issue of great importance to the petroleum industry development, minimizing environmental impacts. The flotation process has been extensively used to remove oil, mainly by dissolved air flotation (DAF) that consists of four basic steps: generation of bubbles in oily wastewater; contact between the gas bubbles and oil drops suspended in water; attachment of oil drops to gas bubbles; flotation of air-oil mixture to the surface where the oil is separated. In cases where the effluent needs coagulation, this step becomes an important point to any downstream processing technology. The use of environmentally correct coagulants represents an alternative way to the treatment of sewage and has demonstrated some advantages in relation to chemical coagulants, specifically due to its biodegradability, low toxicity and low surplus sludge production. This study proposes to evaluate the oil-water separation efficiency from produced water through DAF process by using Moringa oleifera Lam as a natural coagulant. Some tests were performed to characterize the oil and the Moringa s cake. Further, other experiments were performed to optimize the coagulation-flocculation process by changing the concentration of Moringa oleifera Lam in the range of 0.05 to 3.5 g/L, with samples of synthetic produced water (SPW) and real produced water (RPW) to get the optimum coagulant concentration in each sample and to determine its action on salted and unsalted emulsions, prepared, respectively, by adding or not NaCl. In the second stage, tests were also performed to optimize DAF process with RPW and SPW samples to evaluate the coagulant agent performance and to establish the kinetic modeling to estimate the separation efficiency. The optimal Moringa s concentration was 2.5 g/L for SPW samples and 1.5 g/L for RPW samples. The greatest DAF s efficiencies by using Moringa oleifera Lam were obtained when the recycling ratio (RR) were set to 40% and 60%, corresponding to oil removal efficiencies of 63.84 and 64.45 %, respectively, for SPW samples, and 55.28 and 59.63%, respectively, for RPW samples. In the case of SPW, the fit of an order one kinetic model provided k=0.03261s-1, showing satisfactory results compared to experimental data. For the case of RPW, the k value to a second-order kinetics model was 3.614x10-4 L.mg-1s-1, exhibiting weak correlation with the experimental results. The use of Moringa oleifera Lam as natural coagulant in the DAF process provided very good results, been considered an available alternative technique for produced water treatment. / Na vida de um poço de petróleo, chega sempre o momento em que uma grande quantidade de água começa a ser produzida junto com o óleo, seja pelas próprias condições do reservatório, ou como uma conseqüência da injeção de água no processo de recuperação secundária do poço. O desenvolvimento de novas tecnologias para o tratamento da água produzida ou ainda o aperfeiçoamento das existentes é de extrema importância para que a indústria de petróleo continue a se expandir, minimizando os impactos ao meio ambiente. O processo de flotação vem sendo extensivamente utilizado para remoção de óleos, principalmente através da flotação por ar dissolvido (FAD) e consiste em quatro passos básicos: Geração de bolhas na água oleosa; Contato entre as bolhas de gás e as gotas de óleo suspensas na água; União das gotas de óleo às bolhas de gás; Elevação da combinação ar/óleo até a superfície de onde o óleo é removido. Quando a água a ser tratada necessita da coagulação, essa etapa passa a ser importante, em qualquer tecnologia de tratamento. O uso de coagulantes ambientalmente corretos apresenta uma alternativa viável para o tratamento de água e têm demonstrado vantagens em relação aos químicos, especificamente em relação à biodegradabilidade, baixa toxicidade e baixo índice de produção de lodos residuais. Assim, este trabalho propõe avaliar a eficiência de separação óleo/água de água produzida através do processo da FAD utilizando o coagulante natural Moringa oleifera Lam. Foram realizados ensaios visando à caracterização do óleo e da torta da moringa. Em seguida, executou-se experimentos para a otimização do processo de coagulação/floculação com uma variação da concentração de Moringa oleifera Lam entre 0,05 a 3,5 g/L, com amostras de água produzida sintética (APS) e água produzida real (APR) para determinar a concentração ótima do coagulante em cada amostra e verificar a sua ação em emulsões preparadas com e sem adição de NaCl. Numa segunda etapa realizou-se ensaios para a otimização do processo de FAD também com amostras de APS e APR para avaliar o comportamento do agente coagulante e realizar a modelagem cinética para estimar a eficiência do referido processo. A concentração ótima de moringa determinada foi de 2,5 g/L para as amostras de APS e de 1,5 g/L para as amostras de APR. A maior eficiência do processo de FAD foi obtida quando se utilizou a Moringa, nas razões de reciclo (RR) 40 e 60%, sendo que, para amostras de APS, a remoção de óleo foi de 63,84 e 64,45%, respectivamente e para amostras de APR 55,28 e 59,63%, respectivamente. Para o caso da APS, a modelagem cinética utilizando a constante de ordem um k=0,03261 s-1, apresentou resultados satisfatórios comparados aos dados experimentais. Já para o caso da APR o valor de k = 3,614x10-4 L.mg-1s-1 para a cinética de segunda ordem, não representou bem os resultados experimentais. A utilização do agente coagulante Moringa oleifera Lam apresentou resultados muito significativos como coagulante natural no processo de FAD, podendo ser considerada como uma técnica alternativa para o tratamento de água produzida.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foi desenvolvida a t¶ecnica de Espectroscopia de Plasma Induzido por Laser aplicada µa an¶alise de patrim^onio hist¶orico atrav¶es do estudo das moedas de Um Cruzeiro de 1945 e Mil R¶eis de 1939, utilizando um laser de Nd:YAG operando em modo de chaveamento Q. Foram determinadas as melhores condi»c~oes de energia do pulso laser e tempos de atraso entre o pulso e a aquisi»c~ao dos espectros e de integra»c~ao do sinal espectrosc¶opico para aplica»c~ao da t¶ecnica em patrim^onio hist¶orico. Para garantir a reprodutibilidade da t¶ecnica, a temperatura de excita»c~ao eletr^onica, a temperatura de ioniza»c~ao e a densidade eletr^onica do plasma foram determinadas. O dano causado µas moedas foi avaliado utilizando a t¶ecnica de Tomogra¯a por Coer^encia ¶ Optica. Utilizando o m¶etodo livre de calibra»c~ao, as concentra»c~oes elementares foram determinadas, por¶em a concentra»c~ao determinada para o Alum¶³nio, presente no material de forja, estava abaixo de seu valor nominal e do valor determinado atrav¶es da t¶ecnica de An¶alise por Ativa»c~ao Neutr^onica. Uma investiga»c~ao da fra»c~ao de ioniza»c~ao revelou que a fra»c~ao de ioniza»c~ao presente no plasma estava acima do valor esperado por ioniza»c~ao t¶ermica para as temperaturas atingidas, indicando a presen»ca de processos de ioniza»c~ao n~ao t¶ermicos, que in°uenciavam nas medidas do Alum¶³nio. Foi realizada uma corre»c~ao na concentra»c~ao do elemento, utilizando a fra»c~ao de ioniza»c~ao devido aos processos de ioniza»c~ao n~ao t¶ermicos, e os novos valores de concentra»c~ao determinados obtiveram uma grande concord^ancia com os valores nominal e determinados por An¶alise por Ativa»c~ao Neutr^onica. ii / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente trabalho foi realizada uma análise de dois padrões de aço inoxidável ferrítico submetidos à ação de lasers pulsados, um no regime de nanosegundos e outro no regime de femtosegundos. Foram determinadas as temperaturas e densidades do plasma formado a partir da análise espectroscópica da radiação emitida em diferentes faixas espectrais, por diferentes espécies e em diferentes janelas de integração no tempo. As temperaturas foram obtidas de duas formas, pelo método do gráfico de Boltzmann e pela razão entre duas linhas. Os resultados foram comparados com o intuito de verificar se o método da razão conseguia recuperar os resultados obtidos pela abordagem do gráfico de Boltzmann. Foi observada uma grande concordância entre os dois métodos no regime de femtosegundos, ao passo que no regime de nanosegundos a recuperação das temperaturas não foi tão satisfatória. A densidade eletrônica do plasma foi determinada a partir do alargamento Stark e verificou-se que o plasma gerado pelo laser de nanosegundos era mais denso que aquele gerado no regime de femtosegundos. As densidades determinadas sob diferentes janelas de integração do sinal no tempo foram também comparadas sendo que aquelas relativas aos estágios iniciais do plasma eram maiores que aquelas de estágios finais. Com a obtenção das temperaturas e das densidades foi possível caracterizar totalmente o plasma e compará-lo com outros plasmas naturais e artificiais. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O setor da construção civil é hoje considerado não somente o maior consumidor de recursos e energia, mas também o maior gerador de resíduos nos centros urbanos. Uma reformulação no setor faz-se necessária para a melhoria dos processos de produção e prevenção dos efeitos da poluição. Estas mudanças são essenciais para que se desenvolvam tecnologias construtivas mais limpas e mais eficientes, que reduzam os impactos ao meio ambiente através de um uso mais racional dos recursos naturais (com menor consumo energético e diminuição dos resíduos gerados), minimizando o desperdício de matéria-prima já escassas. Este trabalho foi realizado a partir de dados coletados em 10 serrarias que processam madeira serrada de pinus na região administrativa de Sorocaba. Nesta região concentra-se atualmente o maior potencial madeireiro do Estado de São Paulo, 42,3% de toda a área de florestas plantadas do Estado, sendo também o maior centro produtor de pinus do Estado, com 58,5%. Esses dados foram convertidos para o cálculo do consumo energético no processamento do eucalipto. Dada a relevância do consumo de energia e a quantidade de entulhos gerados pelo setor da construção civil, o presente trabalho tem como objetivo analisar, dentro da cadeia produtiva da madeira serrada, o consumo energético e os resíduos gerados na produção de componentes construtivos utilizados em painéis de vedação para casas de madeira. Foram analisadas peças de seções comerciais utilizadas em três tipos diferentes de painéis. Dois destes sistemas pré-fabricados, executados na cidade de São Carlos - SP, possuem sistema estrutural em madeira serrada de eucalipto com paredes duplas de pinus. Um deles possui na face interna, lambri e, na externa, deck horizontal, enquanto o outro sistema construtivo possui na face interna, lambri e, na face externa, tábua mata-junta. O terceiro sistema de vedação, construído em Campos do Jordão - SP, é composto por estrutura em pórticos de madeira serrada de pinus com paredes externas de fechamento duplo de lambri de 2,2 cm de espessura. A parede interna é simples com apenas uma camada de lambri de igual espessura. O consumo de energia foi medido para cada tipologia de painel construído, calculando-se o número de operações de corte e a potência de cada equipamento envolvido. Os resíduos gerados foram obtidos a partir do cálculo da área de material particulado removido. O índice de desempenho energético foi aferido em kWh por metro quadrado de painel (energia) e em metros cúbicos por metro quadrado de painel (resíduo). Estes resultados poderão vir a ser comparados com diferentes materiais de construção utilizados em sistemas de vedação, assim como fornecer informações para análise do grau de sustentabilidade na produção de um edifício de madeira em relação ao consumo energético. / The civil construction sector today is considered not only the greatest consumer of material and energy resources in urban centres, but also a major generator of waste. The sector needs a reformulation for the improvement of production and for the prevention of pollution. It is therefore essential to consider cleaner and more efficient technological processes, i. e., to decrease environmental impacts through a more rational use of resources (with lower consumption of energy anbd less production-related waste), minimizing the squandering of scarce resources. The study reported on here was based on data collected from ten pine sawmills in the region of Sorocaba, state of São Paulo, Brazil. This region currently possesses the greatest potential for sawed wood in the state of São Paulo, 42.3% of all the forest planted in State, and is the state\'s largest pinewood producer, about 58.5%. Those datas were also aplicated to calculate the energy consumed for sawn eucalyptus pieces. Given the relevance of energy consumption and the quantity of produced rubbish by the construction sector, the purpose of this work is to analyse the consumption of energy and the produced waste in the productive cycle of boards for wooden housing, from the cutting stage, processing, and prefabrication of componentes to the assembly of wall panels. This study involved wooden boards of commercial dimensions applied in three different types of panelling in three buildings. Two of theseprefabricated systems, executed in the city of São Carlos, have a structural system made of sawn eucalyptus wood with double walls of pine. One of them is lined internally with wainscoting and externally with horizontal decking, while the other system has internal wainscotting and external match boarding. The third system, built in Campos de Jordão, is composed of a structural framework of sawed pine, with external double shutter walls of 2.2 mm match boarding and simple internal walls consisting of a single layer of 2.2 mm thick match boarding. The consumption of energy was measured for each kind of board produced, calculated from the number of cutting operations and the power of each machines involved. The produced waste was calculated by the area of removed particulate material. The energy performance index were expressed in kWh consumed per square meter of wood panel produced (enegy) and in m3 produced per square meter of wood panel produced (waste). These data will serve as the basis for a comparison with various types of construction materials used in wall systems (concrete, brick and others), and provide information for the analysis of the sustainability of wooden construction systems from the standpoint of energy consumption.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esters from vegetable oils have been considered an alternative for diesel substitution in compression-ignition engines. In Brazil, several kinds of oil plants, that have potential to be used as raw-material for biodiesel production, are cultivated, such as soybean, castor, sunflower, corn, oil palm and moringa. Moringa oleifera Lam is a tropical plant that belongs to the Moringaceae family, native to India. The oil extracted from its seeds shows good resistance to oxidation and contains high content of unsaturated fatty acids, especially oleic acid (78%). An important point is that moringa seeds can be used for oil extraction whereas their by-products can be useful for wastewater treatment. Then, this work intends to study the potentiality of moringa in biodiesel production by transesterification, hydroesterification and transesterification in situ reactions and in the treatment of the water produced from oil extraction, using the by-products (pod, cake and shell) in oil/water separation by filtration and coagulation/flocculation. Physical-chemical analyses were carried out aiming to characterize the oil obtained from moringa seeds. Reactions for biodiesel production were performed by the above-mentioned processes. In transesterification and transesterification in situ reactions, the alcohol (methanol and ethanol) and the catalyst (sodium or potassium hydroxide) were permuted; the temperature was kept constant at 25°C for one hour. Hydroesterification was carried out in a batch reactor using, for hydrolysis, 20% of niobium oxide (catalyst), oil/water ratio of 20:1 at 300°C for one-hour reaction. Esterification was performed with 20% of niobium catalyst and alcohol/fatty acid ratio of 3:1 at 300°C for one hour. Coagulationflocculation tests, with produced water, were carried out varying the concentration of moringa extract in salt and water medium. The filtration experiments took place in a bench-scale PVC tube. The shell, the cake (obtained from transesterification in situ) and the pod of moringa were used as filter media, whose efficiency were compared to nut shell, which is commonly used by oil industries to remove oil and greases in water. The results showed an ester conversion higher than 90% in transesterification and hydroesterification reactions. Concerning the transesterification in situ, the oxidation stability stood out, being higher than 300 hours. In the studies of oil/water separation, the process of coagulation/flocculation was efficient, mainly when using the coagulant extracted on saline media. In this media, at a concentration of 0,5 mL/L, a oil removal of 96% was achieved. Regarding the filtration process, moringa shell was the most efficient media once an oil removal of 95% was achieved. The potentiality of moringa was observed in all the process of biodiesel production and water treatment studied in this work. / Os ésteres de ácidos graxos aparecem como uma alternativa para a substituição ao óleo diesel em motores de ignição por compressão. No país, são cultivadas diversas espécies oleaginosas que possuem potencial para serem utilizadas como matéria prima na produção de biodiesel, tais como soja, dendê, mamona, girassol dentre outras. A moringa oleifera Lam é uma planta tropical pertencente à família Moringaceae nativa da Índia, o óleo extraído dessas sementes apresenta alta resistência à oxidação e contém elevados teores de ácidos graxos insaturados, especialmente o oléico (78%). Um ponto importante é que as sementes da moringa podem ser usadas para a extração de óleo e seus coprodutos para tratamento de efluentes. Assim, o presente trabalho propôs estudar a potencialidade da moringa na produção de biodiesel pelas reações de transesterificação, hidroesterificação e transesterificação in situ e no tratamento de água produzida na extração de petróleo, utilizando os coprodutos (vagem, torta e casca) na separação óleo/água através dos processos de filtração e coagulação/floculação. Foram realizadas análises físico químicas visando caracterizar o óleo obtido a partir das sementes de moringa. Em seguida, foram realizadas reações para produção de biodiesel pelos processos acima descritos. Nas reações de transesterificação e transesterificação in situ variou-se o tipo de álcool (etílico e metílico) e o tipo de catalisador (hidróxido de sódio e hidróxido de potássio), a temperatura foi mantida à 25°C durante uma hora de reação. A hidroesterificação foi realizada em um reator batelada utilizando-se, para a hidrólise, 20% de óxido de nióbio (catalisador), uma razão molar água: óleo de 20:1 e uma temperatura de 300°C durante 1 hora de reação e para a esterificação, 20% de óxido de nióbio, uma razão molar álcool: àcido graxo de 3:1 e uma temperatura de 200°C durante 1 hora de reação. Os ensaios de coagulação/floculação, com água produzida sintética, foram realizados variando as concentrações do extrato de moringa em meio salino e em meio aquoso. Para os experimentos de filtração utilizou-se um filtro PVC em escala de bancada sendo a casca, a torta (obtida na transesterificação in situ) e vagem da moringa os meios filtrantes que foram comparados com a eficiência da casca de nozes, geralmente utilizada pelas indústrias de petróleo na remoção de óleos e graxas em água. Os resultados mostraram conversão em éster maior do que 90% nas reações de transesterificação e hidroesterificação. Já nas reações de transesterificação in situ a estabilidade a oxidação se destacou, sendo maior do que 300 horas. Nos estudos de separação óleo/água o processo de coagulação/floculação mostrou-se eficiente, principalmente com o coagulante extraído em meio salino, na concentração de 0,5 mL/L, onde obteve-se remoção de óleo em água de 96% e no processo de filtração, a casca de moringa foi o meio filtrante mais eficiente, pois foi neste onde observou-se a maior remoção de óleo em água (maior do que 95%). A potencialidade da moringa foi observada em todos os processos de produção de biodiesel e tratamento de água estudados neste trabalho.

In vitro produced bovine embryos are critical to the cattle industry. However, these embryos have altered morphology, epigenetics, and metabolism when compared to their in vivo counterparts. The aim of this thesis was to alter maturation and culture media to improve the developmental competence of in vitro bovine embryos. This thesis is comprised of three experiments and one proof of concept study. Each experiment followed the same general layout: oocyte aspiration from Jersey or Holstein ovaries, oocyte maturation for 24 hours, fertilization with bull semen for 24 hours, then embryo culture for 7-8 days in 38.5 °C in 5% O2, 5% CO2 and 90% N2. A proportion of stage 7 grade 1 blastocysts were fixed and stained with Nile Red to evaluate lipid content, Mitotracker Red CMX-Rosamine to measure mitochondrial activity, or Cell Rox Green to assess reactive oxygen species (ROS). Using a confocal microscope, images were taken of each stained embryo to detect and measure fluorescence. Any stage 7 embryos that were not imaged were slow frozen and evaluated for re-expansion when thawed. Experiment 1 was a one-way treatment designed to compare the conventional maturation media (control) containing fetal bovine serum (FBS), to an alternative media replacing FBS with a human platelet lysate serum substitute (SS). Both abattoir and ovum pick up (OPU) oocytes were used. The results suggested that maturing in vitro and OPU oocytes with serum substitute maintained developmental competence, including a similar yield of embryos and re-expansion rate. Resulting in vitro SS embryos had lower lipid content (p<0.05) and ROS levels compared (p<0.05) to the FBS control. Experiment 2 was a 2x2 factorial design testing how the addition of FGF2, LIF, and IGF1 cytokines to maturation and culture media affected in vitro embryo development. The first factor was maturation media (Mcon: industry standard and Mcyt: added cytokines) and the second factor was culture media (Ccon: industry standard and Ccyt: added cytokines). The two maturation media crossed with the two culture media equated to four treatments, including a control. The results suggested that cytokine addition had no effect on blastocyst rate or re-expansion rate. The combination of MCyt x CCyt media produced the lowest lipid levels (p<0.05) while the MCon x CCon treatment led to the highest mitochondrial activity (p<0.05). Experiment 3 was a 2x2 factorial design testing how the addition of melatonin to cytokine supplemented maturation media affected embryo developmental competence. The maturation factor had two levels: no supplementation (NoM) and melatonin with cytokine supplementation (MM). The culture factor had two levels: no supplementation (NoC) and cytokine supplementation (CC). We found no difference in blastocyst or re-expansion rate between any treatments. NoM showed higher mitochondrial activity than MM (p<0.05). NoC showed higher mitochondrial activity than CC (p<0.05). The NoM x NoC treatment showed the highest lipid levels of any treatment (p<0.05). The NoM x NoC treatment showed the highest mitochondrial activity of any treatment (p<0.05). The final part to this thesis focused on the preliminary use of phasor-fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) and deep imaging via emission recovery (DIVER) technologies to autofluoresce endogenous compounds and predict the viability of an embryo without the use of invasive labels. In conjunction with the University of California Irvine, we tested the technologies on morula and blastocyst stage embryos to see if developmental competence was altered. Results suggested FLIM successfully captured NADH levels and DIVER successfully captured ROS and lipid content. Future studies are planned to fully investigate the effects of the microscopes on development and to accurately predict bovine embryo viability for transfer. Overall, human platelet lysate was a successful replacement for FBS, likely due to its similar content of protein and growth factors. Neither cytokine nor melatonin supplementation had conclusive results, further trials are needed to fully determine effectiveness.