Nesta tese, foram preparados carvões e carvões ativados a partir de resíduos agroindustriais, tais como borra de café, serragem de eucalipto e bagaço de maçã para uso como adsorventes. O processo de obtenção dos carvões consistiu da pirólise do precursor a 800°C e subsequente lixiviação dos componentes inorgânicos com ácido clorídrico. Estes carvões foram caracterizados por meio das seguintes técnicas: MEV, BET, TGA, CHN, FT-IR, pHPCZ e ângulo de contato com água (WCA). Os materiais preparados foram utilizados como adsorventes na remoção de 17β-estradiol (E2) em solução aquosa. O processo de lixiviação proporcionou um significativo aumento da área superficial dos carvões, aumentando a eficiência de remoção de E2, especialmente para os adsorventes de bagaço de maçã. Além disso, obteve-se maior percentual de remoção de E2 para adsorventes de café (> 97%) e, embora a remoção de E2 tenha sido ligeiramente maior para os carvões ativados (100%) do que para o carvão de café (97%), este último gerou menos resíduos durante o seu preparo. Desta forma, o carvão de café foi aplicado na remoção de 17β-estradiol (E2) e 17-etinilestradiol (EE2) a partir de soluções aquosas. Os seguintes parâmetros de adsorção foram estudados: pH inicial da solução de adsorvato, massa de adsorvente e tempo de contato entre o adsorvente e o adsorvato. Também foram avaliados os aspectos cinéticos e de equilíbrio de adsorção. Os modelos cinéticos investigados foram de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem e modelo de ordem geral, sendo que o último apresentou o melhor ajuste aos dados experimentais. Os modelos de equilíbrio de adsorção investigados foram Langmuir, Freundlich e Sips, onde o último apresentou o melhor ajuste. A aproximação da isoterma de Sips com a de Langmuir, na região de maior concentração de equilíbrio (Ce) de adsorvato, indicam que a adsorção ocorreu em monocamada. O carvão de café também foi empregado como adsorvente na extração em fase sólida (SPE) de 17β-estradiol. Alguns parâmetros como, massa de adsorvente, solvente de eluição, volume de eluente, força iônica, volume de quebra e reutilização do cartucho foram avaliados. Os resultados de SPE demonstraram que, embora a recuperação de E2 tenha sido somente em torno de 60%, os percentuais de remoção de E2 foram 100% em todos os ciclos de reutilização do cartucho preparado. Os resultados obtidos demonstraram o potencial de utilização dos resíduos agroindustriais como novos adsorventes para remoção de estrogênios em solução aquosa. / In this thesis, carbons and activated carbons obtained from agroindustrial waste as, coffee grounds, eucalyptus sawdust and apple pomace were prepared and used as adsorbents. The carbons were obtained after the pyrolysis of the precursor at 800°C and subsequent leaching of inorganic compounds with hydrochloric acid. These carbons were characterized by the following techniques: SEM, BET, TGA, CHN, FT-IR, pHPZC and water contact angle (WCA). The materials prepared were used as adsorbents for the removal of 17β-estradiol (E2) in aqueous solution. With the leaching process a significant increase of the surface area of the carbons was observed, increasing the efficiency of E2 removal, especially when the carbon obtained from apple pomace was used. Furthermore, higher efficiency of E2 removal was obtained for carbons adsorbents from coffee (> 97%) and, although the E2 removal was slightly higher for activated carbon (100%) than for the coffee carbon (97%), the latter generated less waste during its preparation. In this way, the coffee carbon was applied to remove 17β-estradiol (E2) and 17α-ethinylestradiol (EE2) from aqueous solutions. The following parameters of adsorption were studied: initial pH of the adsorbate solution, adsorbent mass and contact time between adsorbent and adsorbate. Kinetic aspects and adsorption equilibrium were also evaluated. The kinetic models investigated were of pseudo-first and pseudo-second order and general order model, where the latter presented the best fit to the experimental data. The investigated adsorption equilibrium models were Langmuir, Freundlich and Sips, where the latter presented the best fit. The correlation between the Sips isotherm with Langmuir, in the region of highest equilibrium concentration (Ce) of adsorbate indicates that adsorption occurred in monolayer. The coffee carbon was also employed as adsorbent in solid phase extraction (SPE) for 17β-estradiol removal. Some parameters, such as adsorbent mass, solvent, eluent volume, ionic strength, break volume and the cartridge re-use were evaluated. The results of SPE showed that, although the E2 recovery was only about 60%, E2 removal efficiency was 100% in all reuse cycles of the prepared cartridge. The results demonstrate the potential use of agroindustrial wastes as new adsorbents for removal of estrogens in aqueous solution.

O gerenciamento de resíduos sólidos urbanos (RSU) é um dos grandes problemas da atualidade. Ferramentas como a coleta seletiva e a reciclagem tornam mais fácil a reintegração de materiais que seriam descartados, não retornando à cadeia produtiva. Dentre estes materiais, os plásticos misturados apresentam maior dificuldade de reciclagem devido à presença de diferentes tipos de plásticos e ao elevado nível de contaminação dos RSU, constituindo-se nas principais causas para o seu descarte em aterros sanitários. As amostras utilizadas neste trabalho, compostas principalmente por plásticos misturados, foram retiradas do resíduo não comercializado por uma das Unidades de Triagem pertencente ao programa de Coleta Seletiva de Porto Alegre. PEBD, PEAD, PP, PET, PVC e PS são os maiores componentes das amostras, sendo testadas diferentes estratégias de processamento. Uma delas foi a injeção direta das amostras não lavadas e a outra o processamento, tanto por injeção direta quanto por extrusão seguida de injeção, da fração sobrenadante obtida durante a lavagem (Fração Leve), constituída principalmente por poliolefinas. As amostras foram analisadas quanto à resistência ao impacto Izod, resistência à tração, resistência à flexão, temperatura de amolecimento Vicat e analisadas por microscopia. O processo de injeção direta da Fração Leve apresentou-se como a melhor alternativa de processamento, permitindo obter produtos com níveis de propriedades mecânicas similares àquelas correspondentes às resinas virgens. / The management of municipal solid waste (MSW) is one of the biggest problems nowadays. Strategies such as selective collection and recycling make waste material reintegration easier, sending them back to the productive chain. Among these materials, commingled plastics present more difficulties to recycling due to the mix of different plastics and MSW high contamination level, becoming one of the main reasons to be disposed on landfills. The samples used, composed mainly of commingled plastics, were taken from non commercialized residue from the selective unit which belongs to Porto Alegre's selective collection program. LDPE, HDPE, PP, PET, PVC and PS were the major components of the samples. Two different processing approaches were tested. One was the direct injection of the unwashed samples, and the other the processing, either by direct injection or extrusion followed by injection, of the floating fraction obtained during washing (light fraction), which was constituted mostly by polyolefins. The samples were analyzed by microscopy and tested for Izod impact resistance, tensile and flexural strength, and Vicat softening temperature. The direct injection of the light fraction was the best alternative, providing products with mechanical properties similar to the virgin resins.

In last century, both in Uruguay and in the world, there became evident the consolidation of the utilization of the reinforced concrete, as fundamental material, for the construction of structures of use in architecture and civil engineering works. This reality demanded the investigation in the materials area, as this way also of models of structural design. On the other hand, in the last decade, this process coincide with the strengthening of the gold’s mining industry in the North- East of the territory of Uruguay, extractive activity, generating of stony residues with big quantities and with important questions as for his environmental aggression. This work took as an aim the study of the technical viability of the use of this stony residue in the production of concrete, in substitution of the conventional coarse aggregate. The investigation included the characterization of the same one and the comparison with the aggregates of traditional use, as much as in what involves to the performance as regarding the quantification of generation and use. In the first part, there was analyzed the importance of the use of residues in the industry of the construction linked to the development of a politics that attends to the environmental problematic and there was relieved the destination of the residues, product of the mining industry, in countries of Latin America and the rest of the world that possess a significant experience in this productive activity. Later the contemporary analysis was included in the study on the coarse aggregates, vision that considers the active participation of the same ones in the fundamental properties of the concrete, investigating the particularities of the stony ones depending on his physical characteristics and his chemical composition. In the end, an experimental stage was developed working on the stony chosen residue, the product of a metamorphism of high degree in a mafica rock, and the obtained values were compared with those of the stony ones of common use in the industry of the construction in Uruguay and in several regions. The analysis of the results allows concluding that this stony residue has sufficient conditions from the technical point of view to be considered in the production of concrete, as a possible substitute for conventional coarse aggregate. / En el siglo pasado, tanto en Uruguay como en el mundo, se hizo evidente la consolidación de la utilización del hormigón armado, como material fundamental, para la construcción de estructuras de uso en obras arquitectura como de ingeniería civil. Esta realidad exigió la investigación en el área de los materiales como así también de modelos de diseño estructural. Por otra parte, en la última década, este proceso coincide con el fortalecimiento de la industria minera del oro en el noreste del territorio del Uruguay, actividad extractiva, generadora de residuos pétreos en grandes cantidades y con importantes cuestionamientos en cuanto a su agresión ambiental. Este trabajo tuvo como objetivo el estudio de la viabilidad técnica del uso de este residuo pétreo en la producción de hormigón, en sustitución del agregado grueso convencional. La investigación incluyó la caracterización del mismo y la comparación con los agregados de uso tradicional tanto en lo que involucra al desempeño como en lo que se refiere a la cuantificación de generación y uso. En la primera parte, se analizó la importancia del uso de residuos en la industria de la construcción vinculado al desarrollo de una política que atienda la problemática ambiental y se relevó el destino de los residuos, producto de la minería, en países de América Latina y del resto del mundo que poseen una experiencia significativa en esta actividad productiva. A continuación se incluyó en el estudio el análisis contemporáneo sobre los agregados gruesos, visión que considera la participación activa de los mismos en las propiedades fundamentales del hormigón, investigando las particularidades de los pétreos en función de sus características físicas y su composición química. En el final se desarrolló una etapa experimental trabajando sobre el residuo pétreo elegido, una roca máfica producto de un metamorfismo de alto grado, y los valores obtenidos se compararon con los de los pétreos de uso común en la industria de la construcción en Uruguay y en varias regiones del mundo. El análisis de los resultados permite concluir que este residuo pétreo tiene condiciones suficientes desde el punto de vista técnico para ser considerado en la producción de hormigón, como un posible sustituto del agregado grueso convencional.

O carvão mineral brasileiro corresponde a cerca de 2% da matriz energética do país. Suas reservas são estimadas em 32 bilhões de toneladas. As principais reservas estão localizadas nos estados do Paraná, de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul. Uma das características deste carvão é a elevada concentração de pirita, FeS2, no material lavrado. Por este motivo são necessários processos de beneficiamento que descartam cerca de 60-70% do material minerado. Portanto, um dos principais problemas enfrentados pelo setor é justamente a geração de grandes quantidades de rejeito piritoso que são descartadas diariamente nos pátios industriais. Este material, que permace a céu aberto, em contato com a água da chuva, oxigênio atmosférico e bactérias, que vivem em ambientes ácidos, gera a drenagem ácida de minas (DAM). Este efluente possui elevada concentração de íons de metais dissolvidos e sulfato que contaminam as bacias hidrográficas da região prejudicando o meio ambiente e a população. Medidas fiscalizatórias e jurídicas têm sido tomadas com o objetivo de obrigar uma solução para o problema, mas a sua dimensão é um grande desafio. Este fato leva as empresas a buscarem alternativas tecnológicas diversas para amenizar a questão. Portanto, com o objetivo de contribuir com alternativas para este problema, a presente tese de doutorado realiza o estudo da aplicação do processo bio-hidrometalúrgico para a oxidação de pirita dos rejeitos oriundos da mineração de carvão gerando produtos com valor agregado. O processo utiliza bactérias acidofílicas que têm a capacidade de metabolizar os compostos de ferro e transformar em produtos de interesse. A metodologia do trabalho consistiu, inicialmente, na caracterização do rejeito de carvão, da fonte de inóculo de bactérias e da água de circulação do sistema. O processo foi conduzido nos níveis bancada, piloto e uma prévia instalação industrial. Estudos em nível de bancada determinaram os parâmetros de operação da planta em escala piloto. As colunas empregadas em bancada foram montadas com 1 kg de rejeito de carvão disposto na forma de leito empacotado, nas seguintes condições: (a) rejeito-controle, (b) rejeito com micronutrientes sintéticos e inóculo bacteriano, (c) rejeito com micronutriente ureia e inóculo bacteriano. A unidade de biolixiviação, montada em escala piloto, continha 200kg de rejeito de carvão e foi operada na condição controle e ideal. Os principais parâmetros observados no processo foram o pH, potencial de oxi-redução, ferro total, Fe3+, Fe2+, metais, cor, sulfatos e número mais provável de bactérias acidofílicas. Os resultados da caracterização do rejeito de carvão mostraram que os elementos majoritários na composição foram o ferro e o enxofre, dispostos na forma de pirita. A avaliação por mais de um teste microbiológico comprovou a presença da bactéria A. ferrooxidans no processo. Os ensaios realizados em colunas mostraram que o uso de nutriente sintético e ureia apresentam resultados semelhantes para a extração de ferro. A utilização de água natural e EDR4, águas de circulação, também apresentaram resultados semelhantes, porém houve uma leve vantagem para a utilização da EDR4. A planta piloto operada na condição controle e ideal mostrou que com a presença de bactérias aumentou a extração de ferro, aumentou o potencial redox e a maior parte do ferro extraído em solução estava na forma de Fe3+. No caso da planta controle, onde o número de bactérias era baixo, houve menor extração de ferro, baixos valores de potencial redox e a maior parte dos íons, neste caso, estavam na forma de Fe2+. Portanto, houve formação de dois produtos o sulfato férrico e ferroso pelo controle da presença da bactéria A. ferrooxidans no sistema. Após nove semanas de biolixiviação, com a presença de 108 bactérias A. ferrooxidans em 100mL, foi gerado o concentrado férrico que filtrado e evaporado atingiu a concentração desejável de ferro para a comercialização como coagulante de água e efluentes que é cerca de 120 g.L-1. O produto mostrou-se eficaz no tratamento de água do Rio Guandu, atendendo aos parâmetros exigidos pela Portaria Brasileira 2.914/2011 do Ministério da Saúde. Foram criadas, ao final do trabalho, duas marcas de produtos para o sulfato férrico produzido: o Sulfaclean e o Biohyextract. Se processados mensalmente 3.200t de rejeito de carvão seria possível abastecer com água tratada uma cidade com porte de 200.000 habitantes. A implantação deste processo é de baixo custo uma vez que a matéria-prima é o rejeito e a transformação do sistema é realizada por bactérias. Porém, um dos desafios ainda é a velocidade do processo, que ainda é lenta, embora as bactérias aumentem a velocidade em 4 vezes. / The Brazilian coal accounts for about 2% of the country's energy. Its reserves are estimated at 32 billion tons. The main reserves are located in the states of Parana, Santa Catarina and Rio Grande do Sul. One of the characteristics of this coal is the high concentration of pyrite (FeS2). For this reason, the beneficiation processes imply on discarting about 60-70% of the mined material. Therefore, one of the main problems of the sector is precisely the generation of large amounts of pyritic tailings which are discarded in industrial yards. This material in contact with rainwater, oxygen and bacteria, that lives in acidic environments, generates acid mine drainage (AMD). This effluent has high concentration of metal ions and dissolved sulphate that contaminate the environment. Legal measures have been taken to solve the problem. This leads many companies to seek alternative technologies to mitigate the issue. Thus, with the aim of contributing to this problem, this thesis conducts a study of the application of bio-hydrometallurgical processes in order to oxidize pyrite tailings originated from coal mining and to generate add-valued products. The process uses acidophilic bacterias that have the ability to metabolize iron compounds and to transform it into products of interest. The methodology of the study consisted initially in the characterization of the coal tailing, of the bacteria used in the process and of the circulating water system. The process was conducted in levels, laboratory, pilot plant and a previous industrial plant. Level countertop studies determined operational parameters of the plant on a pilot scale. The columns used in countertops were fulfilled by 1 kg of waste which were disposed in the form of coal packed bed. The experiment was developed under the following conditions: (a) Reject control, (b) reject with synthetic micronutrients and bacterial inoculum, (c) reject with micronutrient urea and bacterial inoculum. The bioleaching unit, mounted on a pilot scale, contained 200kg of coal waste and operated under the control condition and the ideal condition. The main parameters process were observed in pH, redox potential, total iron, Fe3+, Fe2+, metals, color, sulfates, and most likely number of acidophilic bacteria. The results of the characterization of coal waste showed that the majority of the elements in the composition are iron and sulfur, arranged in the form of pyrite. The rating for more than a microbiological test showed the presence of the bacterium A. ferrooxidans in the process. Tests performed on columns showed that the use of a synthetic nutrient and urea have similar results for the extraction of iron, although the use of synthetic nutrient presents a slight advantage. The use of natural water and EDR4, water circulation, also showed similar results, although there was a slight advantage to the use of EDR4. The pilot plant operated at ideal control condition and it showed that the presence of bacteria increased the extraction of iron, as well as the redox potential and most of the iron in solution in the form of Fe3+. In the particular case of the plant control, where the number of bacteria was low, there was a lower iron extraction, a lower redox potential values and the majority of ions in this case was in the form of Fe2+. Therefore, the formation of two products (ferric sulfate and ferrous sulfate) is controlled by A. ferrooxidans bacteria in the system. After nine weeks of bioleaching in the presence of 108 A. ferrooxidans bacteria: 100ml, it was generated a ferric filtered which was evaporated and concentrate. After that, this ferric filtered has reached the desired iron concentration (about 120g.L-1 ) in order to be commercialized as a coagulant in water treatment. The product was effective in the treatment of water from Guandu River, given the parameters required by the Brazilian Ministry of Health’s Decree 2,914/2011. In the end of the work, it was created two brands of products for the produced ferric sulfate: the Sulfaclean and Biohyextract. If 3.200t of coal waste were processed each month, it would be possible to supply a 200,000 inhabitant city with treated water. The implementation of this process has low cost because the raw material is coal tailing and its processing system is performed by bacteria. However, one challenge is still the speed of the process, which is still slow, even though the bacteria has already increase the speed process by 4 times.

Este trabalho tem como objetivo principal, efetuar um estudo da viabilidade da utilização do rejeito de indústrias de produtos cerâmicos (cerâmica vermelha), como substitutivo do agregado graúdo de rocha, na produção de concreto com características estruturais. O rejeito foi coletado em quatro diferentes indústrias, localizadas no município de Gravataí, região metropolitana da Grande Porto Alegre-RS, sendo posteriormente britado, para a obtenção do agregado, objeto deste estudo. Foram analisadas as principais características do agregado produzido, distribuição granulométrica, massa unitária, massa específica e absorção de água. A seguir, foi feito um estudo para estabelecer o teor de argamassa a ser utilizado nas misturas, sendo efetuado também uma avaliação da resistência à compressão em função do teor de argamassa. Uma vez fixado o teor de argamassa, foram feitos ensaios a fim de estabelecer a correlação da resistência à compressão, com a relação água/cimento, gerando, desta forma, as chamadas curvas de Abrams, vindo a possibilitar o traçado dos gráficos de dosagem. O estudo baseou-se em determinações experimentais da resistência à compressão, da resistência à tração por compressão diametral, absorção de água, o desgaste e o módulo de deformação estática, utilizando-se em referência de comparação um concreto convencional, produzido com brita basáltica. Todas as misturas foram confeccionadas com cimento Portland pozolânico (tipo IV) classe 32, areia natural de rio e água potável. Os resultados obtidos mostraram ser tecnicamente viável, o emprego do rejeito cerâmico, como agregado graúdo, na produção de concreto.

O grande volume de resíduos gerados nos curtumes durante a operação de rebaixamento do couro curtido tem motivado a pesquisa de novas alternativas tecnológicas para tratamento destes resíduos, atualmente dispostos em aterros sanitários controlados. Este trabalho aborda o processo de hidrólise enzimática da serragem de rebaixamento como alternativa de tratamento para este resíduo. Foi utilizada uma enzima do tipo protease de nome comercial Novocor SG. Os fatores controláveis analisados foram a granulometria do resíduo, a concentração de basificante, o tempo de basificação, a concentração de enzima, o tempo de incubação e a temperatura. O processo foi analisado através do emprego de um projeto de experimentos fatorial fracionado para a avaliação dos efeitos dos fatores controláveis e suas interações, buscando-se obter uma solução protéica com baixo teor de cromo. Foi confirmada a possibilidade de hidrólise enzimática da serragem de rebaixamento obtendo-se uma solução protéica com teores de cromo menores do que 0,56 ppm. Este fato demonstra que este processo pode ser empregado como uma alternativa tecnológica para o tratamento da serragem uma vez que a solução protéica obtida possui baixo teor de cromo e a torta de cromo remanescente poderá ser tratada para obtenção de cromo reciclado.

O presente trabalho foi desenvolvido para determinar os parâmetros de operação adequados de um biorreator, reator de aço inox com capacidade para 200 L, para tratamento de resíduos sólidos urbanos (RSU’s) por processo de digestão anaeróbia. Acelerando a degradação da matéria biodegradável presente no RSU, por meio do controle de parâmetros químic os e físicos, forneceu-se ao sistema condições para o desenvolvimento dos microrganismos necessários para a produção de gás (biogás) em um curto período de tempo. Foram realizados vários experimentos para determinação dos parâmetros mais adequados. Foram utilizadas três diferentes quantidades de resíduos de fácil biodegradabilidade (10, 20 e 30 kg) como frutas, verduras, legumes e cascas cortados em pedaços de 5 x 5 cm e acondicionados dentro do biorreator. Lodo anaeróbio granular foi utilizado como inóculo no sistema, e o restante do volume do biorreator foi preenchido com água destilada. O sistema foi tamponado com 3 g L-1 de bicarbonato de sódio (NaHCO3) e a temperatura do sistema foi mantida constante a 38ºC. O chorume gerado foi coletado no vaso coletor de chorume e recirculado para o topo do biorreator, o reciclo foi realizado diariamente a uma taxa de 2 L min-1. Para controle do sistema foram monitorados o pH , a temperatura, a demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio com incubação de 5 dias (DBO5), ácidos orgânicos voláteis (AOV’s) e oxigênio dissolvido (OD). No experimento realizado com 30 kg de resíduo orgânico, foram obtidos os resultados mais satisfatórios. Na partida do sistema o pH apresentou valor inicial de 6,99, aumentando para 7,37 no 2º dia de operação, mantendo o valor médio de 7,46 durante os 20 dias de operação. A DQO diminuiu de 5533 mg L-1 para 633 mg L-1 ao final da operação, resultando em uma demanda química de oxigênio removida (DQOR) igual a 4900 mg L-1. Os AOV’s apresentaram um aumento inicial de 86 mg L-1 para 129 mg L-1, e posterior diminuição até atingir a concentração final de 9 mg L-1. A diminuição ocorrida na DQO e nos AOV’s revelou o consumo da matéria orgânica presente no biorreator que resultou na produção total de 1352 L de gás.

Submitted by Luiza Maria Pereira de Oliveira (luiza.oliveira@ufpe.br) on 2015-05-08T16:17:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Aline Figueiredo Nóbrega de Azerêdo.pdf: 13936543 bytes, checksum: c720fc6b3c93efdea2cf02ee592549fc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-08T16:17:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Aline Figueiredo Nóbrega de Azerêdo.pdf: 13936543 bytes, checksum: c720fc6b3c93efdea2cf02ee592549fc (MD5) Previous issue date: 2012-12-18 / CNPq; CAPES / O estudo sobre argamassas de cal-pozolana tem ganhado destaque recentemente. Dentre as diversas pozolanas existentes, o metacaulim tem se destacado como o material pozolânico mais promissor nesse tipo de argamassa. Ao mesmo tempo, algumas pesquisas têm mostrado que os resíduos provenientes da indústria de beneficiamento do caulim apresentam grande potencial pozolânico para uso em argamassas e concretos de cimento Portland. Diante deste cenário, este trabalho se propôs a estudar o uso de resíduos cauliníticos em pastas e argamassas de cal. O resíduo foi estudado de duas formas: uma parte in natura, que foi usada como agregado miúdo nas argamassas e a outra parte como pozolana, após passar por peneiramento e calcinação, obtendo então o metacaulim (MC). Neste trabalho foram estudadas pastas contendo o resíduo como pozolana (MC) e argamassas, cujo aglomerante foi composto por cal+MC e o agregado pelo resíduo in natura+areia de rio. Propriedades no estado fresco e endurecido foram avaliadas nas pastas e argamassas. No estado endurecido duas condições de cura (úmida e seca) e três idades de cura (28, 90 e 180 dias) foram consideradas. Para as pastas, foram avaliadas duas misturas cal:MC (1:1 e 1:2 proporção em massa) e uma contendo apenas cal. As pastas foram estudadas no seu estado fresco quanto às suas características reológicas medidas através de um reômetro. E no seu estado enurecido se invsetigou suas características microestruturais através das técnicas de DRX, TG/DTG e MEV. Nas argamassas se usou as mesmas misturas das pastas, adcionando o agregado, o qual foi composto por areia+resíduo in natura nas seguintes proporções 0%, 10%, 30% e 50% de resíduo in natura. As argamassas foram avaliadas no seu estado fresco quanto à sua consistência através do teste da mesa de abatimento. No seu estado endurecido, foram estudadas propriedades como resistência mecânica, absorção de água, variação de massa e densidade de massa considerando cada tipo e tempo de cura. Os resultados mostraram que as pastas, no estado fresco, apresentaram curvas de fluxo com comportamento reológico semelhante ao modelo de Herschel-Bulckley. A adição de MC na pasta de cal causou diminuição da tensão inicial de escoamento. E quanto à microestrutura, viu-se que na cura úmida, as pastas apresentaram como principal produto hidratado a stratlingita (C2ASH8), enquanto que na cura ao ar foi o monocarboaluminato (C4AC H11). O hidróxido de cálcio também foi encontrado, para todas as pastas. O consumo do hidróxido de cálcio foi mais rápido para as misturas contendo maior teor de MC e curadas em ambiente úmido. Para as argamassas, se observou que quando se substituiu parcialmente a areia de rio pelo resíduo in natura, a resistência mecânica diminuiu (em até cerca de 50%) comparando com a mistura contendo somente areia como agregado miúdo (0% de resíduo). As misturas contendo os resíduos in natura e com menor teor de MC em cura úmida apresentaram melhor desempenho no que diz respeito às propriedades endurecidas avaliadas. Na cura úmida, a maior resistência à compressão foi de 12,20 MPa aos 90 dias, enquanto que na cura ao ar esse valor foi de 6,60 MPa. Nas argamassas curadas ao ar, houve pouca variação nos resultados de suas características no estado endurecido em função da substituição parcial da areia pelo resíduo como também em função do tempo de cura. Com base nos resultados deste trabalho pode-ser dizer que esses resíduos de caulim têm potencial para serem usados em argamassas de cal, tanto in natura, como também na forma de material pozolânico.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:48:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo109_1.pdf: 1503569 bytes, checksum: 5d8682b58fece33e667c230a3923506b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / Muitos biossurfactantes têm sido produzidos, embora poucos sejam comercializados em virtude do alto custo de produção. Considerando o potencial de aplicação desses compostos na indústria de petróleo e farmacêutica, estudou-se a otimização do uso de dois resíduos industriais, milhocina e resíduo de refinaria de óleo vegetal como nutrientes de baixo custo para a produção de um biossurfactante por Candida sphaerica UCP 0995. Após estabelecimento do meio de produção, o biossurfactante foi isolado e caracterizado quanto às suas propriedades físico-químicas, sendo testado quanto ao seu potencial de aplicação biotecnológica na área ambiental e na medicina. A otimização do meio de produção foi realizada através de planejamentos fatoriais 22 e metodologia de superfície de resposta, selecionando-se a condição de cultivo contendo 9% de resíduo da indústria de óleo de soja e 9% de milhocina. O líquido metabólico livre de células contendo o biossurfactante denominado de Lunasan produzido na condição selecionada, após144 horas de cultivo a 150 rpm, revelou a capacidade de reduzir a tensão superficial do meio de 57 mN/m para valores em torno de 25mN/m, com uma tensão interfacial contra n-hexadecano de 12,5 mN/m. O biossurfactante produzido demonstrou estabilidade em condições extremas de pH (2-12), temperatura (5, 70, 100 e 120°C) e concentrações salinas (2-10%). O rendimento do biossurfactante isolado foi de 9,0 g/L, com uma concentração micelar crítica de 0,025%. O biossurfactante foi caracterizado como um glicolipídeo aniônico composto por 70% de lipídios e 15% de carboidratos. O biossurfactante demonstrou atividades antimicrobiana e anti-adesiva para bactérias (Lactobacillus casei 36, L.casei 72, L.reuteri 104R, L. reuteri ML1, Pseudomonas aeruginosa, Echerichia coli Staphylococcus aureus, S. epidermidis, Streptococcus agalactiae, S. mutans, S. mutans HG, S. mutans NS, S. sanguis 12, S. pyogenes, S. oralis, S, salivarius e R. dentocariosa) e leveduras (C. albicans e C. tropicallis). O biossurfactante foi testado na remoção de metais pesados contidos em solo de uma indústria de bateria automotivas. Remoções de 86, 75 e 50% foram obtidas para Fe, Zn e Pb, respectivamente, quando se utilizou a solução do surfactante a 2,5%, embora o líquido metabólico também tenha removido percentuais comparáveis aos obtidos com o surfactante isolado. Os resultados obtidos demonstraram o potencial biotecnológico do biossurfactante de baixo custo produzido pela Candida sphaerica surgerindo aplicações em diferentes setores industriais e ambientais

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-08-22T13:22:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertaçã DRR Version Final (OK).pdf: 1691284 bytes, checksum: 6912ca404ab994c56e027c6e09ea8939 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T13:22:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertaçã DRR Version Final (OK).pdf: 1691284 bytes, checksum: 6912ca404ab994c56e027c6e09ea8939 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / CNPQ / Os biossurfactantes são moléculas anfipáticas produzidas por micro-organismos e possuem importância recentemente devido às várias e importantes aplicações industriais e ambientais. Estes compostos possuem vantagens como biodegradabilidade, produção a partir de fontes renováveis além de funcionalidade sobre condições extremas de pH, salinidade e temperatura. Entretanto, a sua utilização na indústria depende da redução do custo associado a sua produção, sendo uma possível estratégia o uso de fontes renováveis como os resíduos agro-industriais. Neste sentido, a linhagem de Candida tropicalis demonstrou habilidade para converter resíduos agro-industriais (soro de leite, manipueira e óleo de soja pós-fritura) em meio de produção de biossurfactante empregando um planejamento fatorial 2 3 . A seleção da melhor condição do planejamento foi avaliada utilizando como variável resposta tensão superficial. Desta forma, o melhor resultado foi obtido no meio basal (3% de soro de leite, 7% de manipueira e 10% óleo de soja pós-fritura), observando-se uma redução da tensão superficial da água de 72 para 30,8 mN/m. Ao mesmo tempo, a degradação de petroderivados foi avaliada no meio Bushnell Haas, com o indicador redox 2,6- diclorofenol – indofenol e com a linhagem selvagem aclimatada em óleo diesel a 30%. Os resultados obtidos evidenciaram que a levedura aclimatada apresentou o melhor resultado para o diesel com 98% de degradação. Em seguida, a linhagem foi identificada molecularmente como Candida tropicalis. Desse modo foi realizado um perfil de crescimento e produção do biossurfactante durante 96 horas de cultivo a 150 rpm, com redução da tensão superficial do meio de 70 mN/m para 28,9 mN/m. O biossurfactante produzido demonstrou estabilidade em condições extremas de pH (2- 12), temperatura (4, 70, 100 e 120°C) e concentração salina (2-10%). O rendimento do biossurfactante isolado foi de 3,9 g/L, com uma concentração micelar crítica de 1,5%. Além disso, o novo biossurfactante foi caracterizado como polimérico (51% de proteinas, 37% de lípidos e 11 % de carbohidratos), apresentando uma atividade antimicrobiana para as bactérias Pseudomonas aeruginosa sp. Salmonella sp. UCP 6017, Serratia marcescens UCP 1549, Eschericia coli, Lactobacillus sp., Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Bacillus licheniformis UCP 1013, e a levedura Candida albicans. Ao mesmo tempo, o biossurfactante demonstrou não ser tóxico quando testado em sementes de Brassica oleracea, Lactuca sativa L., Solanum lycopersicum. Os resultados obtidos confirmaram o elevado potencial biotecnológico da Candida tropicalis na biotransformação de rejeitos agroindustriais na produção de um novo biossurfactante, indicando uma diversidade de aplicações em processos biotecnológicos (biorremediação com poluentes hidrofóbicos), como também para a saúde atuando contra bactérias Gram positivas e negativas, além da levedura oportunista C. albicans. / Surfactants are amphipathic molecules produced by microorganisms and have been gaining importance recently due to several important industrial and environmental applications. These compounds have advantages such as biodegradability; production from renewable sources other feature under extreme conditions of pH, salinity and temperature. However, its use in the industry depends on reducing the cost associated with its production, being one possible strategy the use of renewable sources such as agro-industrial waste. Therefore, Candida tropicalis demonstrated ability to convert agro-industrial waste (whey, cassava wastewater and post-fry soy oil) in biosurfactant production medium employing a factorial design 23. The selection of the best condition of the planning was assessed using as variable surface tension response. Thus, the best result was obtained in basal medium (3% whey, 7% cassava wastewater and 10% soybean oil post-frying), observing a reduction of the surface tension of water from 72 to 30.8 mN/m. At the same time, petro derivatives degradation was evaluated in the middle Bushnell Haas, redox indicator with 2,6-dichlorophenol - indophenol and the wild type strain acclimatized for diesel fuel to 30%. The results showed that the acclimatized yeast showed the best result for the diesel with 98% degradation. Then, the strain was identified as Candida tropicalis molecularly. Thus, it performed a growth profile and production of the biosurfactant for 96 hours of cultivation at 150 rpm, reducing the surface tension from 70 mN/m to 28,9 mN/m. The produced biosurfactant showed stability in extremes conditions of pH (2-12), temperature (4, 70, 100 and 120°C) and salt concentrations (2-10%). The yield of isolated biosurfactant was 3.9 g/L, with a critical micelle concentration of 1.5%. Furthermore, the new biosurfactant was characterized as a polymeric (51% protein, 37% lipid and 11% carbohydrate), having an antimicrobial activity for Pseudomonas aeruginosa sp. Salmonella sp. UCP 6017, Serratia marcescens UCP 1549, Eschericia coli, Lactobacillus sp., Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Bacillus licheniformis UCP 1013, and the yeast Candida albicans. At the same time, the biosurfactant was not toxic when tested in Brassica oleracea, Lactuca sativa L., Solanum lycopersicum. The results confirmed the high biotechnological potential of Candida tropicalis in the biotransformation of agroindustrial wastes for the production of a new biosurfactant indicating a variety of applications in biotechnology processes (bioremediation with hydrophobic pollutants) as well health acting against positive and Gram negative bacteria, as well as opportunistic yeast C.albicans.