Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:48:05Z : No. of bitstreams: 1 000845444.pdf: 1930038 bytes, checksum: 33ab1fc5fda13422de089873713aca91 (MD5) / As águas residuárias do processamento de frutos de cafeeiro por via úmida (ARC) constituem-se num importante resíduo orgânico com grande potencial poluente. A digestão anaeróbia em dois estágios combinado com o pós-tratamento aeróbio, possibilita a produção de subprodutos com valor agregado. Neste trabalho foi avaliada a combinação de dois reatores UASB em série (R1 e R2) seguidos de um reator em batelada sequencial (RBS), para a produção de metano e efluente estabilizado com e sem suplementação de fósforo. Foi aplicado o aumento gradual de cargas orgânicas volumétricas (COV) de 0,5 a 6 g DQOtotal (L d)-1, com tempos de detenção hidráulica de 60, 30 e 24 h no R1, R2 e RBS, respectivamente. A demanda química de oxigênio (DQO) dos afluentes aumentou de 6974 para 14939 mg L-1 O2, com isto, as remoções diminuíram de 87% para 80%, e a suplementação de fósforo não teve um efeito significativo sobre a remoção da matéria orgânica. A correção nutricional permitiu melhorar a qualidade dos efluentes, aumentando as eficiências de remoção de fenóis de 70% para 94% com fósforo, porém não houve aumento da produção de biogás com a correção nutricional. As maiores produções de metano ocorreram no R1, e foram de 0,29 e 0,74 L CH4 (L d)-1 nos diferentes ensaios. Adicionalmente, o sistema anaeróbio - aeróbio removeu de 40% a 71% de nitrogênio total Kjeldahl (NTK) e fósforo total (PT) sem correção nutricional do afluente, e 41% e 81% de NTK e PT quando o afluente foi corrigido. Houve remoções de elementos inorgânicos como Fe, Zn, Cu, Mn, Mg, Ca e K, principalmente durante a digestão anaeróbia. Observou-se baixo desempenho para a produção de biogás e qualidade do efluente no R2, embora permitisse estabilizar os choques de carga e compostos tóxicos, como fenóis, durante as mudanças nas características físico-químicas das ARC. No RBS ocorreram fenômenos de nitrificação e remoção... / Coffee processing wastewater (CPWW) is an important organic waste with high pollution potential. Anaerobic digestion in two-stages combined with post-treatment with aerobic phase, can enable the production of by-products with added value. In this study we evaluated the combination of two-stage UASB reactors (R1 and R2) followed by Sequencial Batch Reactor (SBR), for the stabilized effluent and methane production, with and without phosphorus supplementation. We applied gradual increase of organic loading rate (OLR) from 0,5 to 6 g CODtotal (L d)-1, with hydraulic retention times (HRT) of 60, 30 and 24 h in R1, R2 and SBR, respectively. The affluent COD was increased from 6974 to 14939 mg L-1 O2, thus decreased of removals from 87% to 80%, while phosphorus supplementation had no significant effect on the organic matter removal. Although, the nutritional correction improved effluent quality, increasing the phenol removal efficiencies from 70% to 94% with phosphorus addition, however did not induce differences in the biogas production. The highest methane production occurred in R1 and were 0,29 and 0,74 L CH4 (L d)-1 in the different tests. Additionally, the anaerobic - aerobic system removed from 40% to 71% of the total Kjeldahl nitrogen (TKN) and total phosphorus (TP) without affluent nutritional correction, and from 41 to 81% of TKN and TP when the affluent was corrected. Similarly, obtained inorganic elements removal such as Fe, Zn, Cu, Mn, Mg, Ca and K, especially during anaerobic digestion. The R2 showed low performance both for the production of bioenergy as to improve the quality of the effluent, although helped to stabilize the load shocks and toxic compounds such as phenols before changes in physical and chemical characteristics of CPWW. In the RBS were observed nitrification and biological phosphorus removal phenomena, although it decreased the aerobic reaction time and will add one anoxic reaction cycle. UASB system showed an ...

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-28Bitstream added on 2014-12-02T11:21:32Z : No. of bitstreams: 1 000798813_20170328.pdf: 183983 bytes, checksum: 31e80ddc1ce692b27aa1cb63d70c98a3 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-03-31T12:19:25Z: 000798813_20170328.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-31T12:20:22Z : No. of bitstreams: 1 000798813.pdf: 1751879 bytes, checksum: c0448c39d6dc4525011447cf922975d9 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os biossurfactantes são produzidos por micro-organismos e são compostos com baixa toxicidade e alta biodegradabilidade com capacidade de reduzir as tensões superficial e interfacial. Devido à vantagem de serem mais biodegradáveis quando comparados com os surfactantes de origem química, eles são mais apropriados para serem empregados em diversas aplicações. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a produção de biossurfactante por Bacillus subtillis e Bacillus amyloliquefaciens através de substratos distintos em fermentação em estado sólido e utilizar o biossurfactante produzido no tratamento biológico de efluentes industriais que contenham óleos e gorduras. Foram realizadas as fermentações com Bacillus subtillis e Bacillus amyloliquefaciens utilizando os substratos sólidos: farelo de trigo, crueira e bagaço de cana. As fermentações ocorreram em sacos de polietileno com 10 gramas de substrato sólido, acrescidos de solução tampão fosfato, manipueira e água destilada (como solução umedecedora na concentração para se obter 40, 60 e 80% de umidade) e 1 mL de glicerol ou óleo de fritura (como solução indutora) ou água destilada e foram incubados a 37°C por 48, 72 e 96 horas. Foram efetuadas análises de tensão superficial, índice de emulsificação, atividade emulsificante e produção bruta do biossurfactante (peso). Os resultados encontrados indicam que o micro-organismo Bacillus amyloliquefaciens produz biossurfactante e é capaz de reduzir a tensão superficial com valores próximos e até melhores do que o microorganismo Bacillus subtilis. Com relação a sua utilização em sistemas de tratamento de águas residuárias, não foram verificados resultados satisfatórios, porém não devem ser descartados estudos posteriores para melhores adequações das metodologias empregadas / Biosurfactants are produced from microorganisms and are compounds with low toxicity and high biodegradability with ability to reduce surface and interfacial tensions. Due to the advantage of being more biodegradable compared to the chemical origin ones, they are more suitable to be used in different applications. This study aimed to evaluate the biosurfactant production by Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens through distinct substrates in solid state fermentation and use the biosurfactant produced in the biological treatment of industrial wastewater containing oil and grease. Fermentations were performed by Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens using wheat bran, crueira and sugar cane bagasse as solid substrates. Fermentations took place in plastic bags with 10 grams of solid substrate plus phosphate buffer, manipueira and distilled water (as humidifier solution in order to obtain 40, 60 and 80% humidity) and 1 mL of glycerol or an oil frying (as inductor solution) or distilled water and incubated at 37°C for 48, 72 and 96 hours. Analysis of surface tension, emulsification index, emulsifying activity and crude biosurfactant production (weight) were performed. The results indicate that the microorganism Bacillus amyloliquefaciens produces biosurfactant and is capable of reducing the surface tension to near and even better values than the microorganism Bacillus subtilis. With respect to their use in wastewater treatment systems, no satisfactory results were observed, but no further studies should be discarded for better adaptations to the employed methodologies / FAPESP: 11/18426-9

Os surfactantes são poderosos agentes anfipáticos de aplicação em indústrias petrolíferas, alimentícias e farmacêuticas, entre outras. Muitos tipos de surfactantes quimicamente sintetizados são hoje utilizados, embora o desenvolvimento de produtos alternativos, biodegradáveis e menos tóxicos, como os chamados biossurfactantes, agentes obtidos por via microbiológica, torna-se uma estratégia importante na obtenção de componentes mais compatíveis com o meio ambiente e na ampliação das propriedades específicas e aplicações desses compostos. Muitos biossurfactantes têm sido produzidos, embora poucos sejam comercializados em virtude do alto custo de produção e dos processos de purificação. Neste trabalho, estudou-se a possibilidade de co-utilização de dois resíduos industriais, milhocina e resíduo de refinaria de óleo vegetal de soja como nutrientes de baixo custo para a produção de biossurfactantes por Candida sphaerica. A levedura foi inicialmente cultivada em água destilada suplementada com milhocina e resíduo de refinaria de óleos vegetais em diferentes concentrações. Os resultados demonstraram redução da tensão superficial do meio para 26 mN/m, com rendimento de 4,5 g/L em biossurfactante isolado após 144 horas de cultivo na presença de 5,0 % do resíduo de refinaria e 2,5 % de milhocina. O biossurfactante foi caracterizado como um glicolipídeo composto por 75 % de lipídeos e 25 % de carboidratos. O líquido metabólico livre de células contendo o biossurfactante produzido foi submetido a estudos de estabilidade frente à tensão superficial e atividade de emulsificação. O biossurfactante apresentou-se estável como agente de superfície sob condições extremas de pH, temperatura e após adição de elevadas concentrações de cloreto de sódio, podendo também ser utilizado como emulsificante de hidrocarbonetos específicos. O biossurfactante demonstrou um baixo valor de concentração micelar crítica (0,08 %) e potencial de aplicação na biorremediação, demonstrado pela remoção de 65 % de óleo de motor adsorvido em areia contaminada. Em função da capacidade de redução da tensão superficial e da utilização de resíduos industriais, o biossurfactante produzido por Candida sphaerica apresenta grande potencial de aplicação em processos industriais e ambientais / Surfactants are amphipathic agents with application in different industries, such as the petroleum, food and pharmaceutic. Many kinds of chemical surfactants are being used nowadays, although the development of alternative products, with biodegradable nature and lower toxicity, as the so called biosurfactants, metabolites from microorganisms, is a sound strategy for the obtention of compounds with ecological acceptability and for the knowledge of specific properties and applications of these compounds. Different biosurfactants have been produced, but few are being commercialized due the production costs regarding the utilization of high cost substrates and the purification techniques. In this work, the possibility of co-utilization of two industrial residues (refinery residue and corn steep liquor) as low-cost substrates for biosurfactant production by Candida sphaerica was investigated. The yeast was cultivated in distilled water supplemented with refinery residue and cornsteep liquor in different concentrations. The results showed a reduction of the medium surface tension to 26 mN/m, with a yield of 4.0 g/L of isolated biosurfactant after 144 hours in medium containing 5.0 % refinery residue and 2.5 % cornsteep liquor. The biosurfactant was characterized as an anionic glycolipid composed of 75 % lipids and 25 % carbohydrates. The metabolic broth free of cells containing the crude biosurfactant was submitted to stability studies related to the surface tension and to the emulsification activity. The biosurfactant showed stable capacity to reduce the surface tension under extreme conditions of pH, temperature and under addition of high sodium chloride concentrations. The biopolymer can also be applied as emulsifier for specific hydrocarbons, considering the importance of the conditions of application. The biosurfactant showed a low micelar critical concentration value (0.08 %) and potential of application in soil bioremediation, which was showed throughout the motor oil removal of 65 %. Regarding the low surface tension associated to the use of industrial residues, the biosurfactant produced by Candida sphaerica shows great potential of application in industrial and environmental processes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com a recente substituição dos pigmentos sintéticos pelos carotenóides naturais, pesquisas têm sido desenvolvidas para viabilizar uma maior produção destas substâncias, através de fontes biológicas alternativas. Neste trabalho foi estudada a produção de astaxantina por uma amostra de Mucor javanicus utilizando o meio definido Hesseltine e Anderson (1957) modificado por Andrade (2000) e meios utilizando resíduos de milho (milhocina e quirera), em concentrações distintas (4%, 7% e 10%), pH 6,5, 120 rpm, 25C. Foram analisada também a influência do tempo de cultivo da amostra durante 48h, 72h e 96h, na presença e ausência de luz azul. Ao término do processo fermentativo, a astaxantina foi extraída em solução de Hexano/metanol e analisada por espectroscopia UV- visível (470 nm). Todos os parâmetros estudados nos experimentos foram combinados através de um planejamento fatorial 33 e analisados no Software Statistica 5.0. No meio Hesseltine e Anderson o melhor rendimento de astaxantina foi verificado no tempo de 96h (26,7 g/g), na ausência de luz e quando se utilizou luz azul (37,7 g/g), obteve-se um aumento de 41%. A melhor condição para a produção da astaxantina com a milhocina deu-se na concentração de 4%, 96h, com luz (55,8 g/g), aumentando em quase 100%, quando comparada com as culturas crescidas na ausência de luz (28,0 g/g). A quirera na concentração de 7% apresentou melhor rendimento de astaxantina, no tempo de 96h, com luz (18,4 g/g), aumentando 37%, quando comparada com as culturas crescidas na ausência de luz (13,4 g/g). O melhor rendimento de astaxantina com milhocina e quirera deu-se na concentração de 7%, 96h, com luz (33,8 g/g), aumentando em quase 47%, quando comparada com as culturas crescidas na ausência de luz (22,9 g/g). As concentrações que mais favoreceram ao aumento do rendimento da astaxantina foram: milhocina 4%, quirera 4% e milhocina com quirera 7%, todos na presença de luz azul, demonstrando que a luz azul interfere diretamente na síntese de astaxantina. Bem como que os resíduos utilizados possuem potencial para a produção de astaxantina. As análises no Statistica 5.0, demonstram a necessidade da realização de outros estudos para obtenção da produtividade máxima de astaxantina por M. javanicus, nos meios alternativos. / With the recent substitution of synthetic pigments for the natural carotenoids, research has been effected in the direction to make possible the production of these substances through alternative considered biological sources. In this work was studied the production of astaxanthin for the sample of Mucor javanicus (CPU - 69), using the media definite Hesseltine and Anderson (1957) modified by Andrade (2000) and using different corn waste media (corn steep liquor .CSL and .quirera.) in three different concentrations (4, 7 and 10%), pH 6,5, 120 rpm, 25C. It was analyzed, also, the influence of the time of culture of the sample (48h, 72h and 96 h) and the presence and absence of blue Light. To the ending of the fermentative process, the astaxanthin, was extracted in solution of Hexano/methanol (1: 1, v/v), centrifuged in 2000 rpm/10 minutes and analyzed by UV-visible spectrophotometry (470 nm). All the parameters studied in the experiments had been combined through a factorial design 33 and analyzed in Software Statistica 5,0. With Hesseltine and Anderson the condition that more favored the increase of the income of the astaxanthin was with in the time of 96h (26,7 g/g) in the absence of light and with the presence of light (37,7 g/g) increase almost 41%. With CSL the best condition for the production of the astaxanthin was with in the time of 96h (55,8 g/g) in the absence of light and with the presence of light (28,0 g/g) increase almost 100%. The .quirera. in the concentration of 7%, presented astaxanthin income better, in the time of 96h, with light (18,4 g/g) increase 37%, when compared with the cultures growth in the absence of light (13,4 g/g). The best income of astaxanthin with CLS and .quirera. was in the concentration of 7%, 96h, with light (33,8 g/g), increase almost 47% in when compared with the cultures growth in the absence of light (22,9 g/g). The concentrations that more favored the income of astaxanthin was: CSL 4%, .quirera. 7% and CSL with .quirera. 7%, both in the presence of blue light, demonstrate the blue light intervenes directly with the astaxanthin synthesis. Also, the wastes utilizes have been potential for the astaxanthin production. The analyses in Statistica 5,0, demonstrate that other studies are necessary for attainment of the maximum productivity of astaxanthin for M. javanicus,

Os principais impactos ambientais causados pelas indústrias de laticínios estão relacionados ao lançamento dos efluentes líquidos, geralmente sem nenhum tipo de controle ou tratamento. O efluente lácteo é caracterizado pelo elevado teor de matéria orgânica, sendo de fundamental importância a implementação de técnicas de tratamento eficazes e de baixo custo. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de uma coluna de flotação operando em batelada para o pré-tratamento de um efluente lácteo. A primeira etapa consistiu em investigar os processos de floculação/sedimentação e flotação de um efluente lácteo sintético em seu ponto isoelétrico. Este foi preparado pela adição de leite em pó à água, sob agitação mecânica, de maneira a obter-se uma suspensão homogênea. Foi utilizada uma concentração de leite de 6,5% (p/v), visando simular as características de um efluente real. A condição ótima de floculação foi determinada através do teste de jarro pela adição de uma solução aquosa de HCl na proporção de 1:10 (v/v). Testes de sedimentação da suspensão na condição ótima de floculação foram realizados em duplicata por meio da observação do deslocamento da altura de flocos em função do tempo. A densidade dos flocos foi avaliada por meio da técnica de centrifugação e o diâmetro dos flocos foi determinado de acordo com equações que descrevem a fluidodinâmica de sistemas floculentos. O ensaio de flotação foi realizado em uma coluna operando em batelada. A condição ótima de floculação foi observada a pH 4,0, sendo obtida uma eficiência de recuperação dos flocos de 88% no teste de jarro. Os ensaios de sedimentação demonstraram que após cerca de 15 minutos os flocos já atingiam a região de compactação, sendo observada uma estabilização da altura do sedimento. A velocidade máxima de sedimentação observada foi semelhante para ambos os experimentos, com valores de 0,97 cm/min e 0,84 cm/min. A densidade e o diâmetro médio dos flocos foram de 1,0160,012 g/cm3 e 275 mm, respectivamente, e o percentual de recuperação dos sólidos foi de 93%, demonstrando a eficiência do processo de floculação/sedimentação para o tratamento primário de efluente lácteo sintético floculado. Por outro lado, a flotação não foi satisfatória, sendo observada a sedimentação dos flocos na coluna de flotação. Na segunda etapa do trabalho foi utilizado um efluente lácteo industrial (soro de queijo), obtido de uma pequena indústria localizada no Agreste pernambucano. A caracterização físico-química do efluente foi realizada em termos do teor de proteínas, cinzas, lipídios, carboidratos e pH. O efluente apresentou aproximadamente 5 g/100mL de carboidratos, 0,8 g/100mL de proteínas e 0,6 g/100mL de lipídios e um pH igual a 5,0. Não foi possível a observação visual de formação de flocos variando-se o pH da suspensão entre 2,5 e 5,5. Um Vilar, A.C. Utilização da flotação em coluna para o tratamento de efluente da indústria Láctea planejamento fatorial foi empregado para avaliar a eficiência da coluna de flotação na remoção da DQO do efluente, tendo como variáveis o pH e a vazão de ar do sistema. A máxima remoção de DQO (70%) foi atingida para uma vazão de ar de 1.362 mL/min, enquanto que o pH não apresentou-se como uma variável significativa. A eficiência de flotação atinge 76% na presença de um floculante catiônico a uma concentração de 0,1%. O efluente apresentou baixa hidrofobicidade, ponto isoelétrico a pH 4,0 e diâmetro médio de partícula de 0,43 mm. Os dados experimentais foram ajustados de maneira satisfatória a um modelo cinético de primeira ordem / The main environmental impacts caused by the dairy industries are related to discharge of liquid effluents, usually without any kind of control or treatment. The dairy effluent is characterized by high content of organic matter, being important the implementation of techniques for its effective treatment and low cost. This study aims to evaluate the performance of a flotation column operating in batch for the pre-treatment of a dairy effluent. The first step was to investigate the processes of flocculation / sedimentation and flotation of a synthetic dairy effluent in the isoelectric point. This was prepared by the addition of milk powder to water under mechanical stirring, to obtain a homogeneous suspension. It was used a milk concentration of 6.5% (w/v), aiming simulate the characteristics of a real effluent. The optimal condition of flocculation was determined using a jar test by the addition of an aqueous solution of HCl 1:10 (v/v). Settling tests using the flocculated suspension were performed in duplicate through the observation of the displacement of flocs along the time. Flocs density was evaluated through centrifugal technique and the flocs diameter was determined according equations that describe the flocculent systems fluidodynamic. Flotation test was carried out in a column operating in batch. The optimal condition of flocculation was observed at pH 4.0, with a flocs recovery efficiency of 88% in the jar test. Settling tests showed that after 15 minutes flocs had already reached the compactation region, being observed a stabilization of the sediment height. Settling maximum velocity was similar for both experiments, with values of 0.97 cm/min and 0.84 cm/min. Density and flocs diameter were 1,0160,012 g/cm3 and 275 mm, respectively, and the solids recovery efficiency was 93%, demonstrating the efficiency of the flocculation/sedimentation process for primary treatment of a flocculated synthetic dairy effluent. Moreover, flotation was not satisfactory, with a effluent sedimentation in the flotation column. In the second stage of work was used an industrial dairy effluent (obtained from cheese processing) from a small industry located in the agreste region of Pernambuco State. Physical-chemical characterization of effluent was made to determine the contents of protein, ash, lipids, carbohydrates and pH. The effluent had approximately 5 g/100mL carbohydrates, 0.8 g/100mL of proteins and lipids of 0.6 g/100mL and pH 5.0. The visual observation of flocs formation in the range pH 2,5 to pH 5,5 was not possible. A factorial design was used to evaluate the efficiency of the flotation column to remove the COD content, and the variables investigated were pH and air flow. The maximum removal of COD (70%) was achieved for an air flow of 1.362 mL/min, while pH was not statistically significant. Flotation efficiency reaches 76% in the presence of a flocculating agent in a concentration of 0.1%. The effluent showed low hydrophobicity, isoelectric point at pH 4.0 and mean particle diameter of 0.43mm. Experimental data were fitted satisfactorily to a first-order kinetic model

Os corantes presentes em efluentes industriais são poluentes recalcitrantes que apresentam toxicidade aos seres vivos e são de difícil remoção por tratamentos convencionais. O processo de beneficiamento de jeans utiliza grande volume de água e produtos químicos diversos, incluindo os corantes sintéticos. O presente estudo investigou a influência de fatores biológicos e físico-químicos na remoção de cor e turbidez em tratamentos de efluentes de lavanderia e tinturaria industriais. Planejamentos fatoriais com ponto central foram empregados em biodegradações e em tratamentos por coagulação-floculação, utilizando delineamento experimental com análise de interação entre os fatores investigados. As variáveis independentes foram consórcio microbiano, aeração, agitação, concentrações de tanino e do polímero auxiliar de floculação (POLICAP - 32) sobre as variáveis respostas, cor e turbidez. O consórcio microbiano com capacidade de descolorir corantes foi obtido a partir do efluente na ausência de nutrientes, a 28 - 30 C, sob agitação de 150 rpm e aeração de 1 vvm. No tratamento biológico, a aeração e o aumento da agitação desfavoreceram significativamente a descoloração; a maior remoção de cor foi obtida no ponto central do planejamento - concentração do consórcio a 1,25 % v/v e agitação de 50 rpm. Nessa condição experimental, a cor média atingiu aproximadamente 138 mgPt/L, correspondendo a uma descoloração do efluente não tratado de cerca de 90 %. No tratamento físico-químico, o aumento da concentração de tanino e a interação entre as concentrações de tanino e do polímero favoreceram significativamente a descoloração do efluente. A maior remoção de cor e redução de turbidez foram obtidas no ponto central do planejamento - concentração do tanino 0,3 g/mL, polímero auxiliar de floculação 15 ppm em pH 7,5 durante 20 minutos. Nessa condição experimental, a cor média foi aproximadamente 50 mgPt/L e a turbidez média, aproximadamente 4 UNT. A descoloração atingiu 96 % e a redução de turbidez, 79 % do efluente não tratado no tratamento físico-químico / The industrial effluents with dyes are recalcitrant pollutants exhibiting toxicity to the living being and are difficult to remove by conventional processes. The treatment process of jeans uses large volumes of water and various chemicals, including synthetic dyes. This study investigated the influence of biological and physico-chemical factors in the removal of color and turbidity in the effluent treatment from laundry and dyeing industries. Factorial designs with central point were used in biodegradation and coagulation-flocculation treatments using analysis of interactions between the investigated factors. The independent variables were microbial consortium, aeration, agitation, tannin and the floculation polymer (POLICAP - 32) concentrations, whereas the response variables were color and turbidity. The microbial consortium with capacity of dye decolorization was obtained from the effluent in the absence of nutrients at 28 to 30 C, aeration of 1 vvm under agitation of 150 rpm. The biological treatment of the effluent occurred during 48 hours. In the experimental design of the biodegradation, the aeration and the increase of the agitation unfavored significantly the decolorization. The higher removal of color was obtained from the central point of the factorial design 1.25 % v/v consortium concentration and 50 rpm agitation. In this condition, the color average reached approximately 138 mgPt/L, corresponding to a decolorization of the untreated effluent of approximately 90 %. In the physico-chemical treatment, the increase of the tannin concentration and the interactions between tannin and polymer concentrations significantly favored the decolorization of the effluent. The higher removal of color and further reduction of turbidity were obtained at the central point of the factorial design 0.3 g/mL tannin concentration, 15 ppm polymer floculation at pH 7.5 for 20 minutes. In this experimental condition, the average color was approximately 50 mgPt/L and the average turbidity, approximately 4 NTU. The decolorization reached 96 % and the turbidity reduction, 79 % of the untreated effluent in the physical-chemical treatment

Os surfactantes são poderosos agentes anfipáticos com aplicação nas indústrias petrolífera, alimentícia e farmacêutica, entre outras. Vários surfactantes quimicamente sintetizados são hoje utilizados, embora o desenvolvimento de produtos biodegradáveis e menos tóxicos, os chamados biossurfactantes, agentes obtidos por via microbiológica, torna-se uma estratégia importante na obtenção de componentes compatíveis com o meio ambiente. Muitos biossurfactantes têm sido produzidos, embora poucos sejam comercializados em virtude do alto custo de produção envolvido na obtenção desses compostos, principalmente no que se refere à utilização de substratos caros a e aos processos de purificação. Neste sentido, a utilização de glicerol, substrato gerado em grandes quantidades a custos cada vez mais reduzidos em função da crescente demanda mundial de biodiesel, aliada a habilidade da bactéria Pseudomonas aeruginosa UCP0992 em produzir biossurfactantes, foi avaliada para a produção de um biossurfactante com vistas à aplicação na área ambiental. Inicialmente, a influência da concentração do glicerol (2-7%), do tipo (NaNO3, NH4NO3, uréia, (NH4)2SO4, peptona, extrato de levedura e milhocina) e da concentração (0,05-0,6%) da fonte de nitrogênio e das condições de cultivo (temperatura 28 e 37C, aeração 60, 80 e 90% e agitação 150 e 200 rpm) foram avaliadas na produção do biossurfactante por Pseudomonas aeruginosa UCP0992. A cinética de crescimento do microrganismo e de produção do biossurfactante foi descrita para o meio mineral suplementado com 3% de glicerol e 0,6% de NaNO3, a 28 C durante 120 horas sob agitação de 200 rpm. Uma relação paralela entre o crescimento do microrganismo, o consumo de glicerol, a obtenção do biossurfactante e a emulsificação do hexadecano foi observada, indicando uma produção associada ao crescimento. O rendimento em biossurfactante isolado após 96 horas foi de 8,0 g/L, para uma biomassa de 4,0 g/L. A tensão tensão superficial do meio foi reduzida de 56 mN/m para 27,4 mN/ e a emulsificação do hexadecando permaneceu inalterada a partir das 72 horas, com percentual de 75%. O biossurfactante apresentou CMC de 700 mg/L, tensão interfacial contra o hexadecano de 2 mN/m, estabilidade térmica (4-120C) e estabilidade a diferentes pH (4-12) relacionadas à capacidade de redução da tensão superficial e à atividade de emulsificação de óleos vegetais e diesel, além de tolerância a concentrações salinas (2-10%). O biossurfactante demonstrou pequenas variações na tensão superficial e na capacidade de emulsificação quando submetido a 90C por durante dias horas. O biossurfactante foi caracterizado como um grupo de raminolipídeos de natureza aniônica. O biossurfactante bruto não apresentou toxicidade frente ao microcrustáceo Artemia salina e ao repolho (Brassica oleracea) nas condições testadas, enquanto que o biossurfactante isolado apresentou toxicidade frente ao microcrustáceo em função da concentração testada. O potencial de aplicação do biossurfactante na remoção de diesel foi demonstrado pelos elevados percentuais de remoção (85%). Os resultados promissores obtidos nesse trabalho indicam a viabilidade de produção de biossurfactantes potentes a partir de glicerol como fonte de carbono / Surfactants are amphipathic agents with application in different industries, such as the petroleum, food and pharmaceutical. Many kinds of chemical surfactants are being used nowadays, although the development of alternative products, with biodegradable nature and lower toxicity, as the so called biosurfactants, metabolites from microorganisms, is a sound strategy for the development of compounds with ecological acceptability and for the knowledge of specific properties and application of these compounds. Different biosurfactants have been produced, but few are being commercialised due the high production costs regarded the utilisation of substrates and purification techniques. Thus, the purpose of this work is to combine the glycerol generated from biodiesel at low cost with the ability of the bacterium Pseudomonas aeruginosa UCP0992 to produce a biosurfactant with ability to remove a hydrophobic pollutant from the petroleum industry. First, the influence of glycerol concentration (2-7%), of type (NaNO3, NH4NO3, urea, (NH4)2SO4, peptone, yeast extract and corn steep liquor), and concentration (0,05-0,6%) of the nitrogen source and of the cultivation conditions (temperature 28 and 37C, aeration 60, 80 and 90% and agitation 150 and 200 rpm) was studied for biosurfactant production by Pseudomonas aeruginosa UCP0992. The kinetic of growth and production of the biosurfactant has been described for the medium supplemented with 3% glycerol and 0.6% NaNO3, at 28 C during 120 hours under 200 rpm. A parallel relation between biomass, consume of glycerol, biosurfactant production, surface tension reduction and hexadecane emulsification showed a growth-associated production. The isolated biosurfactant corresponded to a yield of 8.0 g/L after 96 hours with a biomass of 4.0 g/L. The medium surface tension was reduced from 56 mN/m for 27,4 mN/ and the hexadecane emulsification remained unchanged after 72 hours, with values around 75%. The biosurfactant showed a CMC of 700 mg/L an interfacial tension against hexadecane of 2 mN/m, thermal (4-120C) and pH (4-12) stability regarding the surface tension reduction and the emulsification capacity of vegetable oils and diesel, and tolerance under salt concentrations (2-10%). Little changes in the surface tension and in the emulsification activity were observed when the cell-free broth containing the biosurfactant was submitted under 90C during two hours. The biosurfactant has been characterized as a group of rhamnolipids with anionic nature. The crude biosurfactant did not show toxicity against the micro crustacean Artemia salina and the cabbage (Brassica oleracea) in the conditions tested, while the isolated biosurfactant showed toxicity against the micro crustacean depending on the concentration used. The potential application of the biosurfactant in petroleum and diesel recovery from sand was demonstrated by the percentiles of oils removal (85%). The promising results obtained in this work are noteworthy for possible biosurfactant production from glycerol

Neste trabalho foi avaliada a capacidade sorbente da quitosana comercial em pó e biotecnologicamente processada em microesferas na descoloração de efluente industrial, sendo utilizados na concentração de 0,514g para cada 50mL do efluente. Os resultados obtidos demonstraram uma significativa redução da DQO (Demanda Química de Oxigênio) pela quitosana em microesferas (99%) do que em pó (96%), com 168horas de contato. Resultados semelhantes foram obtidos no processo de descoloração do efluente industrial, tendo sido evidenciada uma remoção da cor do efluente de 98% e 96%, respectivamente, para microesferas e quitosana em pó, no mesmo período de contato. Os resultados obtidos com a quitosana em pó serviram de base para os estudos desenvolvidos com a produção microbiológica de quitosana por Absidia corymbifera, considerando o baixo custo daquele processo. Os experimentos foram realizados utilizando um planejamento fatorial completo 23, tendo como varáveis o resíduo industrial milhocina (obtido do beneficiamento do milho), glicerina (obtida do excedente da produção do biodiesel) e uréia, tendo como variáveis respostas a produção de biomassa e de quitosana. Os resultad os obtidos indicaram uma produção máxima de biomassa de 21g/L e 88mg/g de quitosana. O polímero microbiológico foi caracterizado através do espectro de absorção ao raio infravermelho e difração de raios- X, indicando 90,3% de deacetilação e um índice de cristalinidade de 21%. A eficiência da quitosana em pó na adsorção foi avaliada utilizando um planejamento fatorial 2, tendo como variáveis a concentração de quitosana e agitação, sob a variável resposta descoloração. Os resultados obtidos demonstraram um processo de remoção de 100,0% da cor do efluente de indústria produtora de refrigerantes e sucos, com uma redução de DQO de 99,8% e 90,0% de SST (Sólidos Suspensos Totais). Desta forma, os resultados confirmam a eficiência da quitosana microbiológica no processo biotecnológico de descoloração de efluente, sugerindo ser um método alternativo para minimizar a poluição das águas receptoras e reuso da água / This work was evaluated the ability of commercial chitosan as sorbent powder and biotechnologically processed microspheres in the decoloration of industrial wastewater, being used at a concentration of 0.514 g per 50 ml of effluent. The results showed a significant reduction of COD (Chemical Oxygen Demand) by chitosan microspheres (99%) than powder (96%), during 168 hours of contact. Similar results were obtained during the decolorization of the industrial effluent; it was revealed a color removal of wastewater to 98% and 96%, respectively, for microspheres and chitosan powder in the same period of contact. The results obtained with chitosan powder were used for the studies with the microbial production of chitosan by Absidia corymbifera, considering the low cost of that process. The experiments were carried out using a 23 full factorial design, with variables such as industrial waste corn steep liquor (obtained from milling of corn), glycerin (obtained from excess of production of biodiesel) and urea, with the variables response and biomass production of chitosan. The results indicated the maximum yield of biomass of 21g/L and 88mg/g of chitosan. The microbiological polymer was characterized by absorption spectra of the infrared ray and X-ray diffraction, indicating 90.3% of deacetylation and a crystallinity index of 21%. The efficiency of chitosan powder in adsorption was evaluated using a 2 factorial design, with variables like the concentration of chitosan and agitation in the response variable discoloration. The results showed a removal process of 100.0% of the color of the effluent from industry of soft drinks and juices, and a COD reduction of 99.8% and 90.0% of TSS (total suspended solids). Thus, the results confirmed the effectiveness of microbiological chitosan powder in the biotechnological process of decolorization of effluent, suggesting that an alternative method to minimize pollution of receiving waters and water reuse

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os biossurfactantes são compostos anfipáticos produzidos por microrganismos com várias e importantes aplicações industriais e ambientais, cujos metabólitos vem sendo investigado, principalmente pelas vantagens de biodegradabilidade, produção a partir de fontes renováveis e funcionalidade sob condições extremas. Entretanto, seu uso depende do custo de produção e purificação, sendo comparados aos surfactantes sintéticos. Deste modo, neste trabalho foi estudada a utilização de meios constituídos por rejeitos industriais (manipueira, milhocina e soro de leite) como alternativa de baixo custo na produção de biossurfactantes pelas linhagens do Gênero Candida. Os estudos foram realizados, inicialmente com a linhagem de Candida lipolytica, mantida no banco de culturas do Núcleo de Pesquisa em Ciências Ambientas da UNICAP, visando estabelecer a formulação de um novo meio de produção de biossurfactante utilizando manipueira como substrato de acordo com planejamento fatorial de 23. Os resultados demonstraram a redução da tensão superficial da água de 72mN/m para 26,35mN/m pelo biossurfactante produzido por Candida lipolytica, em meio formulado com 10% da manipueira, 0,2% do sulfato de amônio e 0,1% da uréia após 96 horas de cultivo. O biossurfactante produzido foi caracterizado como polimérico devido a alta composição em carboidratos, proteínas e lipídeos, além de apresentar alta estabilidade em ampla faixa de temperaturas, demonstrando eficiência em processos de biorremediação removendo 81,7% do óleo queimado de motor presente em solo. As investigações foram continuadas por uma linhagem selvagem de Candida glabrata, isolada de solo do semi-árido, PE, Brasil. A levedura isolada foi identificada pela morfologia, por testes bioquímicos e moleculares como C. glabrata, demonstrando potencial de produção do biossurfactante, utilizando um planejamento experimental do tipo DCCR (Delineamento Composto Central Rotacional), empregando os resíduos industriais milhocina e soro de leite, havendo significativa redução da tensão superficial da água de 72 para 28, 53mN/m. O biossurfactante isolado produzido por C. glabrata, foi caracterizado como polimérico devido à alta composição em lipídeos, proteínas e carboidratos demostrando ser estável em altas concentrações de cloreto de sódio, além de remover 95% do óleo queimado de motor em solo arenoso. Devido o potencial de redução da tensão superficial por C. lipolytica e C. glabrata, o processo de produção destes biossurfactantes tornam-se economicamente viáveis devido a utilização de rejeitos industriais para obtenção destes biopolimeros, tornando o processo econômico com grande potencialidade de aplicação em processos ambientais / The biosurfactants are amphipathic compounds produced by microorganisms with several important environmental and industrial applications, whose metabolites has been investigated, mainly by the advantages of biodegradability, production from renewable resources and functionality under extreme conditions. However, its use depends on the cost of production and purification, and compared to synthetic surfactants. Thus, in this work the use of resources consisting of industrial waste (Manipueira, corn steep liquor and whey) as low-cost alternative in the production of biosurfactants by the strains of the genus Candida. The studies were carried out initially with the strain of Candida lipolytica, maintained in the cultures of the Center for Research in Environmental Science UNICAP, to establish the formulation of a new medium for biosurfactant production using cassava wastewater as substrate according to factorial design 23. The results showed a reduction in surface tension of water 72mN / m to 26.35 mN / m by the biosurfactant produced by Candida lipolytica in medium formulated with 10% of Manipueira, 0.2% of ammonium sulfate and 0.1% of urea after 96 hours of culture. The biosurfactant produced was characterized as polymer composition due to high in carbohydrates, proteins and lipids, and shows high stability in a wide range of temperatures, showing efficiency in bioremediation processes by removing 81.7% of burnt motor oil is present in soil. The investigations were continued by a wild strain of Candida glabrata, isolated from soil in semi-arid, PE, Brazil. The isolated yeast was identified by morphology, by biochemical and molecular as C. glabrata, demonstrating the potential of producing biosurfactant using an experimental design type DCCR (central composite rotational design), using industrial waste corn steep liquor and whey, with significant reduction in surface tension of water from 72 to 28.53mN / m The isolated biosurfactant produced by C. glabrata, was described as due to high polymeric composition of lipids, proteins and carbohydrates demonstrating stable in high concentrations of sodium chloride, and remove 95% of burned motor oil in sandy soil. Because of the potential reduction of surface tension by C. lipolytica and C. glabrata, the process of production of these biosurfactants become economically viable due to the use of industrial waste to obtain these biopolymers, making the economic process with great potential for application in environmental processes

Os surfactantes são poderosos agentes anfipáticos com aplicação em vários segmentos industriais, como as indústrias petrolífera, alimentícia, e farmacêutica, entre outras. Muitos biossurfactantes têm sido produzidos, embora poucos sejam comercializados em virtude do alto custo de produção e principalmente no que se refere à utilização de substratos e aos processos de purificação. Neste sentido, a utilização dos resíduos industriais, milhocina e óleo de canola residual de fritura, como substratos alternativos para a produção de um biossurfactante por Pseudomonas cepacia CCT6659 foi avaliada com vistas à aplicação na área ambiental, As concentrações dos constituintes do meio foram estudadas utilizando um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) como ferramenta estatística na redução da tensão superficial. O biossurfactante produzido no meio constituído por milhocina 3%, óleo de fritura (canola) 2% e NaNO3 0,2% reduziu a tensão superficial para 26 mN/m após 60 horas sob agitação de 250 rpm. No estudo da cinética observou-se que a produção do biossurfactante estava associada ao crescimento celular. O rendimento em biossurfactante isolado foi de 8,0 g/L. As propriedades do biossurfactante isolado foram investigadas e sua CMC calculada. A caracterização bioquímica preliminar revelou a natureza glicolipídica e aniônica do biossurfactante. O biossurfactante foi capaz de emulsificar 90% do óleo de motor e demonstrou estabilidade durante exposição a altas temperaturas (120C por 15 minutos), altas concentrações salinas (12% NaCl) e em ampla faixa de pH (2-12). Testes realizados com o biossurfactante bruto demonstraram ausência de toxicidade frente ao microcrustáceo Artemia salina e a duas espécies de repolho Brassica oleracea. O biossurfactante bruto também foi eficiente na remoção de 75% do óleo de motor adsorvido em amostras de areia e na dispersão do óleo 65%, além de ser capaz de remover 90% do óleo aderido à superfície sólida. Os resultados obtidos demonstram o potencial do biossurfactante para aplicação na indústria de petróleo, recuperação de óleo, limpeza de tanques de estocagem e na remediação de derramamentos de óleos em solos e água. / Surfactants are amphipathic powerful agents with application in various industries like oil industries, food, and pharmaceutical industries, among others. Several biosurfactants have been produced, but few are marketed due to the high cost of production and especially in relation to use of substrates and purification processes. In this sense, the use of industrial waste, corn steep liquor and residual canola oil frying, as alternative substrates for the production of a Pseudomonas cepacia CCT6659 biosurfactant was assessed in order to apply the environmental area, concentrations of constituents in the medium were studied using one central composite rotational design (DCCR) as a statistical tool to reduce surface tension. The biosurfactant produced in medium consisting of 3% corn steep liquor, cooking oil (canola) 2% NaNO3, and 0.2% reduced the surface tension to 26 mN / m after 60 hours under agitation of 250 rpm. In the study of the kinetics observed that the production of the biosurfactant was associated with cellular growth. The isolated biosurfactant yield was 8.0 g / L. The properties of the isolated biosurfactant were investigated and their CMC calculated. A preliminary biochemical characterization revealed the nature of the anion and glicolipídica biosurfactant. The biosurfactant was able to emulsify 90% engine oil and demonstrated stability during exposure to high temperatures (120 C for 15 minutes), high salt concentrations (12% NaCl) and in a wide pH range (2-12). Tests performed with crude biosurfactant showed no toxicity against the brine shrimp Artemia salina and two species of cabbage Brassica oleracea. The crude biosurfactant was also efficient in the removal of 75% of motor oil adsorbed on samples of sand and 65% oil dispersion, besides being able to remove 90% of the oil adhered to the solid surface. The results demonstrate the potential of biosurfactant for application in the oil industry, oil recovery, cleaning storage tanks and remediation of oil spills on land and water.