Made available in DSpace on 2015-03-26T13:54:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1142824 bytes, checksum: 5a1a4065e172e638bf1dce0737a4b4d5 (MD5) Previous issue date: 2010-08-19 / The objective was to evaluate the effect of adding different levels of zeolite on the intake and total and partial apparent digestibility of nutrients, ruminal parameters (pH and ammonia nitrogen), production of microbial nitrogen compounds, microbial efficiency and blood parameters (glucose and urea) in the diet of beef cattle. The treatments consisted of the following levels of zeolite, a commercial nutritional additive based on clinoptilolite, a hydrated aluminosilicate- based diet DM: 0, 0.75, 1.5, 2.25 and 3.0. We used five steers and crossbred GxZ with ruminal and abomasal fistula, fed 65% corn silage and 35% concentrate based on corn, mineral salt and urea / SA (1.5% of total diet DM ). The animals were distributed in a 5x5 Latin square, consisting of five periods of 15 days each, totaling 75 days of experimental period. The adaptation to the diet was nine days. In each experimental period samples were taken of total feces and urine (from 10th to 12th day) and the 10th to 13th day, samples were collected (approximately 200 mL) of abomasal digesta in 15 hours. During the collection period (from 10th to 15th day), samples were of forage and concentrates and remains for further analysis. From 3rd to 12th day of each experimental period was provided, via rumen fistula, 15 g of titanium dioxide (TiO2) wrapped in paper, 4 hours after feeding in the morning (12:00 h) for subsequent estimation of nutrient digestibility. The bacterial isolation was performed in 13 (8h) and 14 days (14:00 h). On the 14th day of each experimental period samples were collected for analysis of blood glucose and urea. Samples were collected in 50 ml of rumen fluid at 0 (before feeding), 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 20 and 24 hours after the delivery of food, in the 15th day of each period, for evaluation of pH and ammonia concentration in the rumen. In the urine samples were determined the concentrations of allantoin, uric acid, urea and creatinina. There was no effect of levels of zeolite (P> 0.05) on daily nutrient intake (kg / day) of DM, OM, EE, CHO, NDF, NFC, and TDN. However, we observed the effect of zeolite (P <0.05) on CP intake. However, we detected a linear positive effect of zeolite (P <0.05) on DM and NDF when expressed in g / kg BW. The total digestibility of DM, OM, EE, NDF and NFC was not affected (P> 0.05) by the zeolite, which was not observed for TDN (P <0.05). Ruminal of NFC was affected (P <0.05) quadratically (values above 1.55% of zeolite increases ruminal digestibility of NFC) and intestinal CP and NFC were affected (P <0.05) by the addition of levels of zeolite, respectively, linear quadratic (higher x digestibility with 1.55% of zeolite). The intake and fecal nitrogen excretion (g / day) were affected linearly positive (P <0.05) with increasing levels of zeolite in the diet. No effect (P> 0.05) levels of zeolite on the excretion of purine derivatives and purine absorbed as well as on the production of microbial protein and microbial efficiency. The concentrations of plasma glucose and urea were not affected (P> 0.05) by the zeolite. There was no interaction (P> 0.05) between the level of zeolite and the time of evaluation of pH or ammonia nitrogen, however, the time of assessment affect the pH and ammonia nitrogen (P <0.05), ie different throughout the day. No significant differences (P>0.05) in ruminal bacteria composition depending on the levels of zeolita, demonstrating that the additive was not able to change the DM, OM and N-RNA of the same. It was concluded that the addition of zeolite in the diet does not improve the utilization of urea in diets for beef cattle, since it does not alter the intake and digestibility of nearly all nutrients, and did not affect ruminal evaluated. / Objetivou-se avaliar o efeito da adição de diferentes níveis de zeolita sobre o consumo e digestibilidade aparente total e parcial dos nutrientes, parâmetros ruminais (pH e nitrogênio amoniacal), produção de compostos nitrogenados microbianos, eficiência microbiana e parâmetros sanguíneos (glicose e uréia) em dieta de bovinos de corte. Os tratamentos foram constituídos dos seguintes níveis de zeolita, um aditivo nutricional comercial à base de clinoptilolita, um aluminosilicato hidratado com base na MS da dieta: 0 , 0,75, 1,5, 2,25 e 3,0. Utilizaram-se cinco bovinos machos e mestiços GxZ, com fístula ruminal e abomasal, alimentados com 65% de silagem de milho e 35% de concentrado à base de milho, sal mineral e uréia/SA (1,5% na MS total da dieta). Os animais foram distribuídos em um quadrado latino 5x5, constituído de cinco períodos de 15 dias cada, totalizando-se 75 dias de período experimental. A adaptação à dieta foi de nove dias. Em cada período experimental foram realizadas coletas totais de fezes e urina (do 10º ao 12º dia) e do 10º ao 13º dias, foram coletadas amostras (aproximadamente 200 mL) de digesta abomasal em intervalos de 15 horas. Durante o período de coleta (do 10º ao 15º dia), foram feitas amostragens dos volumosos e concentrados e das sobras para posteriores análises. Do 3° ao 12° dia de cada período experimental, foi fornecido, via fístula ruminal, 15 g de dióxido de titânio (TiO2) acondicionados em cartuchos de papel, 4 horas após a alimentação da manhã (12:00h) para posterior estimativa da digestibilidade dos nutrientes. O isolamento bacteriano foi realizado no 13º (8h) e 14º dias (14:00h). No 14º dia de cada período experimental foi coletada amostra de sangue para análise de glicose e uréia. Foram realizadas coletas de 50 ml de líquido ruminal nos tempos 0 (antes da alimentação), 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 20 e 24 horas após o fornecimento da alimentação, no 15º dia de cada período, para avaliação do pH e concentração de nitrogênio amoniacal no rúmen. Nas amostras de urina foram determinadas as concentrações de alantoína, ácido úrico, uréia e creatinina. Não se observou efeito dos níveis de zeolita (P>0,05) no consumo diário de nutrientes (kg/dia) de MS, MO, EE, CHO, FDNcp, CNF e NDT. No entanto, observou-se efeito de zeolita (P<0,05) sobre o consumo de PB. Porém, detectou-se efeito positivo linear de zeolita (P<0,05) sobre os consumos de MS e FDNcp quando expressos em g/kg PV. A digestibilidade total da MS, MO, PB, EE, FDNcp e CNF não foi afetada (P>0,05) pelos níveis de zeolita, o que não foi observado para NDT (P<0,05). A digestibilidade ruminal dos CNF foi afetada (P<0,05) quadraticamente (valores acima de 1,55% de zeolita aumentam a digestibilidade ruminal dos CNF) e a intestinal da PB e CNF foram afetadas (P<0,05) pela adição dos níveis de zeolita, respectivamente de forma linear e quadrática (maior digestibilidade com 1,55% de zeolita). A ingestão e a excreção fecal de nitrogênio (g/dia) foram afetadas linearmente positivas (P<0,05) com o aumento dos níveis de zeolita na dieta. Não houve efeito (P>0,05) dos níveis de zeolita sobre a excreção dos derivados de purina e purinas absorvidas, bem como sobre a produção de proteína microbiana e eficiência de síntese microbiana. As concentrações de glicose e uréia plasmática também não foram afetadas (P>0,05) pelos níveis de zeolita. Não houve interação (P>0,05) entre o nível de zeolita e o tempo de avaliação do pH ou do nitrogênio amoniacal, porém, o tempo de avaliação afetou o pH e o nitrogênio amoniacal (P<0,05), ou seja, diferiram ao longo do dia. Não houve diferença (P>0,05) na composição das bactérias ruminais em função dos níveis de zeolita, demonstrando que o aditivo não foi capaz de alterar a MS, MO, PB e N-RNA das mesmas. Concluiuse que a adição de zeolita na ração não melhora a utilização da uréia em dietas de bovinos de corte, uma vez que não altera o consumo e a digestibilidade de quase todos os nutrientes, bem como não afetou os parâmetros ruminais avaliados.

Orientador: Edivaldo Antônio Garcia / Banca: Silvana Silvana Martinez Baraldi / Banca: Otto M. Junqueira / Resumo: Com o objetivo de avaliar a influência de concentrações de clinoptilolita e de cálcio na dieta, sobre o desempenho e a qualidade dos ovos, foram utilizadas 576 poedeiras Hisex Brown em um delineamento experimental inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 3X4 (três níveis de cálcio - 2,5; 3,1 e 3,7% e quatro níveis de clinoptilolita - 0,0; 0,15; 0,25 e 0,50%), com 12 tratamentos, seis repetições e oito aves por gaiola. O experimento compreendeu quatro ciclos de 28 dias. As rações experimentais foram formuladas à base de milho e farelo de soja. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de significância, utilizando-se o programa estatístico SISVAR. Houve interação significativa (p<0,05) entre os fatores estudados, sendo que os tratamentos contendo 0,0; 0,25 e 0,50% de clinoptilolita com 2,5% de cálcio apresentaram as piores conversões alimentares por dúzia de ovos. A utilização de 2,5% de cálcio com 0,25 ou 0,50% da zeólita diminuiu significativamente a postura e piorou as conversões alimentares por dúzia e por massa de ovos. Efeitos significativos (p<0,05) dos níveis de cálcio foram encontrados sobre porcentagem de postura, massa de ovos, conversão alimentar por dúzia e por massa de ovos, porcentagens de albúmen e casca, gravidade específica e resistência da casca à quebra, sendo que o nível mais baixo de cálcio usado nas dietas piorou os índices de desempenho e de qualidade de casca dos ovos citados, e proporcionou maior porcentagem de albúmen. Os níveis de clinoptilolita apresentaram efeitos (p<0,05) sobre as porcentagens de albúmen e gema, sendo que os teores de gema aumentaram com a utilização da zeólita na dieta. Conclui-se que a utilização de clinoptilolita em dietas de poedeiras em final de primeiro ciclo produtivo não influenciou beneficamente o desempenho e a qualidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract : The goal of this experiment was to evaluate the influence of several dietary concentrations of clinoptilolite and calcium on the performance and egg quality. Five hundred and seventy six Hisex Brown layers were used in a 3x4 factorial (three calcium concentrations, 2,5; 3,1 and 3,7%; and four clinoptilolite concentrations, 0,0; 0,15; 0,25 and 0,50%) arranged in a fully randomized design with 12 treatments, six replicates and eight birds per cage. The experiment lasted four 28-day cycles. The experimental diets were based on corn and soybean meal. The results were submitted to analysis of variance and the averages were compared through Tukey's test at 5% of significance, using the statistical program SISVAR. There was a significant interaction (p <0.05) between the factors, and the treatments containing 0.0, 0.25 and 0.50% of clinoptilolite with 2.5% of calcium had the worst feed conversion ratios (kg feed / egg dozen). Using 2.5% calcium with 0.25 or 0.50% clinoptilolite significantly worsened laying and feed conversion (kg feed / egg dozen and kg feed / kg eggs). Significant effects (p <0.05) of calcium levels were found for laying percentage, egg mass, feed conversion (kg feed / egg dozen and kg feed / kg eggs), percentages of albumen and shell, specific gravity and shell breaking strength, while the lowest level of calcium worsened the above indices of performance and shell quality and produced a higher percentage of albumen. The levels of clinoptilolite had effects (p <0.05) on the percentages of albumen and yolk, and yolk content increased with the use of clinoptilolite. In conclusion, the use of clinoptilolite in diets for laying hens at the end of the first production cycle does not improve the performance and egg... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Fauze Ahmad Aouada / Resumo: Com a grande visibilidade e avanços que a área médica recebe, esta necessita de grande investimento para adquirir equipamentos sofisticados, porém existem materiais comumente encontrados no dia a dia que se destacam para aplicação no ramo medicinal devido suas propriedades satisfatórias e principalmente o baixo custo. Um desses materiais são os hidrogéis, nos quais são polímeros altamente hidrofílicos que quando obtidos por meio de fontes naturais possuem características atrativas para utilização nesta área. A combinação de hidrogéis com nanoestruturas resulta na produção de nanocompósitos que são materiais promissores para o uso em sistemas que necessitam de processo de liberação controlada. Tais sistemas têm o intuito de aumentar o tempo de liberação seja do fármaco, pesticida, água, fertilizante e minimizar perdas expressivas. Com isso, a proposta do trabalho é desenvolver e caracterizar hidrogéis nanocompósitos a base de polissacarídeos para possível utilização como veículos carreadores em sistemas de liberação controlada de fármacos. Os hidrogéis foram obtidos gotejando controladamente a solução de alginato de sódio e alginato de sódio com nanocargas em diferentes concentrações de cloreto de cálcio (CaCl2) ou cloreto de alumínio (AlCl3). Para caracterização, as propriedades hidrofílicas foram determinadas por medidas de grau de intumescimento, as morfológicas e espectroscópicas foram avaliadas por meio das técnicas de Espectroscopia de Absorção no Infravermelho com Trans... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the high visibility and advances in the medical field, needing that high investment to get sophisticated equipments, however there are materials generally found daily that stand out for application in the medical field due its satisfactory properties and mainly the low cost. One of these materials is the hydrogels, which are highly hydrophilic polymers that when obtained from natural sources have attractive characteristics for use in this field. The combination of hydrogels with nanofillers , i.e., nanoclay and zeolite, result in the production of promising nanocomposites for the use in system that require of controlled release process. Such systems have objective to increase the release time of drug, pesticide, water, fertilizer and minimize the significant losses. Thus, the proposal of this study is to develop and characterize nanocomposite hydrogels based on polysaccharide for possible utilization as carrier vehicles in controlled release systems of drugs. The hydrogels were obtained dripping controllably the sodium alginate and sodium alginate with nanofillers solutions in different concentration of calcium chloride and aluminum chloride. Hydrophilic properties were determined by degree of swelling measurements, and the morphological and spectroscopic were evaluated by means of techniques Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) coupled with EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy). In addition, the thermal properties we... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Curativos utilizados no tratamento de feridas crônicas e queimaduras devem apresentar carac terísticas antimicrobianas. Sabe-se que compostos de prata são utilizados há muito tempo como antissépticos, mas apresentam alguns problemas relacionados ao modo de liberação. A fim de controlar essa liberação, os íons Ag+ podem ser imobilizados em suportes, como por exemplo, zeólitas, que por sua vez devem estar dispersas no filme que é utilizado como curativo. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e a caracterização de filmes à base de gelatina, adicionados de zeólita clinoptilolita impregnada com íons prata e a avaliação das propriedades antimicrobianas, visando à aplicação no tratamento de ferimentos. Filmes com 5,7 e 10% (m/v) de gelatina e 0, 5, 10, 15, 20 e 25% (v/v) de glicerol foram produzidos e caracterizados quanto à espessura, teor de umidade, capacidade de absorção de água (CAA), caráter hidrofílico, propriedades mecânicas, permeabilidade ao vapor de água (PVA), fluxo de permeação de vapor de água (FPVA), morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Com base nas características determinadas, foi possível selecionar três formulações para incorporação das zeólitas (10% de gelatina e 15, 20 e 25 % de glicerol). A zeólita comercial clinoptilolita foi caracterizada e impregnada com íons Ag+. Na sequência, por meio de um ensaio antimicrobiano preliminar, foi definido que as zeólitas seriam adicionadas aos filmes nas concentrações de 0,5; 1 e 2 % (m/v). Os filmes à base de gelatina com zeólitas foram caracterizados pelos mesmos ensaios citados e também por análise tennogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e quantiticação de íons prata por espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS). Através da avaliação antimicrobiana qualitativa, percebeu-se que a ação antimicrobiana é decorrente da presença dos íons Ag+, porém não foram identificadas diferenças expressivas entre o tamanho dos halos de inibição formados para as diferentes concentrações de clinoptilolita-Ag. Através do ensaio microbiológico quantitativo verificou-se que não havia carga bacteriana na solução onde o filme estava imerso. Os resultados obtidos mostram que os filmes desenvolvidos neste estudo têm potencial para serem aplicados como curativos, atuando como antimicrobiano, auxiliando, desta forma, na cicatrização dos ferimentos. / Dressings used in treatment of bums and chronic wound must present antimicrobial characteristics. It is known that silver compounels are used for long time as antiseptics, but they have some problems related to release mode. To control this release, Ag+ ions may be immobilized in supports, as zeolites, that must be disperseel in the film used as wound dressing. In this sense, this work objectives the development and characterization of gelatin based-films added of clinoptilolite zeolite impregnated with silver ions and antimicrobial properties evaluation, aiming the application in wound treatment, as burns, for example. Films with 5,7 anel 10% (w/v) of gelatin anel 0, 5, 10, 15, 20 anel 25 % (v/v) of glycerol were produced and characterized by the thickness, moisture content, water absorption capacity (CAA), hydrophilic character, mechanical properties, water vapor permeation (PVA), water vapor permeation flux (FPVA), morphology by scanning electron microscopy (MEV) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Based on the determined characteristics, it was possible select three formulations for zeolites incorporation (10% of gelatin and 15, 20 and 25 % of glycerol). Commercial clinoptilolite zeolite was characterized and impregnated with Ag+ ions. Subsequently, by a preliminary antimicrobial assay, it was defined that the zeolites would be added to the films in the concentrations of 0.5, 1 and 2 % (w/v). Gelatin based films with zeolites were characterizeel by the same assays cited and, also, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and silver ions quantification by flame atomic absorption spectroscopy (FAAS). Characterization tests demonstrated that the zeolite concentration of 0.5% resulted in films with properties more suitable for wound dressing application. By the qualitative antimicrobial evaluation, it was noticed that the antimicrobial action is due to the Ag+ ions, but no significant differences between the size of the inhibition halos formed were observed for the different concentrations of clinoptilolite-Ag. By the quantitative antimicrobial evaluation, it was found that there was no bacterial load in the solution where the film was submerged. The results show that the films developed in this stuely have potential to be applied as wound dressings, acting as an antimicrobial, thus helping the wound healing.

Neste trabalho foram testados métodos de obtenção de zeólitas e sílica amorfa a partir das cinzas volantes do carvão utilizado na Usina Termoelétrica Presidente Médici, Candiota, RS, tendo como objetivo principal a transformação de um resíduo sólido de grande impacto ambiental em materiais com maior valor agregado e uma ampla gama de aplicações. As matérias primas, assim como os produtos obtidos foram caracterizados por um conjunto de técnicas, a saber: Difratometria de Raios X(DRX), Fluorescência de Raios X(XFD), CHNS elementar, área superficial específica (BET), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para a síntese das zeólitas foi utilizado o processo em duas etapas que consiste em fusão alcalina seguida de tratamento hidrotérmico. Visando a comparação entre as estruturas formadas, os parâmetros avaliados neste processo foram: natureza da fonte de silício e alumínio, tempo de reação, temperatura de reação e proporção cinza/NaOH. As temperaturas utilizadas foram de 350°C, 600°C e 800°C .em tempos de 3h, 5h e 8h e as proporções cinza/NaOH de 1:1 e 1:2. As análises por difração de raios X dos produtos obtidos por fusão alcalina indicaram estruturas zeolíticas naqueles em que foram usadas as proporções cinza/NaOH de 1:1 em todas as temperaturas utilizadas neste processo variando os tempos de reação. Com a proporção cinza/NaOH de 1:2, não foram obtidas estruturas com características zeolíticas. Para a obtenção da sílica amorfa, as cinzas foram submetidas à fusão alcalina com NaOH seguida de lixiviação com HCl a 25%,sendo obtidos dois produtos:um a partir da fase gel e outro da fase precipitada Os produtos obtidos, analisados por difração de raios X apresentaram valores de 2θ (26,6) característicos da sílica amorfa. Uma avaliação semiquantitativa feita por fluorescência de raios X indica que a sílica amorfa precipitada apresentou pureza acima de 95% e a sílica amorfa obtida a partir do gel, apresentou pureza de 75%. / In this essay, methods of obtaining amorphous silica and zeolites from coal fly ash Presidente Médici Thermoelectric Power Plant have been tested, having as main objective the transformation of a large solid waste environmental impact in high value applicable materials. The raw materials, and the products were characterized by a set of techniques: particle size analysis, X-ray diffraction (XRD), X-Ray Fluorescence (XFD), CHNS elemental (BET) Scanning electron microscopy (SEM), Microscope bench. For the synthesis of zeólitas, the process was done in two steps. It consisted in alkaline fusion followed by hydrothermal treatment. The parameters evaluated in this process were the origin of the source of silicon and aluminum; reaction time, reaction temperature, proportion fly ash/ hydroxide. The temperatures used were 350 °C, 600 °C and 800 °C. To time of 3h, 5h and 8h and cinza/ NaOH proportion of 1:1 and 1:2 . The products obtained by alkaline fusion those in witch were subjected the proportion fly ash /NaOH 1:1 showed zeolitic structures at all temperatures used in this process by varying the reaction time. With the ratio fly ash/NaOH 1:2 not zeolitic structures were obtained.. To obtain amorphous silica, ash was subjected to alkali fusion with NaOH and treated with hydrochloric acid (25%). Two products were obtained: one from the gel phase and other from the the precipitated phase, The x-ray diffraction patterns shows a amorphous band in the 2 θ region in the range between 20° and 40° which is related to the amorphous silica. A semi quantitative evaluation by X-ray fluorescence shows that the amorphous precipitated silica had purity of above 95%, and amorphous silica obtained from gel showed 75% purity.

O petróleo é a principal matéria-prima empregada para produzir combustíveis, lubrificantes e produtos petroquímicos. Atualmente, devido ao fato desta fonte não ser renovável e estimar-se a sua extinção, busca-se por fontes renováveis de energia que possam vir a substituí-la. Nesse contexto, o etanol vem sendo investigado por ser uma alternativa sustentável para a obtenção de hidrocarbonetos de maior valor agregado, tais como, eteno, propeno, benzeno, tolueno, entre outros, através de sua conversão catalítica em condições controladas. Este trabalho teve por finalidade avaliar o efeito de diferentes catalisadores metálicos suportados em zeólita HZSM-5 na reação de conversão do etanol em produtos de maior valor agregado. Para isso, prepararam-se catalisadores com 2,5 % em massa dos metais La, Ca, Li, Mg e Ni impregnados na zeólita HZSM-5 comercial. A seguir foram preparados catalisadores a partir da modificação da zeólita HZSM-5 com diferentes teores de Ni e, na sequência, amostras com diferente combinação de Ni e La. Posteriormente, a zeólita HZSM-5 foi sintetizada em laboratório e impregnada através da combinação entre os metais Ni e Zn. Os catalisadores antes do seu emprego nos ensaios catalíticos foram caracterizados por medidas de área específica SBET, DRX e TPD-NH3. As amostras após a reação foram caracterizadas por TPO. Os ensaios de atividade foram conduzidos em reator tubular de leito fixo, com carga de catalisador de 100 mg, na faixa de temperaturas entre 300 e 400 °C, utilizando-se uma vazão de alimentação de etanol na faixa de 0,2 a 1,2 mL.h-1. Foram realizados três tipos de ensaios: com diferentes temperaturas de reação, teste de influência do tempo de residência e teste de estabilidade dos catalisadores. Os testes de atividade catalítica da zeólita comercial modificada, conduzidos em diferentes temperaturas de reação, sugerem que o metal e sua quantidade, assim como a temperatura de reação, influenciam na seletividade para formação dos hidrocarbonetos superiores. Quanto aos catalisadores preparados a partir da modificação da zeólita sintetizada através da combinação de Ni e Zn, observou-se a influência do teor de cada metal e a necessidade de serem empregadas temperaturas de reação mais elevadas (400 °C) para obtenção dos hidrocarbonetos pesados. O teste de avaliação do tempo de residência mostrou que vazões menores (0,3-0,4 mL.h-1) favorecem a formação dos produtos pesados. Através do teste de estabilidade constatou-se que ao final de 10 horas de reação a conversão do etanol ainda foi de 100%, mas que a seletividade dos catalisadores para os hidrocarbonetos superiores foi diminuindo ao longo da reação devido à deposição de carbono sobre o catalisador. / The crude oil is the main raw material used to produce fuels, lubricants and petrochemicals. Currently, due to its increasing price some alternatives for petroleum replacement are being investigated. Among them, the renewable ones, such as ethanol, are receiving great attention. The catalytic conversion of ethanol is a potential source for obtaining liquid hydrocarbons, such as benzene, toluene, etc., that are of great interest in chemical industry. This work aim to evaluate the effect of different metals on HZSM-5 supported catalysts for the ethanol conversion into variable products. A series of catalysts containing 2.5 wt% of the metals La, Ca, Li, Mg and Ni were impregnated on commercial HZSM-5. Other series were prepared with different amounts of Ni, and with different combination of Ni and La on commercial HZSM-5. Subsequently, the HZSM-5 zeolite was synthesized in the laboratory and impregnated with Ni and/or Zn. Samples were characterized by specific area SBET, XRD and NH3-TPD. The spent catalysts were characterized by TPO. The catalyst activity was evaluated by catalytic conversion of ethanol experiments, carried out in a tubular fixed bed reactor with catalyst weight of 100 mg in the temperature range between 300 and 400 °C, using a feed rate of ethanol in the range of 0.2 to 1.2 mL.h-1. Three types of experiments were performed: with different reaction temperatures, different residence time and test of catalyst stability. The results with different reaction temperatures suggest that the type and the amount of metal used for the modification of commercial HZSM-5 zeolite influence the selectivity for the formation of higher hydrocarbons as well as the reaction temperature. For the catalysts prepared by modification of the synthesized HZSM-5 using Ni and/or Zn, the influence of the content of each metal and the reaction temperature can be observed. The residence time test showed that the lower flow rates favor the formation of heavy products. Total ethanol conversion was obtained during the 10 h reaction experiments for catalysts stability evaluation. However the catalysts selectivity for higher hydrocarbons decreased toward the end of the reaction due to the formation and deposition of coke on the catalyst surface.

A mineração do carvão fóssil gera grandes volumes de rejeitos que podem ser responsáveis por graves danos ambientais, entre os quais a Drenagem Ácida de Minas (DAM) decorrente da oxidação da pirita (FeS2) na presença de água e ar. Este percolado apresenta um baixo pH, rico em íons sulfato e ferro, bem como outros metais solúveis, como alumínio, manganês e zinco. Atualmente, o tratamento mais utilizado para este efluente é a precipitação/neutralização. Contudo, este processo muitas vezes é ineficiente para a remoção de manganês. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi realizar o tratamento da Drenagem Ácida de Minas, visando à remoção de metais, com foco especial na remoção do íon manganês, utilizando as etapas de precipitação e, após, a troca iônica com zeólitas sintetizadas a partir de cinzas leves de carvão. A metodologia deste trabalho compreendeu duas etapas: 1°) síntese da zeólita NaP1, a partir de cinzas leves de carvão de Candiota por processo hidrotérmico e sua caracterização, 2°) caracterização da DAM, seguido de tratamento por precipitação/neutralização, e por troca iônica - zeólitas. O estudo foi aplicado para uma DAM proveniente da região carbonífera de Santa Catarina. Os resultados dos testes de caracterização do produto da síntese demonstraram a formação da zéolita NaP1, com CTC de 2,3 meq g-1. A DAM apresentou resultados típicos, com pH baixo, elevadas concentrações de Fe e sulfato e valores de manganês de 45,15 mg L-1. Os resultados do tratamento inicial mostraram que o tratamento do efluente por precipitação/neutralização, em pH 6,0, com Ca(OH)2, promove a remoção total de Al, Fe e Zn, contudo a concentração de manganês ainda fica em 28,24 mg L-1. No tratamento por troca iônica, utilizou-se a zeólita NaP1 para a remoção do manganês restante no efluente. O tempo de contato foi de 30 min, a razão S/L de 10 g L-1. O emprego da zeólita promoveu a remoção total do manganês da DAM. O mecanismo de remoção de Mn2+ ocorre por troca iônica na faixa de pH neutra e por precipitação superficial em valores de pH acima de 8,5. Em condições de laboratório, o custo do tratamento com zeólitas foi o dobro do tratamento por precipitação/neutralização. O tratamento com a utilização de zeólitas, seria uma alternativa visando a diminuição do consumo de cal hidratada com elevação do pH e remoção do Mn residual. / The mining of fossil coal generates large volumes of waste that may be responsible for serious environmental damage, including the acid mine drainage (AMD) resulting from oxidation of pyrite (FeS2) in the presence of water and air. This percolated has a low pH, rich in sulphate ions and iron as well as other soluble metals such as aluminum, manganese and zinc. Nowadays the most common treatment for this wastewater, is precipitation/neutralization. However, this process is inefficient for the removal of manganese. Thus the general aim this study was the treatment of acid mine drainage, aiming the removing metals, with special focus on removal of manganese ion, using the steps of precipitation and after the ion exchange with synthesized zeolites from fly ash coal. The methodology of this work included two steps: 1°) synthesis zeolite NAP1 from fly ash coal of Candiota by hydrothermal process and their characterization, 2°) characterization of AMD treatment followed by precipitation/neutralization and ion exchange-zeolite. The study was applied for a AMD from the coalfield of Santa Catarina. The results of the characterization tests of the synthesis product showed the formation of the zeolite NaP1, CEC from 2.3 meq g-1. The AMD showed typical results with low pH, high concentration of Fe and sulfate and manganese values 45.15 mg L-1. The results of the initial treatment from precipitation/neutralization showed that treatment of effluent by precipitation/neutralization at pH 6.0 with Ca(OH)2 promotes complete removal of Al, Fe e Zn, however the concentration is still in the manganese 28.24mg L-1. In the treatment by ion exchange, the zeolite NaP1 was used for the remaining manganese removal in wastewater. The contact time was 30 min, the ratio S/L 10 g L-1. The use of zeolite promoted the complete removal of manganese from AMD. The manganese removal by ion exchange mechanism occurs in the neutral range and surface precipitation in values above 8.5. In laboratory conditions, the cost of treatment with zeolite was double treatment by precipitation/neutralization. The treatment with use of zeolite would be an alternative aiming to decrease consumption of hydrated lime with increased pH and removing the residual Mn.

The Canadian mining industry is a multi-billion-dollar effort and one of Canada’s largest industrial sectors, creating jobs and security across the country. Certain practices employed within the industry have led to great developments, while increasing productivity and reducing costs. One such practice is the use of nitrogen-based explosives, which have serious environmental repercussions, namely the introduction of large quantities of ammonia into the ecosystem through means of complex blends of wastewaters also containing various metals. These explosive impacted mining wastewaters (EIMWW), must be treated before being introduced into natural waterways as ammonia pose several threats to the environment including the depletion of dissolved oxygen as well as acute toxicity for fish. Newterra, a provider of modular treatment solutions for water, wastewater and groundwater, requested an assessment of the feasibility of a brine-based ion exchange (IE) system for the removal of ammonia from EIMWW, that would be simple to operate and could be deployed in remote areas. The following thesis consists of an evaluation of several IE materials, to determine the feasibility of an IE system for the treatment of real EIMWW. Potassium and calcium were determined to be the problematic ions present in the EIMWW, potentially leading to competitive adsorption issues. This was accomplished by comparing batch IE isotherms for five different IE materials; one natural zeolite (clinoptilolite), one modified clinoptilolite (Resintech SIR-600), and three synthetic resins (Purolite SSTC60, Amberlite IR120 Na and Bojie BC121 H) using both a synthetic single-solute ammonia wastewater and real EIMWW with a total ammonia nitrogen (TAN) concentration of 3.87 meq TAN/L (~70 mg/L). The three synthetic resins produced the largest reductions in capacities from the effects of competition and featured the following exchange capacities when treating EIMWW: 0.24±0.03, 0.25±0.01 and 0.22±0.001 meq TAN/g for the Purolite, Amberlite and Bojie resins respectively. These were respective reductions of 87±0.96, 86±0.80 and 87±0.03 % compared to their single-solute TAN solution capacities. The two zeolites featured higher multi-component exchange capacities; 0.32±0.04 meq TAN/g for the clinoptilolite and 0.42±0.01 meq TAN/g for the SIR-600. Furthermore, calcium was found to pose minimal competitive effects and potassium was responsible for the most capacity reduction. Batch regeneration experiments with the clinoptilolite and SIR-600 were undertaken to evaluate the long-term performance of both materials. These consisted of IE isotherms with the EIMWW followed by material regeneration with various regenerants including a 2.5 % KCl/2.5 % NaCl, a 5 % KCl, and a 2.5, 5 and 10 % NaCl solution. Ultimately, the 5 % and 10 % NaCl solutions were the only regenerants to result in an increase of capacity with the 10 % solution featuring higher capacities for both materials. After four exchange/regeneration cycles using a 10 % NaCl brine, the clinoptilolite produced the following capacities: 0.16±0.01 meq Ca2+/g, 0.39±0.06 meq K+/g and 0.34±0.02 meq TAN/g. For the same conditions the Resintech SIR-600 resulted in the following capacities: 0.12±0.01 meq Ca2+/g, 0.52±0.01 meq K+/g and 0.46±0.00 meq TAN/g. Based on the higher TAN exchange performance, column studies were performed with the Resintech SIR-600 to validate the material’s performance using a more realistic mode of operation similar to real world applications. This was accomplished by comparing the capacities of the material using both a single solute TAN wastewater as well as the EIMWW and a breakthrough concentration criterion of 0.55 meq TAN/L (~10 mg/L). The EIMWW featured breakthrough after only 50 bed volumes, comparatively to the synthetic TAN solution where breakthrough occurred after 274 bed volumes, indicating that competition played a significant role in the performance of the system.

Os depósitos de caulim apresentam-se amplamente distribuídos no planeta, e das reservas brasileiras classificadas como medidas e indicadas, 97% encontram-se na região norte do país onde estão localizadas as principais empresas produtoras de caulim destinado à indústria de papéis. Ocorre que durante as etapas de processamento do minério são gerados grandes volumes de rejeito constituído predominantemente por caulinita, um dos argilominerais mais utilizados como matéria-prima em síntese de zeólitas. Neste trabalho, materiais zeolíticos foram sintetizados utilizando como fonte principal de silício e alumínio um rejeito industrial gerado durante o beneficiamento do caulim para cobertura de papel; o material de partida e as fases formadas como produtos de reação foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de refletância difusa no infravermelho com transformada de Fourier, análise térmica e área superficial específica pelo método BET; sendo posteriormente avaliados quanto à capacidade de adsorção por azul de metileno em sistema descontínuo. O processo de síntese ocorreu em condições hidrotermais através de autoclavagem estática e os efeitos tempo-temperatura, assim como também as relações Si/Al e Na/Al foram considerados. Os resultados mostram que na metodologia desenvolvida com o rejeito de caulim, inicialmente calcinado a 700°C por 2 horas, submetido em seguida à reação em meio alcalino a 90ºC por 48 horas na presença de uma fonte adicional de sílica foi obtida zeólita do tipo faujasita com boa cristalinidade como fase predominante no produto de síntese. Os dados dos ensaios de adsorção determinados por espectrofotometria UV-visível e ajustados pelos modelos de Langmuir e Freundlich sugerem que o material faujasítico apresenta boa capacidade adsortiva atingindo eficiências entre 85 e 92% para concentrações na faixa de 10 a 30 mg/L, demonstrando assim, ser o referido material uma alternativa eficiente e de baixo custo quando utilizado para a remoção de corantes de solução aquosa no tratamento de efluentes industriais. / Kaolin deposits have become widely distributed on the planet, Brazilian\'s reserves classified as measured and indicated, 97% are in the northern region where are located the main producers of kaolin for the paper industry. During the processing steps of the ore are generated large amount of waste constituted predominantly by kaolinite, one of the most widely used clayminerals as a raw material in synthesis of zeolites. In the present work, zeolitic materials were synthesized using as main source of silicon and aluminum an industrial waste generated during the processing of kaolin for paper coating, the starting material and formed phases as reaction products were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, diffuse reflectance spectroscopy in the infrared Fourier transform, thermal analysis and specific surface area by BET method; and subsequently evaluated for adsorption capacity for methylene blue in a batch system. The synthesis process occurred in hydrothermal conditions and the effects, time-temperature, as well as the relations Si/Al and Na/Al were considered. The results show that in the methodology developed from kaolin waste, initially calcined at 700°C for 2 h, subjected then reaction in alkaline medium at 90°C for 48 h in presence of additional silica was obtained faujasite-type zeolite with good crystallinity as phase predominant in the synthesis product. Adsorption data determined by UV-visible spectrophotometry were fitted using Langmuir and Freundlich isotherms models and suggest that the zeolitic material has good adsorptive capacity, achieving efficiencies between 85 and 92% at concentrations in the range 10 30 mg/L, thus becoming, this material, an effective and low-cost alternative when used for the removal of dyes from aqueous solution in the treatment of industrial effluents.

A mineração do carvão fóssil gera grandes volumes de rejeitos que podem ser responsáveis por graves danos ambientais, entre os quais a Drenagem Ácida de Minas (DAM) decorrente da oxidação da pirita (FeS2) na presença de água e ar. Este percolado apresenta um baixo pH, rico em íons sulfato e ferro, bem como outros metais solúveis, como alumínio, manganês e zinco. Atualmente, o tratamento mais utilizado para este efluente é a precipitação/neutralização. Contudo, este processo muitas vezes é ineficiente para a remoção de manganês. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi realizar o tratamento da Drenagem Ácida de Minas, visando à remoção de metais, com foco especial na remoção do íon manganês, utilizando as etapas de precipitação e, após, a troca iônica com zeólitas sintetizadas a partir de cinzas leves de carvão. A metodologia deste trabalho compreendeu duas etapas: 1°) síntese da zeólita NaP1, a partir de cinzas leves de carvão de Candiota por processo hidrotérmico e sua caracterização, 2°) caracterização da DAM, seguido de tratamento por precipitação/neutralização, e por troca iônica - zeólitas. O estudo foi aplicado para uma DAM proveniente da região carbonífera de Santa Catarina. Os resultados dos testes de caracterização do produto da síntese demonstraram a formação da zéolita NaP1, com CTC de 2,3 meq g-1. A DAM apresentou resultados típicos, com pH baixo, elevadas concentrações de Fe e sulfato e valores de manganês de 45,15 mg L-1. Os resultados do tratamento inicial mostraram que o tratamento do efluente por precipitação/neutralização, em pH 6,0, com Ca(OH)2, promove a remoção total de Al, Fe e Zn, contudo a concentração de manganês ainda fica em 28,24 mg L-1. No tratamento por troca iônica, utilizou-se a zeólita NaP1 para a remoção do manganês restante no efluente. O tempo de contato foi de 30 min, a razão S/L de 10 g L-1. O emprego da zeólita promoveu a remoção total do manganês da DAM. O mecanismo de remoção de Mn2+ ocorre por troca iônica na faixa de pH neutra e por precipitação superficial em valores de pH acima de 8,5. Em condições de laboratório, o custo do tratamento com zeólitas foi o dobro do tratamento por precipitação/neutralização. O tratamento com a utilização de zeólitas, seria uma alternativa visando a diminuição do consumo de cal hidratada com elevação do pH e remoção do Mn residual. / The mining of fossil coal generates large volumes of waste that may be responsible for serious environmental damage, including the acid mine drainage (AMD) resulting from oxidation of pyrite (FeS2) in the presence of water and air. This percolated has a low pH, rich in sulphate ions and iron as well as other soluble metals such as aluminum, manganese and zinc. Nowadays the most common treatment for this wastewater, is precipitation/neutralization. However, this process is inefficient for the removal of manganese. Thus the general aim this study was the treatment of acid mine drainage, aiming the removing metals, with special focus on removal of manganese ion, using the steps of precipitation and after the ion exchange with synthesized zeolites from fly ash coal. The methodology of this work included two steps: 1°) synthesis zeolite NAP1 from fly ash coal of Candiota by hydrothermal process and their characterization, 2°) characterization of AMD treatment followed by precipitation/neutralization and ion exchange-zeolite. The study was applied for a AMD from the coalfield of Santa Catarina. The results of the characterization tests of the synthesis product showed the formation of the zeolite NaP1, CEC from 2.3 meq g-1. The AMD showed typical results with low pH, high concentration of Fe and sulfate and manganese values 45.15 mg L-1. The results of the initial treatment from precipitation/neutralization showed that treatment of effluent by precipitation/neutralization at pH 6.0 with Ca(OH)2 promotes complete removal of Al, Fe e Zn, however the concentration is still in the manganese 28.24mg L-1. In the treatment by ion exchange, the zeolite NaP1 was used for the remaining manganese removal in wastewater. The contact time was 30 min, the ratio S/L 10 g L-1. The use of zeolite promoted the complete removal of manganese from AMD. The manganese removal by ion exchange mechanism occurs in the neutral range and surface precipitation in values above 8.5. In laboratory conditions, the cost of treatment with zeolite was double treatment by precipitation/neutralization. The treatment with use of zeolite would be an alternative aiming to decrease consumption of hydrated lime with increased pH and removing the residual Mn.