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O bagaço de malte representa 85% dos resíduos sólidos gerados no processo cervejeiro o que, somente no Brasil, corresponde a uma produção anual de 2,6 milhões de toneladas, sendo constituído principalmente de celulose (16 - 21%), hemicelulose (15 - 29%), lignina (19 - 28%) e proteínas (24 - 39%). Emprega-se esse material basicamente como ração animal. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivos extrair polpa celulósica do bagaço de malte e empregá-la na síntese de carboximetilcelulose utilizando reator micro-ondas. Inicialmente o bagaço de malte seco com granulometria menor ou igual a 1 mm foi submetido a tratamento alcalino seguido pelo processo de branqueamento no qual foi avaliada, empregando planejamento fatorial 23 com ponto central e metodologia de superfície de resposta, a influência da temperatura (70-80 °C), tempo (3-4 h) e a proporção de solução branqueadora/polpa (40/1-50/1 (v/m)) nas propriedades das polpas obtidas. A síntese da carboximetilcelulose foi realizada sob condições heterogêneas em duas etapas: a alcalinização e a eterificação. Na etapa de alcalinização, foi utilizado isopropanol e solução de NaOH 40% na proporção de 1,6 g de NaOH por grama de polpa celulósica durante 15 minutos. A etapa de eterificação foi realizada em reator micro-ondas na qual foi avaliado, por meio de planejamento fatorial 23 com ponto central e metodologia de superfície de resposta, o efeito da proporção de ácido monocloracético/polpa (g/g) (2,5-5), temperatura (70-90 °C) e tempo (2,5-7,5 min) no conteúdo médio de grupo carboximetila por unidade anidroglicosídica (grau de substituição). O grau de substituição e a distribuição dos grupos carboximetila nas amostras de carboximetilcelulose foram determinados por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de próton (RMN 1H). Análise de componentes principais foi aplicada para agrupar amostras de carboximetilcelulose com grau de substituição e distribuição dos grupos carboximetila semelhantes. As modificações químicas que ocorreram após a carboximetilação da polpa celulósica foram verificadas por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As condições ótimas de branqueamento foram obtidas empregando a relação solução branqueadora/polpa (v/m) de 50/1, temperatura e tempo de 80 °C e 3,66 h, respectivamente, resultando em polpa branqueada com 93,80, 86,39, 3,40, 1,67% de celulose, α-celulose, lignina e hemicelulose, respectivamente, e viscosidade de 10,55 cP. A remoção dos constituintes não celulósicos foi confirmada por espectroscopia no infravermelho (FTIR), difração de raios-X e análise térmica. As condições ótimas de eterificação foram obtidas com tempo de 7,5 min., proporção de 5g de ácido monocloracético por grama de polpa e temperatura de 70 °C, possibilitando a obtenção de carboximetilcelulose com grau de substituição igual a 1,44. A síntese de carboximetilcelulose foi confirmada pela espectroscopia de RMN 1H e infravermelho. Através do emprego da análise de componentes principais foi definido três grupos de amostras em função do grau de substituição e padrão de distribuição dos grupos carboximetila. Com base nos resultados apresentados, conclui-se que o bagaço de malte apresenta potencial para produção de polpa celulósica que pode ser empregada na síntese de carboximetilcelulose utilizando reator micro-ondas. Brewer’s spent grain represents 85% of solid waste generated in the brewing process that only in Brazil, corresponding to an annual output of 2.6 million tons, consisting mainly of cellulose (16-21%), hemicellulose (15-29%), lignin (19 - 28%) and protein (24 - 39%). This material is employed basically like animal feed. In this context, this work aimed to extract pulp from spent grain and employ it in the synthesis of carboxymethylcellulose utilizing microwave reactor. Initially BSG dry with a particle size less than or equal to 1 mm was subjected to alkaline treatment followed by bleaching in which it was evaluated, employing 23 factorial design with center point and response surface methodology, the influence of temperature (70- 80 ° C), time (3-4 h) and ratio of bleach solution/pulp (40/1- 50/1 (v / m)) the properties of pulps obtained. The synthesis of carboxymethylcellulose (CMC) was performed under heterogeneous conditions in two stages: the alkalization and etherification. In the alkalinization step, isopropanol was used and 40% NaOH solution at a ratio of 1.6 g of NaOH per g of pulp for 15 minutes. The etherification step was performed in a microwave reactor which it was evaluated, employing 23 factorial design with center point and response surface methodology, the effect of the ratio of monochloroacetic acid/pulp (g/g) (2.5-5), temperature (70-90 ° C) and time (2.5-7.5 min) in the average content of carboxymethyl group per anhydrous glucoside unit (degree of substitution). The degree of substitution and the distribution of carboxymethyl groups in carboxymethylcellulose samples were determined by proton nuclear magnetic resonance (RMN 1H). Principal component analysis was applied to group samples of carboxymethylcellulose with degree of substitution and distribution of carboxymethyl groups similar. The chemical modifications that occurred after the carboxymethylation of cellulose pulp were verified by Infrared Spectroscopy Fourier transform (FTIR). The optimum bleaching conditions were obtained using the relationship bleach solution/pulp (v/m) 50/1, temperature and time of 80 ° C and 3.66 h, respectively, resulting in bleached pulp with 93.80, 86.39, 3.40, 1.67% cellulose, α-cellulose, hemicellulose and lignin, respectively, and viscosity of 10.55 cP. The removal of non-cellulosic constituents was confirmed by infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction and thermal analysis. The optimum conditions for etherification were obtained with time 7.5 min., ratio of 5 g of monochloroacetic acid per gram of pulp and temperature of 70 °C, allowing the obtaining of carboxymethylcellulose with degree of substitution equal to 1.44. Synthesis of carboxymethylcellulose was confirmed by spectroscopy of RMN 1H and infrared. By employing principal component analysis of the three groups of samples was defined according to the degree of substitution and distribution pattern of carboxymethyl groups. Based on the presented results, it is concluded that the brewer’s spent grain has a potential for pulp production that can be employed in the synthesis of carboxymethylcellulose utilizing a microwave reactor. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Compósitos de matriz polimérica reciclada reforçados com farinha de madeira podem ser uma alternativa viável para a substituição da madeira e de polímeros virgens em materiais empregados em pisos, batentes de portas, janelas e revestimentos externos. O objetivo desta pesquisa foi determinar alguns parâmetros físicos e mecânicos de compósito com farinha de madeira de Pinus taeda e elliotti e polipropileno reciclado, sem o emprego de compatibilizantes ou aditivos. Os compósitos foram separados em quatro traços, sendo eles: 100% polipropileno, 90% polipropileno com 10% de farinha de madeira, 80% de polipropileno com 20% de farinha de madeira e 70% de polipropileno com 30% de farinha de madeira. Para caracterização do compósito foram utilizadas as normas ASTM D-638-10, ASTM D256-00, ASTM D570-98, ASTM D1238-10 e ASTM G-155-05 e também a análise de superfície por microscopia eletrônica de varredura. Os ensaios de estabilidade dimensional apresentaram resultados satisfatórios. Mesmo o compósito com maior porcentagem de farinha de madeira (30%) apresentou um melhor índice de fluidez de 10,0MFI, sendo considerado compatível com os índices para PP (polipropileno) virgem da norma ASTM D-1238-10. A inclusão de farinha de madeira (FM) proporcionou a obtenção de compósitos com boas características mecânicas que podem ser aplicados na fabricação de diferentes materiais, empregados especificamente em ambientes externos. Recycled polymer matrix composites reinforced with wood flour can be a viable alternative for the replace-ment of wood and virgin polymers in materials used in floors, door frames, windows and external cladding. The objective of this research was to determine some physical and mechanical parameters of composite made with Pinus taeda and elliottii wood flour (WF) and recycled polypropylene (PP), without the use of compatibilizers or additives. The composites were separated into four traits, namely 100% PP, 90% PP with 10%, WF 80% PP with 20% WF and 70 % PP with 30% WF. The characterization of the composite followed the standards ASTM D-638-10, ASTM D256-00, ASTM D570 -98, ASTM D1238 -10 and ASTM G 155-05, it was also employed the surface analysis by scanning electron microscopy. The dimensional stability tests showed satisfactory results. Even the composite with a higher percentage of wood flour (30%) had a flow index of 10 MFI, considered compatible with that observed for PP (polypropylene) virgin by standard ASTM D 1238-10. The inclusion of wood flour (FM) afforded composites with good mechanical characteristics which can be applied in manufacture of different materials, specifically employed outdoors.

Mestrado em Engenharia Civil A presente dissertação visou contribuir para o estudo da viabilidade da aplica-ção de agregados provenientes de resíduos de construção e demolição em camadas não ligadas de pavimentos rodoviários. A gestão dos resíduos provenientes de obras de engenharia civil ainda é limi-tada pela falta de informação sobre a potencialidade de reciclagem que estes materiais possuem. Assim, torna-se evidente que a caracterização laboratorial destes materiais é um instrumento valioso para a promoção da possível apli-cabilidade dos agregados reciclados provenientes de resíduos de construção e demolição. Uma das alternativas ao aterro é a britagem e reutilização destes resíduos em camadas não ligadas de pavimentos rodoviários, sector da construção civil que é tipicamente grande de consumidor de agregados naturais. Neste trabalho foram caracterizadas fisicamente em laboratório 7 amostras de agregados reciclados, sendo uma delas de origem betuminosa. De seguida, foram aplicados os critérios de utilização destes materiais que constam nas especificações LNEC E473 e E474, para analisar a sua aplicabilidade nas camadas não ligadas de pavimentos rodoviários. Foi também realizada uma comparação dos critérios LNEC para agregados reciclados com os critérios das “Estradas de Portugal” para agregados naturais, nas mesmas camadas consideradas dos pavimentos rodoviários, e uma análise estatística de alguns parâmetros em estudo, de modo a promover relações entre eles. This work aimed to contribute to the aggregate feasibility study of waste from construction and demolition in unbound layers of road pavements. Waste management from civil engineering works is still limited by the lack of information potential of recycling these materials have. Thus, it is clear that the laboratory characterization of such materials is a valuable instrument for the promotion of the application of recycled aggregates from construction and demolition waste. One of the alternatives to landfill is the crushing and reuse of these waste in unbound layers of road pavements, the construction industry that is typically a large consumer of natural aggregates. In this work were physically characterized in the laboratory 7 samples of recy-cled aggregates, one of bitumen origin. Then, the conditions of use contained in LNEC’s specifications E473 and E474 were applied to these materials to analyze their applicability in the unbound layers of road pavements. A compari-son was also made between the LNEC criteria for recycled aggregates with the criteria of “Estradas de Portugal” for natural aggregates in the same layers of road pavements considered, and a statistical analysis of some parameters under study, in order to promote relations between them.

Mestrado em Engenharia de Materiais O destino final dos resíduos gerados no fabrico da pasta de papel em Portugal é uma das preocupações crescentes deste setor, já que as normativas europeias são cada vez mais restritas no que respeita à sua deposição em aterro. Impulsionados por este facto o grupo Portucel/Soporcel (gPS) procura soluções mais sustentáveis, como a valorização dos resíduos gerados no seu processo de fabrico em outros setores industriais. O fabrico da pasta de papel pelo método Kraft utilizado pelo gPS, origina diversos resíduos como as lamas geradas na recuperação de químicos e no tratamento de efluentes, assim como as cinzas volantes resultantes da cogeração de energia. O presente trabalho pretende encontrar uma aplicaçãomais sustentável dos resíduos descritos anteriormente. Nomeadamente a sua utilização como matérias-primas secundárias no fabrico de clínquer/cimento e posterior aplicação em argamassas. Na primeira etapa do trabalho realizou-se a caracterização detalhada dos resíduos, em colaboração com o laboratório Raiz (pertencente ao gPS), e efetuou-se o levantamento das quantidades geradas. Com base nestas análises e de acordo com os produtos-alvo para reciclagem, foram previstos estudos de tratamento e adaptação dos componentes ou das misturas, que garantam melhores condições de transporte e incorporação. Em seguida foram elaboradas diferentes misturas em cru e foram testados distintos ciclos de tratamento térmico por forma a obter diferentes tipos de clínquer (belítico e Portland). Posteriormente formularam-se argamassas e testou-se sua adequabilidade como argamassas de reboco. A partir dos resíduos em estudo obteve-se clínquer belítico e clínquer Portland completamente ecológicos (obtidos a partir apenas de resíduos). No caso do clínquer Portland consegui-se uma redução da temperatura de processamento a qual acarreta benefícios processuais e económicos e resulta da presença de impurezas mineralizadoras em alguns dos resíduos. As argamassas produzidas neste trabalho têm potencial para ser utilizadas em rebocos exteriores ou interiores. Neste estudo também foram detetadas limitações, as quais perspetivam algumas dificuldades na transposição para o fabrico industrial de clínquer/cimento. Estas são a possibilidade de ocorrência de reações expansivas do tipo álcalis-agregados o que implica a adoção de correções composicionais para minimizar/evitar problemas de durabilidade e o facto de os resultados experimentais corresponderem só a um lote de resíduos, pelo que será necessário recolher periodicamente amostras nas instalações do gPs, efetuar a sua caracterização e, se necessário, prever medidas de loteamento e homogeneização das misturas. The final destination of wastes generated in the production of paper pulp in Portugal is an important concern in this setor, since European regulations are becoming ever stricter regarding their landfill. Driven by this fact, the Portucel/Soporcel group (gPS) is looking for more sustainable solutions, such as the use of the generated wastes in the production processes of other industrial sectors. The production of paper pulp by the Kraft method used by the gPS generates various wastes, such as sludge from the recovery circuit of chemical reagents and from the wastewater treatment, as well as fly ash from the cogeneration of energy. This work tries to provide a more sustainable use for the wastes previously described, using them as secondary raw materials in the manufature of clinker/cement, and subsequent application in mortars. The first step involved the detailed characterization of the residues, in collaboration with the RAIZ laboratory (belonging to gPS), and a survey of the amounts generated. Based on these analyses, and in accordance with the target products for recycling, were provided treatment studies and adaptation of the components or mixtures, ensuring better transport and incorporation conditions. Then, different blends were prepared and tested with different heat treatment cycles, in order to obtain different types of clinker (belitic and Portland). Subsequently, mortars were formulated, and their suitability as plastering mortars was tested. From the wastes under study environmentally friendly belitic and Portland clinker were manufactured. In the case of Portland clinker, a reduction of the processing temperature was achieved, resulting from the presence of mineralizing impurities in some of the wastes, with procedural and economic benefits. The mortars produced in this work have potential for use in exterior or interior plasters. From this study, were also detected some limitations, which do provide some difficulties in the industrial scale up of the clinker production. These are the possibility of expansive reactions of alkali-aggregate type, which implies the adoption of compositional corrections to minimize/avoid durability problems, and the fact that the experimental results obtained correspond to a single lot of waste, so it will be necessary to periodically collect samples in the plants of the gPS, perform a full characterization and, if necessary, introduce measures of blending and homogenization.

O Brasil tem sido, há muitos anos, o maior produtor de suco de laranja do mundo. A indústria de suco de laranja gera muitos resíduos sólidos e líquidos. Assim, visando o aproveitamento de resíduos da laranja, este trabalho teve como objetivo elaborar uma farinha de resíduo de laranja para a produção de biscoitos tipo cracker. Quatro formulações de biscoitos foram preparadas com teores da farinha de resíduos de laranja de 0% (padrão) 5%, 10% e 20%. Nas análises físico-químicas da farinha de resíduo de laranja foram obtidos valores de 7,51%, 2,35%, 1,98%, 11,67% e 4,64% para os teores de umidade, cinzas, lipídeos, fibras e proteínas, respectivamente. Os biscoitos padrão e com 5% de farinha de resíduo apresentaram as maiores notas do teste de aceitação e o biscoito com 5% de resíduo apresentou valores de 5,17%; 2,41%; 15,08%, 7,43%, 7,38% e 64,43% para os teores de umidade, cinzas, lipídeos, fibras, proteínas e carboidratos, respectivamente. A análise estatística dos resultados do teste de aceitação sensorial mostrou que não houve diferença significativa (p≤0,01) entre a formulação padrão e a com 5% de farinha de resíduo de laranja, o que possibilita sua adição nesse tipo de biscoito.

O soro do leite é um subproduto de relevância da indústria de queijos por ser produzido em grande volume e conter aproximadamente 55% dos nutrientes do leite. O seu aproveitamento industrial em produtos da alimentação humana ainda é considerado baixo, visto que a alta concentração de minerais proporciona uma baixa aceitação sensorial dos alimentos que o contém. Dessa forma, têm-se desenvolvido bebidas, principalmente as fermentadas, que apresentam novos sabores e aromas, com o objetivo de recuperar essa importante fonte de nutrientes para a cadeia alimentar humana. Observa-se, portanto, que a utilização do soro de queijo enriquece os produtos que os contém e evita o descarte diretamente no solo, na rede pública de esgoto, rios e lagos, minimizando o impacto negativo, conforme abordado nesta revisão. The whey is a relevant by-product in the cheese industry for being produced in large volume and for containing approximately 55% of its nutrients from milk. Its industry performance upon human nutrition products is still considered low, because the high concentration of minerals provides a low sensorial acceptation of food. Thus, beverages have been developed, mainly the fermented ones that display new flavors and aromas, aiming at recovering such important source of nutrients for the human food chain. It is observed, therefore, that the use of cheese whey enriches the products that contain them and avoid the culling directly in the soil, in the sewage system, rivers, and lakes, minimizing the negative impact, as discussed in this review.

Este artículo es el resultado de un proyecto de investigación que comenzó en el año 2007, motivado por la articulación de entidades públicas y privadas interesadas en crear cultura ambiental urbana en la ciudad de Tunja, a partir de la concienciación ambiental particularmente enfocada al adecuado manejo de los residuos sólidos desde la fuente y con el aporte de la Academia en la sensibilización a la comunidad y a los principales actores de la Gestión Integral de Residuos Sólidos. Como resultado, se creó la Primera Asociación de Recicladores de Tunja; se crearon cuatro rutas selectivas de material aprovechable en la ciudad, lo cual generó la reducción de la cantidad de residuos sólidos dispuestos en el Relleno Sanitario de Pirgua y permitió el aprovechamiento del material recuperado, se redujeron las tarifas del servicio de aseo en la ciudad, se motiváron cambios en la comunidad tunjana con respecto al manejo de los residuos desde los hogares, así como también se logró la aceptación social y reconocimiento de la población recicladora de la ciudad.

Anais do II Encontro de Iniciação Científica e de Extensão da Unila - Sessão de Engenharia II - 03/07/13 – 13h30 às 18h30 - Unila-PTI - Bloco 03 – Espaço 04 – Sala 03 O crescimento populacional das grandes cidades tem como consequˆencia direta a gera ̧c ̃ao de res ́ ıduos s ́olidos ocasionando problemas ambientais como alagamento devido ao comprometi- mento da drenagem urbana, al ́em de problemas de saneamento b ́ asico decorrentes da disposi ̧c ̃ ao incorreta destes res ́ ıduos. A fim de minimizar essas problem ́aticas, nos u ́ ltimos tempos vˆem-se estudando o reaproveitamento de v ́arios res ́ ıduos industriais como os res ́ ıduos de constru ̧c ̃ao e demoli ̧c ̃ ao (RCD), a cinza da casca de arroz (CCA), a cinza volante (CV), a borracha de pneu, entre outros. A borracha reciclada de pneu inserv ́ ıvel por ter v ́arios benef ́ ıcios como agregado ou adi ̧c ̃ ao no concreto, ́e uma op ̧c ̃ao para a produ ̧c ̃ ao do concreto poroso sendo objeto deste estudo. Neste trabalho apresenta-se a revis ̃ ao bibliogr ́a fica referente ` a produ ̧c ̃ao do concreto poroso assim como a descri ̧c ̃ao metodol ́ogica dos ensaios que ser ̃ao realizados em parceria com o Laborat ́orio de Tecnologia do Concreto de Itaipu (LTCI). A ind ́ ustria cimenteira ́e uma das gran- des consumidoras deste produto em queimas controladas nos fornos para produ ̧c ̃ao do cl ́ ınquer. Todavia a queima controlada n ̃ao ́e a melhor solu ̧c ̃ ao ambiental para os pneus irrevers ́ ıveis, sendo a reciclagem da borracha e demais componentes do pneu uma alternativa para a fabrica ̧c ̃ ao de ecos-produtos. Uma das op ̧c ̃oes de reciclagem dos pneus ́e para uso em concreto, sobretudo, na produ ̧c ̃ao de concretos leves e concretos porosos. Para tal, os pneus inserv ́ ıveis passam por uma triagem para retirada do a ̧co e fio de nylon, passando ent ̃ao por um triturador para obten ̧c ̃ ao de um material particulado fino. Esse material pode ou n ̃ ao passar por um processo de tra- tamento (lavagem em solu ̧c ̃ao aquosa para retirada de res ́ ıduos) para ent ̃ao ser peneirado. No peneiramento aproveitam-se as part ́ ıculas passantes na peneira 4,75 mm (NBR MN 248: 2003) para emprego na produ ̧c ̃ao de concreto, como substitui ̧c ̃ao parcial de agregados mi ́ udos (areia). Este estudo tem como objetivo empregar o res ́ ıduo de borracha de pneus inserv ́ ıveis para a produ ̧c ̃ao de elementos de concreto poroso. Para tal, os pneus inserv ́ ıveis foram coletados em uma borracharia da cidade de Foz do Igua ̧cu e foram levados para o LTCI para posterior moa- gem. O processo de moagem encontra-se em fase de estudo, uma vez que requer altera ̧c ̃oes no moedor existente no laborat ́orio. Desta forma, este trabalho centrou-se no estudo bibliogr ́a fico do concreto poroso sendo que no pr ́oximo mˆes dar-se- ́ a in ́ ıcio as atividades de laborat ́orio, inici- ando pela moagem dos pneus, caracteriza ̧c ̃ ao do res ́ ıduo mo ́ ıdo, dosagem do concreto e ensaios mecˆanicos (resistˆencia `a compress ̃ao, resistˆencia ` a tra ̧c ̃ao na flex ̃ao e m ́ odulo de elasticidade) e de durabilidade (resistˆencia `a abras ̃ao) dos concretos produzidos. Universidade Federal da Integração Latino-Americana (UNILA)

The present work evaluated the use of sewage sludge compost as a substrate component for Eucalyptus urophylla x E. grandis seedling production. Doses of sewage sludge compost and rice hulls were established with the following proportions (%): 100/0, 80/20, 60/40, 50/50, 40/60 and 20/80, and they were compared to commercial substrate commonly used in the nursery. Higher growth rates were observed on seedlings grown on substrates containing sewage sludge than on those containing commercial substrate.The use of sewage sludge compost in the substrate at levels above 40% is favorable to Eucalyptus urophylla x E. grandis seedlings growth. Use of sewage sludge compost as a substrate for seedling production is a viable way to its disposal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de composto de lodo de esgoto como componente de substrato para produção de mudas clonais de Eucalyptus urophylla x E. grandis. Doses de composto de lodo de esgoto e casaca de arroz carbonizada foram estabelecidas com as seguintes proporções: 100/0, 80/20, 60/40, 50/50, 40/60 e 20/80, as quais foram comparadas ao substrato comercial comumente utilizado em viveiros. Os resultados de crescimento e nutrição com o uso de substratos contendo lodo de esgoto compostado foram maiores do que com o substrato comercial. A utilização de composto de lodo de esgoto em níveis acima de 40% é favorável ao desenvolvimento das mudas, sendo uma forma viável de destinação deste material.

No estado do Ceará, na região do Cariri, um minério calcário laminado, comercialmente conhecido como pedra Cariri, é muito explorado. Os processos de exploração e beneficiamento desse minério são causas da geração de resíduos. Um dos tipos de resíduo gerado é o decorrente da serragem de pedra Cariri, denominado de resíduo de serragem de pedra Cariri (RSPC). Nesta pesquisa, avalia-se a viabilidade do uso de RSPC como substituição parcial do cimento na produção de concretos convencionais. Foram determinadas as características químicas e físicas do RSPC. A influência foi avaliada através das propriedades mecânicas (resistência à compressão axial e diametral) e parâmetros de durabilidade (absorção por imersão e por sucção capilar). Foram produzidos 9 traços, variando a relação a/c (0,45; 0,55; 0,65) e os teores de substituição (0%, 10% e 20%) do cimento. Os resultados demonstram que a utilização de RSPC no concreto proporcionou uma redução nas resistências à compressão e à tração por compressão diametral. Entretanto, em relação aos parâmetros de durabilidade, os concretos com RSPC apresentaram comportamento compatível com os concretos de referência. De um modo geral, do ponto de vista técnico, o RSPC não proporcionou resultados satisfatórios para aplicação em concreto. In the state of Ceara, in the Cariri region, a laminated limestone rock, commercially known as Cariri stone, is explored intensively. The exploration and processing of the Cariri stone generates a large amount of waste. One of the types of waste generated is the sawing dust from the cutting process of the Cariri stone, known as Cariri stone sawing dust (CSSD). The aim of this study is to assess the feasibility of using CSSD as partial replacement of cement, by mass, in the production of conventional concrete. The chemical and physical characteristics of the CSSD were determined, as well as the influence of CSSD on the mechanical properties of concrete (compressive strength and splitting tensile strength) and durability parameters (absorption rate and capillary suction). Nine concrete mixtures were produced with varying w/c ratios (0.45, 0.55, 0.65) and cement replacement levels (0%, 10% and 20%). The results showed that the use of CSSD reduces the parameters of the mechanical properties of concrete. However, no significant influence was found regarding the durability parameters. These results point to the unfeasibility of the use of CSSD in concrete. In general, from a technical point of view, CSSD does not provide satisfactory results for its use in concrete.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-06T12:13:46Z No. of bitstreams: 1 Adriana Guedes Magalhaes.pdf: 701726 bytes, checksum: 680e55be5131ad589c420c689225cc26 (MD5) Made available in DSpace on 2016-10-06T12:13:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriana Guedes Magalhaes.pdf: 701726 bytes, checksum: 680e55be5131ad589c420c689225cc26 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Wastewater use in agriculture, when properly administered, provides organic matter and nutrients to plants, and also shows soil physical and chemical properties improvement. Cassava wastewater is a residue from manioc (Manihot esculenta) processing to obtain flour or starch. It has favorable attributes for agricultural use as source of nutrients, such as potassium, nitrogen, magnesium, phosphorus, calcium and, also, micronutrients to plants; in contrast, it may cause soil and plant depletion when application criteria are not taken into consideration. On the other hand, maize crop (Zea mays) stands out by its economic agricultural and industrial importance, and for presenting physiological response to the excess and lack of nutrients. Nevertheless, proper nutrition will depend on the nutrient amount plants can extract from the soil, being necessary understanding the nutrients uptake and accumulation as function of plant development stages. The present study had as objective to evaluate the development, nutritional and enzymatic content of maize plants subjected to different cassava wasterwater dosages and the effects on soil fertilization under different incubation periods. For this purpose, two experiment were carried out, one under greenhouse and other under field conditions. The crop used in both experiments was maize cultivar AG 1051; while the cassava wastewater was from a flour mill house located on the municipality of Pombos, PE. For the first experiment, soil from Itambé, PE was used in 20-liter pots. it was used a completely randomized design in a factorial 5 x 3 arrangement, with four replications, totalizing 60 experimental plots. The factors of the study were: cassava wastewater dosages (5 levels) 0, 12.6, 25.2, 50.4, 75.6 m3 ha-1 and planting periods, at 20, 40 and 52 days. The second experiment, under field conditions, was carried out at Vitória de Santo Antão IPA Station; in a complete randomized blocks design with five treatments: 0, 32, 64, 128, 256 m3 ha-1 and six replications. The experimental unit consisted in an area of 203 m2, composed of six blocks, each one with 11 cultivation lines, being used the 5 central lines for measurements. The lines were cultivated with 12 plants; with 0.80 m within-row, 0.40 m within-plant and 0.40 within-block spacing. On both treatments, it was carried out the determination of the following parameters: plant height, stalk diameter, number of leaves, fresh leaf matter, fresh stalk matter, dry leaf matter, and dry stalk matter, in addition to nutritional content determination of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur and sodium on plant leaves and stalk. Forty days after sowing, harvesting of leaves were executed in order to determine enzymatic activity of catalase, ascorbate peroxidase and total soluble proteins. Soil chemical attributes characterization was performed by determining the following parameters: electrical conductivity of the saturation extract, pH in water and phosphorus, potassium, calcium, magnesium and sodium concentrations. Obtained data were subjected to variance analysis using the statistical software SAS, with 5% significance levels for F test. Some parameters did not show adjustable models for regression (linear and quadratic), thus Tukey test was performed. Based on the results, under the first experiment conditions, cassava wastewater showed a good macronutrient input, which demonstrates its suitability as a fertilization source for maize crop, as long as under proper dosages. It was found that the studied nutrients presented maize aerial part accumulation, in decreasing order: K, N, P, Mg, Ca, Na and S, not presenting visual nutrient deficiency. Cassava wastewater use alternatively to mineral fertilizers promoted increase in pH, Cees and soluble P, K+, Mg2+ and Na+ soil contents. Cassava incubation periods significantly affected pH, Cees and soluble K+ soil content. For field conditions, although it was observed low content for the examined nutrients, nutritional deficiency was not noticed visually. O aproveitamento de águas residuárias na agricultura, quando reutilizadas adequadamente, fornece matéria orgânica e nutriente às plantas, além de melhorar as propriedades físicas e químicas do solo. Neste contexto, a manipueira é um do resíduo gerado no processamento da mandioca (Manihot esculenta) para obtenção da farinha ou fécula; apresenta atributos favoráveis ao uso agrícola devido ao grande aporte de nutrientes que apresenta como: potássio, nitrogênio, magnésio, fósforo, cálcio. Por outro lado, os resíduos quando não manejados adequadamente podem constituir danos ao solo e às plantas, principalmente caso seja utilizados sem levar em consideração os critérios na técnica para sua aplicação. Por sua vez, a cultura do milho (Zea mays) destaca-se pela importância econômica na agricultura, nas indústrias e por apresentar resposta fisiológica na ausência ou excesso de nutrientes. Entretanto, uma nutrição adequada dependerá da quantidade de nutrientes que a planta consegue extrair do meio de cultivo, sendo necessário o conhecimento da marcha de absorção e do acúmulo de nutrientes em função do estádio de desenvolvimento da cultura. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento, a nutrição e atividade enzimática em plantas de milho submetidas a diferentes doses de manipueira e seu efeito na adubação do solo em diferentes tempos de incubação. Para isto, realizaram-se dois experimentos, sendo um em ambiente protegido e outro em campo. A cultura utilizada nos experimentos foi a cultivar de milho AG 1051; enquanto a manipueira foi proveniente de uma casa de farinha localizada no município de Pombos, PE. Para o primeiro experimento utilizaram-se vasos de 20 litros preenchidos com solo proveniente do município de Itambé, PE. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 5 x 3; com quatro repetições, totalizando 60 parcelas experimentais. Os fatores de estudo da pesquisa foram: doses de manipueira (5 níveis) 0, 12,6; 25,2; 50,4; 75,6 m3 ha-1 e; épocas de desmonte, aos 20, 40 e aos 52 dias. O segundo experimento, de campo, foi realizado na Estação do IPA de Vitória de Santo Antão; enquanto o delineamento foi em blocos casualizado, constituídos por cinco tratamentos, 0; 32; 64; 128; 256 m3 ha-1 e seis repetições. A unidade experimental apresentou área de 203 m2, constituída por 6 blocos com 11 linhas de cultivo, tendo 5 linhas destinadas a área útil, que foram cultivadas com 12 plantas; com espaçamento de 0,80 m entre linhas e 0,40 m entre plantas. Realizou-se, em ambos os experimentos, a determinação dos parâmetros fisiológicos: altura de plantas, diâmetro de colmo, número de folhas, massa verde e seca das folhas, massa verde e seca do colmo. Foram determinados os teores de N, P, K, Ca, Mg, S e Na na parte aérea das plantas. Apenas nas folhas das plantas cultivadas em campo, foram avaliadas as enzimas catalase, ascorbato peroxidase e proteínas solúveis totais. Antes e após o cultivo, os solos utilizados nos dois experimentos foram caracterizados através dos parâmetros químicos: condutividade elétrica do extrato de saturação, pH em água e teores de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e sódio. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e regressão utilizando o software estatístico SAS, com níveis de significância de 5% para o teste F. Alguns parâmetros não apresentaram modelos ajustáveis para regressão (linear e quadrática), sendo utilizado o teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. De acordo com os resultados obtidos, nas condições do primeiro experimento, concluiu-se que a manipueira apresentou um bom aporte de macronutrientes, o que mostra a sua aptidão em ser utilizada como fonte de adubação na cultura do milho, desde que as doses sejam ajustadas de acordo com o teor nutricional do resíduo. Verificaram-se, também, acúmulos de nutrientes na parte aérea do milho, na seguinte ordem: K>N>P>Mg>Ca>Na>S, não apresentando deficiência visual dos nutrientes. O uso da manipueira como alternativa ao uso de fertilizantes mineral promoveu aumento no pH, na CEes e nos teores de P, K, Mg e Na solúveis do solo. O tempo de incubação da manipueira afetou significativamente o pH, a CEes e o teor de K+ solúvel do solo. Para o campo, observou-se aumento significativo dos teores de fósforo e potássio na parte aérea das plantas, porém não se verificou um incremento de nitrogênio, sendo necessária adubação complementar. Constatou-se alto teor de potássio e magnésio na parte aérea das plantas, o que ocasionou a diminuição da absorção de cálcio. Nas condições em que foram desenvolvidas o experimento, não foram verificadas diferença significativa nas enzimas analisadas.

Mestrado em Engenharia Civil Portugal possui uma extensa rede de infraestruturas rodoviárias que permitem o desenvolvimento socioeconómico do país. Atualmente os investimentos que recaem nestas infraestruturas servem para a conservação e principalmente para a reabilitação dos pavimentos rodoviários. O presente trabalho consiste num projeto de reabilitação de um troço de um pavimento rodoviário urbano da cidade de Aveiro. Numa primeira fase realizou-se uma avaliação da qualidade do pavimento através da realização de uma detalhada inspeção visual e da execução de sondagens, que permitiram conhecer as espessuras das camadas do pavimento assim como determinar em laboratório as diversas características dos materiais. Numa segunda fase procedeu-se ao dimensionamento de soluções que tiveram em conta fatores económicos, ambientais e as condicionantes específicas do ambiente urbano. Assim os objetivos deste trabalho são: i) avaliar o estado superficial e estrutural do pavimento rodoviário; ii) Determinar as soluções construtivas de reabilitação de pavimentos rodoviários; iii) descrição e discussão da solução adotada. A realização de todo este projeto é exaustivamente descrita, as soluções apresentadas são minuciosamente discutidas e comparadas com a solução adotada pelo dono de obra. O trabalho permitiu dar a conhecer e compreender todo o processo de um projeto de reabilitação de pavimentos rodoviários, particularmente em ambiente urbano, bem como fazer o acompanhamento da construção e do respetivo controlo de qualidade. Portugal has an extensively network of road infrastructures that allowed the socio-economic development of the country. Actually the investment reflected in these infrastructures aims the conservation and mainly the rehabilitation of road pavements. The work behind this project of consists in the rehabilitation of a section of an urban road pavement at Aveiro city. In first place it was performed an evaluation of the pavement quality by carrying out a detailed visual inspection and a deep execution of probes, allowing to know the thickness of the pavement layers. It also allowed, in a laboratory environment, how to determine the various characteristics of the materials. The second step involved the design of solutions that take into account economic and environmental factors, as well as the specific constraints of the urban environment. In short, the objectives of this work are: i) Assess the conditions of the surface and structural road pavement; ii) Find out the constructive solutions of road pavement rehabilitation; iii) Description and discussion of the solution adopted. The realization of all this project is thoroughly described and the presented solutions are carefully discussed as well as compared with the solution adopted by the project owner. This work allowed me to know and to understand the whole process of the rehabilitation of road pavements, particularly in the urban environment, as well as how to do the accompaniment of the construction and the respective quality control.

Mestrado em Engenharia do Ambiente Em Portugal, as indústrias da pasta de papel e de produção de energia produzem grandes quantidades de cinza através da combustão de biomassa florestal, que necessitam de gestão adequada. O uso da cinza de biomassa como fertilizante no solo permitiria a valorização do resíduo, eliminando os custos crescentes associados à sua deposição em aterro. O trabalho realizado e apresentado nesta dissertação teve como objetivo o estudo da mobilização de elementos no solo, após aplicação de cinza de biomassa. A água que percola o solo em resultado da chuva vai mobilizar alguns constituintes da cinza aplicada, dando origem à troca de elementos no solo, podendo causar a exportação de elementos para as massas de água. Para avaliar o efeito de aplicação de cinza no solo foram realizados ensaios no campo e no laboratório, recolhendo amostras de água de percolação e amostras de solo para extração de elementos solúveis, após aplicação de cinza. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que a aplicação de cinza fez aumentar o GSB, através do aumento de Ca, K e Mn no complexo de troca do solo e que ocorreu um aumento na concentração dos elementos Ca, Mg, Mn, N e Cl nas águas de percolação recolhidas. In Portugal, the industries from paper pulp and energy production produce large amounts of ash from the combustion of forest biomass, which require proper management. The use of biomass ash as fertilizer in the soil may allow recovery of the residue, eliminating the rising costs associated with landfilling. The work performed and presented in this thesis aimed to study the mobilization of elements in soil after application of biomass ash. The water that percolates the soil as a result of rain will mobilize some constituents of ash applied, giving rise to exchange of elements in the soil, causing the export of elements to the water bodies. To evaluate the effect of application of ash, soil tests were performed in field and laboratory by taking samples of percolating water and soil samples for extraction of solubles, after application of ash. From the results obtained it was concluded that the application of ash increased the GSB through the increase of Ca, K, and Mn in the exchange complex of the soil and that there was an increase of Ca, Mg, Mn, N and Cl elements concentration in the collected percolation water.

Mestrado em Engenharia do Ambiente A preocupação com a gestão e o tratamento de resíduos urbanos tem vindo a crescer nos últimos anos. Devido à má gestão destes resíduos e aos efeitos negativos para o Ambiente, a correta gestão tornou-se num ponto fulcral para o Ambiente. Estes resíduos representam uma grande quantidade dos resíduos gerados no nosso País. Daí a necessidade de se encontrarem formas de redução do impacto negativo, para os solos, a água e ar. A deposição em aterro era encarada como a solução mais viável, contudo com o evoluir da ciência veio a descobrir-se outras operações de redução de resíduos com menos impacto no ambiente. A compostagem passa por uma dessas soluções. A compostagem é uma operação de tratamento da fração biodegradável dos resíduos urbanos, através da sua decomposição biológica aeróbia que dá origem a um produto estabilizado e humificado. A sua aplicação evita a acumulação de resíduos em aterro e permite fornecer aos solos nutrientes que são necessários ao crescimento das plantas. Na elaboração deste trabalho realizou-se um projeto de compostagem à escala laboratorial, por forma a avaliar a degradação da casca de batata, resíduo originado na preparação de alimentos, de modo a obter um composto estabilizado. Foram testadas diferentes condições operatórias, tipo de mistura e temperaturas da gama mesófila e termófila. O trabalho experimental decorreu com a análise de duas misturas de casca de batata misturada com casca de arroz e relva, em proporções diferentes, tendo sido monitorizados os parâmetros, temperatura, teor de CO2, humidade, pH, sólidos voláteis, cinzas, lenhina Klason e azoto Kjedahl. No fim do procedimento experimental o produto final também foi avaliado segundo os mesmos parâmetros. A conclusão é que a melhor mistura seria a RH1 (74% de casca de batata, 8,3% de relva e 17,7% de casca de arroz) degradando à temperatura de 50ºC, para a qual se registou uma conversão em CO2 de 64% do carbono orgânico presente na mistura. The concern with the management and treatment of urban waste has been growing in recent years. Due to poor management of this waste and environment effects, the correct management has become a focal point for the environmental. These waste, represent a lot of waste of what is generated in our country. Hence the need to find ways to reduce the negative impact to soil, water and air. The landfill was seen as the most viable solution, however with the progress of science came to discover other operations to reduce waste with less impact on the environment. Composting goes through one of these solutions. Composting is a processing operation applicable to the biodegradable fraction of municipal waste, through its aerobic biological decomposition yields a stabilized and humus rich product. Its use prevents accumulation of waste in landfills and allows provide to soil the nutrients that are necessary for plant growth.With the development of this work was performed a composting project at laboratory scale in order to assess the degradability of potato peel, residue originated in food preparation, in order to obtain a stabilized compound. Different operating conditions, type of mixing and temperatures of mesophilic and thermophilic range, were tested. The experimental work held in the analysis of two mixtures of potato peel mixed with rice husk and grass in different proportions. The parameters, temperature, CO2 concentration, moisture, pH, volatile solids, ash, Klason lignin and Kjeldahl nitrogen, were monitored. At the end of experimental procedure the final product was also tested using the same parameters. The conclusion is that the best mix would be the RH1 (74% of potato peel, 8,3% grass and 17,7% rice husk) degrading at a temperature of a 50ºC. For this condition the conversion of organic carbon present in the mixture to carbon dioxide reached 64%.

Large amounts of chemical dyes are used for various industrial applications such as textile and printing industries. It is estimated that between 10 and 20% of about 0.7 million tons of dyestuff that are manufactured each year and used in dyeing processes may be found in wasterwater. Several of these dyes are very stable to light, temperature and microbial attack, making them recalcitrant compounds. Dyes can obstruct the passage of the sunlight through the water resources, leading to decreased photosynthesis by aquatic plants coupled to a decreased concentration of dissolved oxygen, and to a diminished biodegradation of organic matters. Currently the removal of dyes from the effluents is brought about by physicochemical means, including adsorption, precipitation, coagulationflocculation, oxidation, filtration and photo-degradation. At the present, the biotechnological approaches are proven to be potentially effective and ecoefficient in the treatment of these pollution sources. Several microorganisms including the ligninolytic fungi have the ability to decolorize and degrade a wide range of dyes. The possibility of using the filamentous fungi associated with the decay of wood, usually called white-rot fungi, has attracted considerable attention. White-rot fungi possess a group of oxidative enzymes named lignin-modifying enzymes or ligninolytic enzymes involved in lignin degradation, mainly laccases and peroxidases. Due to the fact that ligninolytic enzymes are non-specific, they are able to attack a series of molecules chemically similar to lignin including the synthetic dyes. In the first paper, a review of implication of white-rot fungi and their ligninolytic enzymes in dye decolorization processes was carried out. In the second article, the production of ligninolytic enzymes (laccase and Mn dependent peroxidase) by the white-rot fungus Pleurotus pulmonarius (FR.) Quélet was studied in solid state cultures using agricultural and food wastes as substrate. The highest activities of laccase were found wheat bran (2,860±250 U/L), pineapple peel ( 2,450±230 U/L) and orange bagasse (2,100±270 U/L) cultures, all of them at an initial moisture level of 85%. The highest activities of Mn peroxidase were obtained in pineapple peel cultures (2,200±205 U/L) at an initial moisture level of 75%. In general, the condition of high initial moisture level (80-90%) were the best condition to laccase activity, while the best condition to Mn peroxidase activity was cultivation at low initial moisture (50-70%). Cultures containing high Mn peroxidase activities were more efficient in the decolorization of the industrial dyes congo red, methylene blue and ethyl violet than those containing high laccase activity. Also, crude enzymatic extracts with high Mn peroxidase activity were more efficient in the in vitro decolorization of methylene blue, ethyl violet and congo red. The dye remazol brilliant blue R (RBBR) was efficiently decolorized by both crude extracts, rich in Mn peroxidase activity or rich in laccase activity. Finally, in the third article, the production of laccase by Pleurotus ostreatus was evaluated in solid-state cultivation using Moringa oleifera seed and wheat bran as substrate in the presence and absence of activated charcoal as a clarifying agent. The results show that high laccase activity was obtained in cultures with M. oleifera (2338 ± 220 U/L) compared to those obtained with traditional wheat bran substrate (1520 ± 285 U/L). The presence of the clarifying agent activated carbon had a significant effect on the laccase production cultures in wheat bran (2081a,b ± 202 U/L) but not in the cultures with M. oleifera (2126a,b ± 48 U/L). The use of a mixture of bran seed of Moringa in 4:1 ratio also resulted in a small increase in the production of lacase (2252a,b ± 475 U/L). The activated charcoal showed a clarifying effect on crude enzyme extract obtained from cultures in M. oleifera. Laccase obtained in seed crops with M. oleifera plus 1% activated carbon was concentrated by membrane filtration with 5 kDa cut off followed by lyophilization and used successfully in decolorization of the anthraquinone dye RBBR. Corantes sintéticos são liberados no ambiente, através de efluentes decorrentes de indústrias têxteis, de impressão, de artefatos de couro, papel, alimentos, cosméticos, tintas e plásticos. Persistem na natureza, pois são estáveis à luz, temperatura e ataque microbiano. Podem obstruir a passagem de luz solar através dos recursos hídricos, levando a uma diminuição da fotossíntese e consequente diminuição da concentração de oxigênio dissolvido, essencial para sobrevivência de organismos aeróbicos e a uma diminuição da biodegradação de matérias orgânicas. Diante deste contexto, diferentes tecnologias para a descoloração de corantes têm sido estudadas. Atualmente, a remoção de corantes a partir de efluentes é realizada por meios físico-químicos, incluindo adsorção, precipitação, coagulação-floculação, oxidação, filtração e fotodegradação. Abordagens biotecnológicas são também comprovadamente eficazes e potencialmente eco-eficientes no tratamento destas fontes de poluição. Vários microrganismos, incluindo fungos ligninolíticos têm a capacidade de descolorir e degradar uma vasta gama de corantes. A baixa especificidade das enzimas ligninolíticas permite que elas sejam capazes de atacar uma série de moléculas quimicamente semelhantes à lignina, incluindo os corantes sintéticos. No primeiro artigo, uma extensa revisão da capacidade de fungos da podridão branca da madeira e suas enzimas descolorir corantes sintéticos foi realizada. No segundo artigo, a produção de enzimas ligninolíticas lacase e Mn peroxidase pelo fungo da podridão branca Pleurotus pulmonarius (Fr.) Quélet foi estudada em culturas em estado sólido utilizando resíduos agrícolas e de alimentos como substrato. As maiores atividades de lacase foram encontradas nos cultivos com farelo de trigo (2.860 ± 250 U/L), casca de abacaxi (2.450 ± 230 U/L) e bagaço de laranja (2.100 ± 270 U/L) todas elas com uma umidade inicial de 85%. As maiores atividades de Mn peroxidase foram obtidas em culturas com casca de abacaxi (2.200 ± 205 U/L) a uma umidade inicial de 75%. Em geral, a condição de elevada umidade inicial (80-90%) foi a melhor condição para a produção de lacase, enquanto a melhor condição para a produção de Mn peroxidase foi cultivo a baixas umidades iniciais (50-70%). Culturas contendo as atividades da Mn peroxidase elevadas foram mais eficientes na descoloração dos corantes industriais vermelho do congo, azul de metileno e violeta de etila. O corante remazol brilliant blue R (RBBR) foi eficientemente descolorido em culturas com alta atividade de Mn peroxidase e lacase. Finalmente, no terceiro artigo, a produção de lacase por Pleurotus ostreatus foi avaliada em cultivos em estado sólido utilizando-se semente de Moringa oleifera e farelo de trigo como substrato na presença e ausência de carvão ativado como agente clarificador. Os resultados obtidos demonstram que elevadas atividades de lacase foram obtidas nas culturas com M. oleifera (2338a ± 220 U/L) quando comparada às obtidas com o tradicional substrato farelo de trigo (1520c ± 285 U/L). A presença do agente clarificador carvão ativado teve um efeito significativo na produção de lacase nos cultivos em farelo de trigo (2081a,b ± 202 U/L), mas não nos cultivos em M. oleifera (2126a,b ± 48 U/L). O uso de uma mistura de farelo de trigo-semente de Moringa na proporção de 4:1 também resultou em um pequeno incremento na produção de lacase (2252a,b ± 475 U/L). O carvão ativado apresentou um efeito clarificador nos extratos enzimáticos brutos obtidos dos cultivos em M. oleifera. A lacase obtida em cultivos com semente de M. oleifera mais carvão ativado a 1% foi concentrada através de filtração por membrana com cut off de 5 kDa seguido de liofilização e utilizada com sucesso na descoloração do corante antraquinoníco RBBR. 54 f

Sementes de Moringa oleifera possuem elevado conteúdo de óleo (27–40%), o qual é utilizado na produção de biocombustível. A torta de sementes corresponde ao material residual obtido após o processo de extração do óleo. As sementes de moringa contêm as lectinas WSMoL (do inglês water-soluble M. oleifera lectin) e cMoL (do inglês coagulant M. oleifera lectin). WSMoL possui atividade larvicida (CL50 de 0,197 mg/mL) contra Aedes aegypti, mosquito vetor da dengue. Diferentemente, cMoL não possui ação larvicida. O presente trabalho descreve a torta de moringa obtida após extração do óleo com solvente orgânico como fonte de lectinas e outros compostos com efeitos deletérios sobre larvas de A. aegypti. A torta foi obtida após extração do óleo das sementes de moringa com n-hexano durante 6 h, utilizando extrator do tipo Soxhlet. Suspensões aquosas à base da torta (CS, do inglês cake suspensions) foram obtidas a partir da adição de 0,2, 0,6, 1,2 ou 3,0 g do pó da torta a água destilada (1 L), seguida de rápida agitação manual por 3 min, repouso por 30 min e filtração em papel de filtro. As suspensões foram avaliadas quanto à atividade hemaglutinante, concentração de proteínas e efeito sobre o desenvolvimento larval. Para purificação de lectinas, extrato aquoso foi obtido através da homogeneização do pó da torta (10 g) em água destilada (100 mL) por 16 h a 4 °C, seguida de centrifugação (9.000 g, 15 min). O extrato foi tratado com sulfato de amônio a 60% e a fração de proteínas precipitadas, enriquecida em lectinas, foi dialisada contra NaCl 0,15 M e cromatografada em coluna de quitina equilibrada com NaCl 0,15 M. As proteínas adsorvidas na coluna foram eluídas com ácido acético 1,0 M e, após diálise contra água destilada, as frações que apresentaram atividade hemaglutinante foram reunidas (MoCL, M. oleifera cake lectins). MoCL foi avaliada quanto ao perfil eletroforético em SDS-PAGE e inibição da atividade hemaglutinante por carboidratos e glicoproteínas. Atividade larvicida do extrato de torta, fração enriquecida em lectinas e MoCL foi avaliada contra larvas de A. aegypti no quarto estágio. As suspensões à base da torta promoveram atraso no desenvolvimento larval. Dentre as larvas incubadas com CS1,2 e CS3,0, 50% e 60% não ultrapassaram o segundo estágio, respectivamente. Nenhuma das suspensões apresentou atividade hemaglutinante nem causou mortalidade das larvas. O extrato de torta e a fração enriquecida em lectinas apresentaram atividade hemaglutinante específica de 26,2 e 39,5, revelando que lectinas de sementes de moringa resistiram ao tratamento com n-hexano. MoCL apresentou atividade hemaglutinante específica de 93.622 (fator de purificação: 3.573) e três bandas polipeptídicas em SDS-PAGE de massas moleculares 10, 15 e 27 kDa. Esses resultados sugerem que MoCL consiste em uma mistura de WSMoL (que se apresenta com polipeptídeos de 10 e 15 kDa em SDS-PAGE) e cMoL (um polipeptídeo de 26,5 kDa em SDS-PAGE). Atividade hemaglutinante de MoCL foi inibida pelos monossacarídeos frutose, glicose, manose, galactose e N-acetilglicosamina, bem como pelas glicoproteínas asialofetuína, caseína e tiroglobulina. Extrato, fração e MoCL apresentaram atividade larvicida, com CL50 de 2,98, 0,95 e 0,89 mg/mL de proteínas, respectivamente. MoCL foi menos ativa que WSMoL obtida a partir de sementes inteiras, provavelmente devido à presença de cMoL na preparação. Em conclusão, torta de sementes de M. oleifera contém lectinas com ação larvicida e compostos capazes de atrasar o desenvolvimento de larvas de A. aegypti. Os resultados obtidos no presente trabalho agregam novos valores à torta de moringa como recurso biotecnológico, bem como a toda a cadeia de produção de biocombustível a partir da moringa.

Space Science was built using a composite made of plaster, EPS, shredded tires, cement and water. Studies were conducted to thermal and mechanical resistance. Inside the mold EPS plates were placed in order to obtain a higher thermal resistance on the wall constructed, as well as to give it an end environmentally friendly in view of both the tire and the EPS occupy a large space in landfills and year need to be degraded when released into the environment. Compression tests were performed according to ABNT blocks to seal, measurements of the temperature variation in the external and internal walls using a laser thermometer and check the temperature of the indoor environment using a thermocouple attached to a digital thermometer. The experiments demonstrated the heat provided by the composite values from the temperature difference between the internal and external surfaces on the walls, reaching levels of 12.4 ° C and room temperature in the interior space of the Science of 33.3 ° C, remaining within the zone thermal comfort for hot climate countries. It was also demonstrated the proper mechanical strength of such a composite for sealing walls. The proposed use of the composite can contribute to reducing the extreme housing shortage in our country, producing popular homes at low cost and with little time to work Foi construído o Espaço Ciência utilizando um compósito constituído de gesso, EPS, pneu triturado, cimento e água. Foram realizados estudos de resistências térmica e mecânica. No interior do molde foram colocadas placas de EPS com o intuito de se obter uma maior resistência térmica nas paredes construídas, como também dar-lhe um fim ecologicamente correto, tendo em vista que tanto o pneu quanto o EPS ocupam grande espaço em aterros sanitários e necessitam de anos para serem degradados quando lançados ao meio ambiente. Foram realizados ensaios de compressão segundo as normas da ABNT para blocos de vedação, medições da variação de temperatura nas paredes externas e internas utilizando um termômetro a laser e verificação da temperatura do ambiente interno utilizando um termopar acoplado a um termômetro digital. Os experimentos térmicos demonstraram os valores proporcionados pelo compósito a partir da diferença de temperatura entre as superfícies internas e externas nas paredes, alcançando níveis de 12,4°C e temperatura ambiente no interior do espaço ciência, de 33,3 ºC ficando dentro da zona de conforto térmico para países de clima quente. Demonstrou-se também apropriada resistência mecânica de tal compósito para paredes de vedação. A utilização do compósito proposto pode contribuir para a diminuição do extremo déficit habitacional do nosso país, produzindo residências populares a baixo custo e com pequeno tempo de obra

Mestrado em Engenharia Civil A dificuldade em encontrar o destino adequado para os resíduos gerados, constitui-se atualmente como uma das mais graves preocupações das sociedades dos países desenvolvidos. O trabalho desenvolvido no âmbito desta dissertação surge assim enquadrado no objetivo geral de valorização de resíduos sólidos industriais, centrando-se no estudo da sua potencialidade como agregados para a pavimentação rodoviária, evitando a sua deposição em aterro e ao mesmo tempo contribuindo para a minimização da exploração de recursos naturais não-renováveis. Os resíduos testados neste estudo foram escórias provenientes da queima de biomassa em central termoelétrica, cinzas de fundo (denominadas areias de leito fluidizado – ALF) e lamas de carbonato de cálcio (LCC) resultantes do processo de produção de pasta de papel. A metodologia experimental adotada incluiu a caraterização física, química e geométrica das matérias-primas convencionais e resíduos, como também foram testadas formulações de misturas betuminosas segundo a metodologia Marshall com e sem incorporação dos resíduos. As formulações betuminosas foram elaboradas segundo as caraterísticas exigidas e onde os resíduos substituíram parcialmente o pó-de-pedra no caso das escórias e ALF e o fíler calcário no caso das LCC. A incorporação de resíduos foi efetuada individualmente e de forma conjugada e os resultados obtidos foram sempre alvo de comparação com uma mistura referência, totalmente desprovida de resíduos. A incorporação dos resíduos estudados revelou um potencial de aplicação elevado, visto que em relação a parâmetros estudados como estabilidade, deformação, porosidade, entre outros, apresentou bons resultados e por vezes até melhores que a mistura de referência. A exceção ao referido foram as formulações totalmente desprovidas de fíler, ou seja, formulações onde as LCC substituíram o fíler a 100%, que evidenciaram total inaplicabilidade, uma vez que apresentaram uma elevada desagregação. Nowadays, solid wastes represent one of the most serious concerns in developed countries mainly when it is related to the final disposal. The work in this thesis present the general purpose of recycling of solid industrial wastes, focusing on the study of its potential as aggregates for road pavements, avoiding landfilling while helping to minimize the nonrenewable natural resources exploration. The tested wastes were slags from biomass combustion power plant, and bottom ash (waste generated in fluidized bed combustors) mainly composed by sand, denominated as ALF in this study. A calcium carbonate sludge (LCC) resulting from the pulp and paper mill was also studied. The adopted experimental methodology includes physical, chemical and geometric characterization of conventional raw materials and wastes, and bituminous mixes formulations tested according to Marshall methodology with and without wastes incorporation. Bituminous mixes formulations were prepared according to the required characteristics for Bituminous Macadam, where the slags and ALF wastes were partially incorporated replacing the crushed powder stone, while the LCC waste was incorporated by replacing the limestone filler in the case of LCC. The wastes incorporation was carried out individually and combined, and a mixture without wastes was used as reference. The incorporation of studied wastes showed potential for this application according to the results of parameters like stability, deformation, porosity, amongst others. They showed good results and sometimes even betters than the reference mixture. Formulations without conventional filler showed total inapplicability due to the high disaggregation level revealed.

Mestrado em Engenharia do Ambiente Atualmente em Portugal, existe um importante conjunto de unidades de cogeração e unidades dedicadas à produção de energia elétrica, os quais produzem energia térmica e eletricidade a partir da combustão de biomassa. A combustão de biomassa origina um resíduo sólido, as cinzas, cuja gestão apropriada é do máximo interesse, não só do ponto de vista económico mas também ambiental. O trabalho de investigação apresentado nesta dissertação tem como objetivo principal o estudo da mobilização de elementos da cinza de biomassa em solo florestal, pois a água que percola o solo em resultado da chuva tem um papel importante na mobilização dos constituintes da cinza aplicada ao solo, podendo causar a exportação de elementos contidos na cinza para as massas de água. De forma a avaliar esta opção de valorização da cinza foram realizados ensaios de campo e laboratório, através da aplicação de cinza no solo, sendo recolhidas amostras de solo para caracterização e posterior extração de elementos solúveis, bem como amostras de água de percolação de forma avaliar o efeito da lixiviação através da precipitação. Os resultados revelaram que a dose utilizada no ensaio de campo não influenciou o solo nem positivamente nem negativamente, para além de um aumento insignificante de pH. Relativamente ao ensaio de laboratório, realizado com uma dose superior foi verificado aumento de pH, CTC, Ca trocável e diminuição de Al trocável, influenciando a mobilidade de alguns elementos. Currently in Portugal, there is an important set of cogeneration units and units dedicated to the production of electricity, which produce heat and electricity from biomass combustion. The combustion of biomass produces a solid residue, ash, whose proper management is of the greatest interest, not only economically but also environmentally. The research presented in this thesis mainly aims to study mobilization of ash from biomass elements in forest soil as the water percolates into the soil result from rain plays an important role in the mobilization of constituents of the ash applied to the soil, may cause the export of elements contained in the ash for bodies of water. In order to evaluate this option valuation ash were conducted field and laboratory tests, through the application of gray soil, soil samples being collected for characterization and subsequent extraction of soluble elements, as well as samples of water percolation in order to evaluate the effect of leaching through precipitation. The results revealed that the dose used in the field trial did not influence the soil either positively or negatively, in addition to an insignificant increase of pH. For the laboratory test, performed with a higher dose, an increase of pH, CEC, exchangeable Ca and decreased exchangeable Al, influencing the mobility of some elements.

Made available in DSpace on 2015-04-27T11:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012 O Brasil processa grande parte de seus frutos produzindo sucos naturais, doces em conservas, extratos e polpas, porém quase 60% do peso deles são constituídos de cascas, folhas e sementes. Em consequência tem sido dada maior importância à utilização desses resíduos, que não são utilizados pela indústria de alimentos nem pela população. A utilização das sementes contribuiria para aumentar as fontes viáveis de matéria-prima, diminuir os custos operacionais das indústrias e desenvolver novos produtos alimentícios, visto que são fontes de proteínas, lipídios, fibras, substâncias funcionais, além de vitaminas e minerais. Esse trabalho apresenta alternativas para a utilização das sementes de abóboras (Cucurbita sp), que são muitas vezes subutilizadas ou descartadas, além de mostrar os compostos bioativos e antinutricionais presentes e seus efeitos à saúde. Brazil processes much of its fruit by producing natural juices, candy preserves, extracts and pulps; however, almost 60% of their total weight derives from peels, leaves and seeds. As a result, the emphasis lies most strongly on the use of waste, especially waste that is not commonly used by the food industry or by consumers. The use of seeds would increase the viable sources of raw materials, lower operating costs of industries and would promote the development of new food products, since they are our main sources of protein, fat, fiber, functional compounds, vitamins and minerals salts. This paper presents alternatives for the use of pumpkin seeds (Cucurbita sp), which are often underutilized or discarded. It also demonstrates the bioactive and anti-nutritional compounds and their health effects. Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos, Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas de São José do Rio Preto, São José do Rio Preto, Rua Cristóvão Colombo, 2265 - Depto. de Engenharia e Tecnologia de Alimentos, Jardim Nazareth, CEP 15054000, SP, Brasil Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos, Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas de São José do Rio Preto

Doutoramento em Design Os desafios dos designers nos dias de hoje são inúmeros, sendo um deles o de desenvolver produtos que atendam ao mercado sem deixar de lado as preocupações com a sustentabilidade, seja ambiental, sócio-ética ou econômica. Assim sendo, a própria disputa para alcançar novos patamares de destaque no mercado também fez proliferar novas tecnologias de produção sustentável como um fator diferenciador nos dias de hoje que, para além de preservar a natureza, conquista uma larga faixa de clientes sensíveis a este tipo de preocupações. É objetivo deste trabalho a criação de produtos de design de moda e decoração e sua verificação enquanto design sustentável. Neste contexto, enquadra-se este trabalho que visa desenvolver produtos de moda e decoração realizados com a técnica da colagem têxtil, resultando assim, em produtos inovadores, únicos, intemporais e com design. A presente investigação desenvolveu-se em parceria com o Banco de Vestuário de Caxias do Sul, que forneceu dados para o estudo do setor têxtil e levantamento dos resíduos da indústria têxtil da região para caracterização do setor, além de disponibilizar os resíduos têxteis que serviram de base para a criação de produtos de moda e de decoração mais sustentáveis. Para a criação das superfícies têxteis coladas foram desenvolvidas amostras com testes de temperaturas e tempos para verificar a combinação que mais se adequa a cada tipo de matéria-prima. Além de fazer uso destes resíduos, a investigação contou com o auxílio de mão-de-obra de artesãs que, por sua vez, foram capacitadas com a técnica da colagem têxtil através de dois workshops. Após esta etapa, para fazer a análise dos níveis de sustentabilidade dos produtos, utilizou-se o Sustainability Design Orienting Toolkit (SDO) que é um conjunto de ferramentas que visa a orientação dos designers no desenvolvimento de produtos em termos de sustentabilidade ambiental, sócio-ética e econômica. The challenges of designers today are numerous, one of which is to develop products that meet the market without putting aside concerns about sustainability, whether environmental, socio-ethical or economic. Thus, the very race to achieve new levels of prominence in the market also made new technologies proliferate sustainable production as a differentiating factor today that in addition to preserving nature, conquering a wide range of clients sensitive to this type of concerns. Objective of this work is to create products of fashion design and decor and its verification as sustainable design. In this context, is part of this work which aims to develop fashion and decoration products made with textile collage technique, resulting in innovative products, unique and timeless design. This research is developed in partnership with the Bank of Clothing Caxias do Sul, which provided data for the study of the textile sector and collection of waste from the textile industry in the region to characterize the sector, as well as providing the additional textile waste that served as basis for the creation of fashion products and decorating more sustainable. For the creation of bonded textile surfaces have been developed to test samples with temperature and time that best suited to each type of raw material. In addition to using these wastes, the investigation was aided by hand-to-work of artisans, in turn, were trained in the technique of collage textiles through two workshops. After this step, to analyze the levels of sutainability products, we used the Design Orienting Toolkit (SDO) which is a set of tools that aims to guide designers in product development in terms of environmental sustainability, socio-ethical and economic.

Mestrado em Bioquímica A destilação vínica surge como uma alternativa para o excesso de vinho produzido em virtude do destilado ser um produto de valor acrescentado. Usualmente não é dado nenhum préstimo ao resíduo obtido por destilação, apesar do seu elevado conteúdo em compostos bioativos. A família de compostos à qual são atribuídos a maioria dos benefícios associados ao vinho é a dos compostos fenólicos. Neste trabalho, os compostos presentes no resíduo da destilação vínica foram separados em diferentes frações. As frações obtidas por precipitação em soluções aquosas a 50 e 70% de etanol (EtOH50 e EtOH70) são ricas em polissacarídeos com atividade antioxidante, com potencial utilização como fibra alimentar (2,1 gL-1 vinho). Do material solúvel na solução aquosa com 70% de etanol é possível obter frações de compostos fenólicos com elevada atividade antioxidante (4,2 gL-1 A atividade antioxidante destes compostos pode ser preservada por microencapsulamento. Ao fim de 17 meses, os compostos microencapsulados apresentam uma atividade antioxidante muito superior aos compostos não microencapsulados, mesmo se armazenados na ausência de luz e humidade. vinho). Este trabalho mostra que é possível obter a partir do resíduo da destilação vínica duas frações com potencial aplicação na elaboração de alimentos funcionais: uma fração rica em polissacarídeos e outra em compostos fenólicos. Ambas apresentam atividade antioxidante. The wine distillation is an alternative for the excess of wine produced because the wine spirit is a product with added value. Usually no value is given to the residue resultant from this process despite the high content of bioactive compounds. The phenolic compounds are a group of compounds to which has been attributed the majority of the benefits associated to the wine. In this work, the compounds present in the residue were separated in different fractions. The fractions obtained by ethanol precipitation at 50 and 70% (EtOH50 and EtOH70) are rich in polysaccharides presenting antioxidant activity, and have the potential to be used as dietary fiber (2,1 gL-1 wine). The fraction soluble in 70% ethanol contains compounds with high antioxidant activity (4,2 gL-1 The antioxidant activity of these compounds can be preserved by microencapsulation. After 17 months, the microencapsulated compounds presented higher activity than the non microencapsulated compounds, even when stored in the absence of light and moisture. wine). This work shows that it is possible to recover from the wine distillation residue two fractions with potential application in the preparation of functional foods: a fraction rich in polysaccharides and a fraction rich in phenolic compounds, both presenting antioxidant activity.

Mestrado em Engenharia do Ambiente A biomassa florestal é um recurso natural com grande potencial calorífico sendo atualmente aproveitado, à escala mundial, para a produção de energia elétrica. O crescimento da população mundial e o impacto ambiental causado obrigou à pesquisa de novas tecnologias mais amigas do ambiente. Em Portugal, estão atualmente ativas dezanove termoelétricas exclusivas a biomassa. Assim, a cinza de biomassa tornou-se mais um problema para o qual é necessário encontrar uma solução. A cinza de biomassa florestal é um resíduo industrial, sólido, proveniente da incineração e combustão incompleta de madeira e cascas. Neste trabalho foi usada cinza resultante da combustão de resíduos do abate florestal, principalmente casca, ramos e bicadas de eucalipto, que são recolhidos e vendidos para serem usados numa caldeira de leito fluidizado anexa a uma fábrica de pasta de papel. Com o intuito de dar uso e aproveitar os benefícios da cinza de biomassa, o presente trabalho de investigação tem como objetivo clarificar as vantagens da utilização destas cinzas em solo florestal, avaliando a sua capacidade para aumentar a fertilidade do solo. Foram estudadas as alterações em parâmetros biológicos de fertilidade do solo. O trabalho de investigação foi realizado entre os meses de fevereiro e julho na beira litoral. Os parâmetros relacionados com a fertilidade do solo utilizados na avaliação do estudo foram a catalase, a fosfatase ácida e alcalina, a hidrólise do diacetato de fluoresceína (HFDA) e o número de bactérias e fungos do solo. Os resultados obtidos no geral elucidaram um efeito positivo na fertilidade do solo. Aumentou a atividade bacteriana e o pH do solo, diminuíram os fungos e as enzimas do solo. Mesmo diminuindo a atividade enzimática foram observados aumentos na microbiota do solo. A quantidade de 5 ton/ha em campo foi diminuta e com 10 ton/ha nos ensaios de laboratório o efeito foi mais notório. O trabalho evidencia a necessidade de avaliar melhor a influência da aplicação de cinzas de biomassa quer em ensaios de laboratório quer em ensaios de campo, de modo a desenvolver práticas agrícolas e silvícolas que aproveitem da melhor forma as potencialidades de um recurso disponível e económico. Forest biomass is considered a natural resource with great calorific potential, used globally to produce electricity. The increasing of world population and consequent impact suggest the search of new technologies environmental friendly. Currently, in Portugal there are nineteen biomass exclusive thermoelectrics. Therefore, the ashes from biomass became a problem and a solution is required. The ashes from forest biomass are an industrial waste, arising from incineration and incomplete combustion of wood and bark. In this work were used ashes from combustion of forest waste slaughter, like bark and eucalypt branches, which are collected and sold to be used in a bubbling fluidized bed attached to a paper pulp factory. The purposes of this work is clarify the advantages of using biomass ashes in forest soil and assess their ability to increase soil fertility. Were studied the visible changes in biological parameters soil fertility. The work was conducted between February and June in the coastal border region. The relating parameters with fertility of the soil used in the evaluation of the study were catalase, acid and alkaline phosphatase, fluorescein diacetate hidrolysis (HFDA) and the number of bacteria and soil fungi. The results obtained in general have elucidated a positive effect on fertility. It increased the bacterial activity and the pH of the soil but reduced the fungi and the enzymes. Even decreasing the enzyme activity increases were observed in the soil microdiota. A quantity of 5 ton / ha in the field was tiny, with 10 ton / ha in laboratory tests the effects were more marked. This work highlights the need to better assess the influence of the application of ash from biomass either in laboratory tests or in field trials in order to develop agricultural and forestry practices that leverage the best capabilities of an available resource and economic.

Uma das grandes preocupações para a indústria alimentícia é a gestão dos resíduos gerados em seus processos produtivos. Assim, diversos trabalhos vêm sendo desenvolvidos, buscando usos alternativos para estes resíduos, como forma de minimização dos impactos ambientais e agregação de valor a produtos antes descartados. Aliando esta ideia à busca cada vez maior, por parte dos consumidores, por produtos saudáveis e práticos, objetivou-se, neste trabalho, a caracterização de barras de cereais irradiadas nas doses de 0 kGy, 1 kGy e 2 kGy, incorporadas com casca de abacaxi desidratada. Foram realizadas as seguintes análises: umidade, proteínas, lipídeos, cinzas, carboidratos, valor energético, potencial antioxidante, teor de fenólicos, ácidos orgânicos e perfil de ácidos graxos. Os resultados encontrados para a composição centesimal não variaram em função das doses de radiação utilizadas, reduzindo apenas os teores de antioxidantes, fenólicos e ácidos orgânicos. O produto desenvolvido mostrou potencial para se tornar uma forma eficaz de reaproveitamento de um resíduo da indústria alimentícia e a irradiação interferiu nas características nutricionais do produto final. One of the major current concerns to the food industry is the management of residues generated in its production processes. Thus, several studies have been developed, seeking alternative uses for these residues, in order to minimize environmental impacts and add value to products previously discarded. Combining this idea with the increasingly search for healthy and practical products, by consumers, this study aimed the characterization of cereal bars irradiated with doses of 0 kGy, 1 kGy, and 2 kGy, incorporated with dried pineapple skin. The following analyses were carried out: moisture, proteins, lipids, ashes, carbohydrates, energetic value, antioxidant potential, phenolic content, organic acids, and fatty acids profile. The results observed for the centesimal composition did not vary as a function of the radiation doses used, reducing only the levels of antioxidants, phenolic compounds, and organic acids. The product showed potential for becoming an effective way of reusing a food industry residue and the irradiation interfered on the nutritional characteristics of the final product.

Realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a eficiência nutricional da forragem de milho e a utilização do soro de leite bovino em substituição à solução nutritiva no cultivo de forragem hidropônica de milho. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em delineamento experimental inteiramente casualizado, com seis tratamentos e cinco repetições, sendo o tratamento controle representado por solução nutritiva convencionalmente empregada nesse tipo de cultivo; os demais tratamentos foram distribuídos em diferentes níveis de diluição (20, 40, 60, 80 e 100%) do soro de leite em água potável. A colheita foi feita 15 dias após a germinação, separando-se a biomassa da parte aérea da biomassa do substrato com as raízes. Determinaram-se a massa fresca e seca, os teores de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) e micronutrientes (Fe, Cu, Zn e Mn), além dos elementos em níveis tóxicos (Na e Cl), tanto da parte aérea como do sistema radicular. O aumento nas concentrações de soro de leite promoveu redução na produtividade da forragem hidropônica, acréscimo nos teores de N, S e Zn, estabilidade no teor de K e redução do Ca e Mg, não apresentando efeito nos teores de P, Fe e Cu, na parte aérea, enquanto nas raízes ocorreu acréscimo nos teores de P, K, Ca, Mg, S e Cu. This research was accomplished with the objective of evaluating the nutritional efficiency of the use of serum of cow milk in substitution to the nutrient solution in hydroponic cultivation of forage corn. The experiment was carried out under greenhouse conditions in a completely randomized design with six treatments and five replications. The conventional nutrient solution was used as the control. The other treatments were distributed in different levels (20, 40, 60, 80 and 100%) of milk serum dilution in drinking water. Corn plants were harvested 15 days after the germination, separating biomass of shoots from biomass of the substrate with the roots. The mass of fresh and dry matter, the macro (N, P, K, Ca, Mg and S) and micronutrient (Fe, Cu, Zn and Mn) contents were evaluated, besides the elements in toxic levels (Na and Cl), in both shoots and substrate plus roots masses. Increase in milk serum concentration promoted reduction of hydroponic forage yield, increment in N, S and Zn, stability of K, reduction of Ca and Mg, and no effect on P, Fe and Cu contents in shoots. In root there was increase in P, K, Ca, Mg, S and Cu.

Made available in DSpace on 2016-09-23T15:12:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Relatorio_Final_-_Squillo.pdf: 692506 bytes, checksum: fab424081b4f216dd7e2fb507ecbe6cc (MD5) Previous issue date: 2011-07-01 CNPQ Os resíduos do beneficiamento e da extração do guaraná ainda possuem grandes quantidades de substâncias com elevado valor agregado, como antocianinas e catecóis, além da própria cafeína. A pesquisa de seu aproveitamento levará à formulação de bioprodutos a partir de uma matéria-prima de baixo valor agregado, dos resíduos da produção (corantes, casquilhos e cascas) e da extração (sementes já extraídas, mas que ainda contém biomoléculas a serem extraídas). O presente projeto propoe a realização de extrações utilizando líquidos iônicos diversos, em sistemas de partição LI-água, e também sistemas de extração contendo adsorventes poliméricos, como XAD-2 (copolímero de poliestireno cruzado) em resíduos do beneficiamento, processamento e extração do guaraná.

Neste estudo, foi avaliada a extração de gelatina a partir de cabeças de carpa comum (Cyprinus carpio) provenientes da industrialização. Para tanto, foram estudados os efeitos da concentração alcalina, o tempo de tratamento e troca de solução alcalina na etapa de tratamento das cabeças de carpa. Foi utilizado um delineamento experimental em estrutura fatorial completa com três fatores em dois níveis de variação. Os fatores de estudo foram concentração de solução de NaOH (3-4mol L-1), tempo de tratamento (45-105min) e troca de solução alcalina no tratamento, tendo como respostas rendimento em gelatina e força do gel. A condição mais adequada para se obter gelatina com bom rendimento (1,98%) e força do gel (240,3g) foi utilizando solução alcalina 3mol L-1, tratamento de 105min e com troca de solução de NaOH. The aim of the present research was to study the gelatin extraction from skin of common carp heads (Cyprinus carpio). The effects of alkaline concentration, pre-treatment time and change of alkaline solution in pre-treatment step of carp heads were evaluated. It was used a complete experimental design with three factors and two variation levels. Pre-treatment time (45-105min), concentration of alkaline solution (3-4mol L-1) and pre-treatment with change of alkaline solution were chosen as independent variable and gelatin yield and gel strength were the response variable. The best condition to obtain gelatin with good yield (1.98%) and gel strength (240.3g) was using alkaline solution 3mol L-1, pre-treatment time of 105min and with one change of NaOH solution.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a compressibilidade de um Argissolo Amarelo distrocoeso submetido a diferentes sistemas de manejo sob cultivo de cana-de-açúcar. O experimento foi realizado em áreas da Usina Triunfo Industrial, AL, onde se avaliaram os manejos: MA - mata nativa; MSI - manejo sem irrigação; MCI - manejo com irrigação e MCV - manejo com fertirrigação (vinhaça). Todas as áreas estudadas, exceto no MA, vêm utilizando o preparo convencional do solo com uso de grades pesadas. As amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-20 e 20-40 cm. Trincheiras foram abertas nas quatro áreas de manejo em estudo, quando amostras de solo indeformadas foram retiradas com auxílio de aneis metálicos de 6,4 cm diâmetro e 2,5 cm de altura em cada profundidade. Após coletadas, as amostras foram saturadas e submetidas a sucções de 0,1 a 10 kPa; 50, 500 e 1500 kPa, levadas à prensa mecânica e realizado o ensaio de compressibilidade. A partir dos dados obtidos determinou-se a tensão de preconsolidação (σp) das diversas amostras ensaiadas, cujos resultados foram submetidos à análise de regressão para a variável tensão de preconsolidação, em função da sucção matricial do solo. Em todos os manejos, a profundidade de 0-20 cm mostrou ser a mais susceptível à compactação em relação à profundidade de 20-40 cm; o manejo MCV alterou o comportamento compressivo do solo em ambas as profundidades (0-20 e 20-40 cm) e a capacidade de suporte do solo foi maior em todos os manejos, nas camadas de 20-40 cm. The objective of this paper was to evaluate the compressibility of an Ultisol submitted to different managements of sugarcane cultivation. The investigation was carried out at Triunfo Mill, in the State of Alagoas, Brazil. The testing area was composed by four distinct sub-areas: a preserved forest (NF), an area without irrigation (MWOI), an irrigated area (MWI), and an area with vinasse (MWV). All investigated areas, except the forest, were prepared using conventional equipment for soil preparation. Soil samples were collected within depths ranging from 0 to 20 cm, 20 to 40 cm, and 40 to 60 cm. A trench was dug in the four selected areas and four undeformed samples were collected in each depth. The samples were collected with metallic rings with dimensions of 6.4 cm in diameter and 2.5 cm in height. In the laboratory, the samples were previously saturated and submitted to soil suctions raging from 0.1 to 1500 kPa in order to build the soil-water characteristic curves. Confined compression tests were performed with saturated samples. The results obtained from the compression tests were used for the determination of the void ratio (e) and the pre-consolidation stress (σp) of the tested samples. Data were submitted to regression analysis and the differences among the obtained means were compared using the test of Tukey at 5% of probability. Regression analysis for pre-consolidation stress in function of water content (Ug) and correlations among the several variables were carried out at 5-% significance. Within all investigated areas, the depth range from 0 to 20 cm showed to be more susceptible to compaction in relation to the depth range from 20 to 40 cm. Management MWV was found to modify the compressive behavior of the soil in both depth ranges. In all investigated areas, the soil bearing capacity was higher in the depth range of 20 to 40 cm.

Mestrado em Engenharia do Ambiente A legislação nacional proíbe a descarga de Óleos Alimentares Usados (OAU) nos sistemas de drenagem, assim como a deposição de OAU em aterro, sendo valorizada a reciclagem. Os OAU podem assim ser vistos, não como um problema, mas sim como um recurso, dado que constituem matéria-prima que pode ser utilizada, na produção de sabão ou energia, através de digestão anaeróbia, e mais recentemente na produção de biodiesel. Neste estudo a metodologia de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) é aplicada de modo a avaliar os impactes ambientais da produção de sabão e biodiesel a partir de OAU, de modo a identificar quais os processos com mais impactes ambientais. Todas as emissões, utilização de recursos e consumo de energia são baseados em relação a 1 ton de OAU para produzir biodiesel e sabão. As fases consideradas são: a recolha de OAU, a produção de biodiesel e sabão, a produção e o transporte de materiais, combustíveis e energia. Os resultados mostraram uma contribuição importante da produção de metanol na ACV do biodiesel. A produção de metanol apresenta a maior contribuição para o Potencial de Depleção Abiótica (PDA) e para o Potencial de Aquecimento Global (PAG). Por outro lado, a produção de biodiesel apresenta a maior contribuição para o Potencial de Formação de Oxidantes fotoquímicos (PFOF), para o potencial de acidificação (PA) e para o Potencial de Eutrofização (PE). A produção de óleos vegetais virgens e gordura animal mostraram ser as mais significantes para a maior parte das categorias de impacte da ACV do sabão, embora a produção de hidróxido de sódio desempenhe um papel preponderante no caso do PDA. Da análise comparativa dos impactes ambientais associados ao ciclo de vida do biodiesel e do sabão é possível concluir que a valorização através da produção de biodiesel apresenta vantagens ambientais no que respeita ao PFOF e ao PA. Nas restantes categorias de impacte, a valorização através da produção de biodiesel apresenta menores impactes que a valorização através da produção de sabão quando o biodiesel produzido a partir de OAU substitui o biodiesel produzido a partir de colza e soja, excepto no caso do PDA se o biodiesel substituído for o produzido a partir de soja. The national legislation prohibits the discharge of Waste Cooking Oils (WCO) to sewerage systems as well as the deposition in landfill, and suggests WCO recycling. The WCO can thus be seen not as a problem, but as a resource, being a raw material that can be used in the production of soap or energy through anaerobic digestion, and the production of biodiesel. In this study the Life Cycle Assessment (LCA) methodology is applied to evaluate the environmental impacts of biodiesel and soap production from WCO, in order to identify the process with the largest environmental impacts. All emissions, use of resources and energy consumption are based on 1 ton of WCO to produce biodiesel and soap. The main stages considered are: WCO collection, biodiesel and soap production, and production and transport of materials, fuels and energy. The results show an important contribution of methanol production in biodiesel LCA. Methanol production was the main contributor to the Abiotic Depletion Potential (ADP) and Global Warming Potential (GWP). On the other hand, biodiesel production was the main contributor to the Photochemical Oxidant Formation Potential (POFP), Acidification Potential (AP) and Eutrophication Potential (EP) .The fresh vegetable oils and tallow production were found to be significant for almost all the impact categories in soap LCA, although the production of sodium hydroxide plays an important role in the case of PDA. A comparative analysis of the environmental impacts associated with the life cycle of biodiesel and soap produced from WCO shows that the production of biodiesel has environmental advantages to PFOF and PA. For the other impact categories, WCO recovery by biodiesel production has lower impacts than WCO recovery by soap production when the biodiesel produced from WCO replaces the biodiesel produced from rapeseed and soybean, except in the case of the PDA if the replaced biodiesel is produced from soybean.

Mestrado em Engenharia Química Nesta dissertação pretendeu-se avaliar a possibilidade de valorizar subprodutos provenientes de actividades industriais agro-alimentares e agroflorestais, pela sua conversão em polióis líquidos viscosos precursores na síntese de poliuretanos e poliésteres. O processo baseia-se na oxipropilação da biomassa e é realizado em duas etapas: uma pré-funcionalização seguida da oxipropilação propriamente dita. O objectivo principal da tese foi optimizar as condições de operação da primeira etapa. As matérias-primas e os polióis sintetizados foram também caracterizados por diversas técnicas. Os resultados obtidos mostraram que foi possível converter vários subprodutos industriais em polióis, tendo-se seleccionado as borras de café com mistura de cereais como a matéria-prima para o restante trabalho da tese. Foi efectuada a sua caracterização química e determinada a sua composição em cinzas e extractáveis, para além de realizadas análises estruturais por FTIR e RMN 13C de estado sólido. As análises confirmaram a existência de compostos ricos em grupos OH. Seguidamente estudou-se a optimização da primeira etapa do processo, cumprindo-se um desenho factorial de experiências do tipo 24. Os factores investigados foram a granulometria, a pressão, o tempo do tratamento e a razão mássica KOH / biomassa. Os resultados permitiram concluir que, para um intervalo de confiança de 95%, o parâmetro com maior influência no teor de resíduos sólidos obtidos é a granulometria, para além da interacção granulometria / tempo / pressão. Foram também efectuados alguns ensaios complementares que permitiram: (i) demonstrar a necessidade de realizar a etapa da pré-funcionalização independentemente da reacção de oxipropilação; (ii) confirmar a viabilidade de fazer a pré-funcionalização à pressão atmosférica; (iii) oxipropilar os resíduos sólidos remanescentes das reacções. Os polióis foram caracterizados por diversas técnicas, tendo-se detectado a presença de duas fracções distintas: a biomassa oxipropilada e homopolímero. Em termos de viscosidade e de índice de OH, os seus valores estão próximos dos polióis comerciais tipicamente utilizados nas formulações de espumas rígidas de poliuretano (viscosidade na gama dos 4000 aos 12500 mPa.s, medidos a 25 ºC, e índice de OH nos 482 mg KOH / g poliól). The aim of this thesis was to evaluate the valorisation possibility of lignocellulosic by-products arising from industrial activities such as agro-food and agro-forestry industries into liquid polyols precursors in the synthesis of polyurethane and polyesters. The process is based on the oxypropylation of the biomass which occurs in a two step reaction: pre-functionalization and oxypropylation.The main objective of this work was to optimize the prefunctionalization step for the oxypropylation reaction. Biomass and polyols were also characterized by different technique. The results showed that the conversion of various industrial by-products into polyols by oxypropylation was possible, having been selected the spent coffee grounds with cereals mixture as biomass for the proceeding thesis work. Chemical characterization, ash and extract percentage in additional structural analysis (FTIR and NMR 13C) were carried out confirming the biomass to be rich in OH chemical groups. Optimization study of the pre-functionalization step took place using a full factorial planning (24) being the granulometry, pressure, time of treatment and massic ratio (KOH / biomass) the factors involved. The mathematical model revealed that granulometry has the foremost influence in solid residue percentage, being the most important factor (within a 95% confidence interval) besides the interaction granulometry / time / pressure. Complementary study was also accomplished demonstrating (i) the importance of pre-funcionalization step regardless of the oxypropylation step, (ii) the viability of a pre-functionalization step at atmospheric pressure (iii) the oxypropylation of the remaining residues obtained from previous reactions. The obtained polyols were characterized by varied analytical techniques which allowed the confirmation of two distinct fractions: oxypropylated biomass and homopolymer. Concerning the viscosity and OH rate, these values are near their commercial counterparts which are typically used in the production of polyurethane rigid foams (range viscosity 4000-12500 mPa.s, measured at 25 ºC, OH rate of 482 mg KOH / g polyol).

En Colombia, el aprovechamiento de los residuos sólidos municipales y la reincorporación de materiales al ciclo productivo se realiza en unidades productivas denominadas plantas de manejo de residuos sólidos (PMRS), usuales en municipios menores. Para su sostenibilidad es fundamental identificar qué elementos condicionan la materia prima, sus procesos y sus productos. En este artículo se analizan cinco PMRS del Valle del Cauca, Colombia, en las cuales se identificaron 18 variables relacionadas con su funcionamiento. Con el análisis estructural se estableció que elementos externos a las PMRS (generación de residuos sólidos municipales y prácticas de manejo, como separación, almacenamiento y presentación de los residuos) condicionan la calidad y la cantidad de las materias primas. La intervención en estos elementos mejoraría el diseño de las plantas, optimizaría la operación de sus procesos, incrementaría la calidad de los productos y disminuiría los rechazos. Ello incluye la formulación y adaptación de metodologías para caracterizar los residuos y el estímulo a los usuarios para su separación en la fuente, la adaptación de las tecnologías al contexto local y la capacitación a operarios y el entrenamiento a profesionales que participan en la selección, diseño, operación y monitoreo de las tecnologías. In Colombia, materials recovery in municipal solid wastes (MSW) and their reincorporation into the productive cycle have been carried out in productive units known as material recovery facilities (MRFs), which have been implemented especially on small municipalities. The effectiveness of MRFs has been questioned. In order for them to be sustainable, it is important to identify the aspects that influence the raw materials, processes and products of these productive units. As a reference, this work takes five MRFs in Valle del Cauca, Colombia, where 18 variables related to the system performance were identified. The structural analysis allowed the identification of factors external to the MRFs, such as the generation of MSW, as well as a number of practices such as classification, storage, and waste presentation. They have an impact on the quality and quantity of raw materials. Work on these key elements will make it possible to improve the design of facilities, will optimize process operation, will increase the quality of the products and will reduce rejections. Prioritized interventions to improve performance in MRFs include the formulation and adaptation of methodologies to characterize the MSW, the promotion of solid waste segregation at the source for the users, the implementation of technologies adapted to the local context, and the training of operators and professionals involved in the selection, design, operation and monitoring of technologies. Na Colômbia, o aproveitamento dos resíduos sólidos municipais e a reincorporação de materiais ao ciclo produtivo é realizado em unidades produtivas denominadas usinas de manejo de resíduos sólidos (PMRS), usuais em municípios menores. Para sua sustentabilidade é fundamental identificar que elementos condicionam a matéria prima, seus processos e seus produtos. Neste artigo são analisadas cinco PMRS do Valle del Cauca, Colômbia, nas quais foram identificadas 18 variáveis relacionadas com seu funcionamento. Com a análise estrutural estabeleceu-se que elementos externos às PMRS (geração de resíduos sólidos municipais e práticas de manejo, como separação, armazenagem e apresentação dos resíduos) condicionam a qualidade e a quantidade das matérias primas. A intervenção nestes elementos melhoraria o desenho das usinas, otimizaria a operação de seus processos, aumentaria a qualidade dos produtos e diminuiria a oposição. Isso inclui a criação e adoção de metodologias para caracterizar os resíduos e o estímulo aos usuários para sua separação na fonte, a adaptação das tecnologias ao contexto local e a capacitação de operários e o treinamento a profissionais que participam na seleção, desenho, operação e monitoreio das tecnologias.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-24Bitstream added on 2014-06-13T18:07:18Z : No. of bitstreams: 1 homem_tpd_me_bauru.pdf: 3557697 bytes, checksum: a1fa6fe9ed118fd4c4f8be6400b6d78f (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo. Mas, existe uma grande preocupação com o sistema de colheita utilizado nesta cultura, pois é prática comum a colheita manual com a pré-queima do palhiço. Autoridades brasileiras têm aprovado leis proibindo a queimada nos canaviais. Entretanto, a colheita mecanizada, com cana-de-açúcar crua, cria novos problemas com a permanência do resíduo no solo. Assim, muitos estudos têm sido propostos para o uso deste resíduo para geração de energia. A maior dificuldade no uso desta biomassa está no custo de coletar e transferir o resíduo, do campo para o centro de processamento. Para análise da viabilidade deste sistema há a necessidade de um estudo do balanço de energia envolvido, devido ao grande número de maquinário utilizado no processo. O objetivo deste trabalho é investigar modelos matemáticos que auxiliem na escolha das variedades de cana-de-açúcar a serem implantadas, de forma a minimizar o custo de coleta da biomassa residual e avaliar o balanço de energia gerado, adicionado restrições sobre a produção de sacarose e limitações da área para plantio e considerando as distâncias entre os talhões e o centro de processamento. Para isto, técnicas de programação linear e inteira 0-1 foram utilizadas. A busca de soluções para problemas de programação inteira com grande número de variáveis e restrições é de difícil resolução, mas os resultados apresentados mostram que a utilização d eum procedimento híbrido envolvendo o método Primal-Dual de Pontos Interiores e o método Branch and Bound promove uma boa performance computacional, apresentando soluções confiáveis. Assim, o uso deste procedimento é viável para o auxílio na seleção de variedades, otimizando o custo do uso da biomassa residual de colheita ou o balanço de geração de energia It is that Brazil is the world's largest sugar cane producer. But there is great concern about the harvesting system used in this culture, because it is a common practice to burn the straw before the barvest. Brazilian authorities have approved laws prohibiting the burning in the sugar cane fields. However, with mechanized harvesting of sugar cane raw creates new problems with the accumulation of the waste biomass in the ground. Many studies have been proposed to use this waste for energy generation. The greatest difficulty to use this biomass is in the cost of collect and transfer the residues from the field to the the processing center. To analyze the feasibility of this system, it is necessary a study of the involved energy balance, because of the large number of machines in the process. The aim of this study is to investigate mathematical models that help on choosing varieties of sugar cane to be planted, to minimize the cost of collect of residual biomass and to analyze the balance of power generated, adding restrictions on the production on the production of sucrose and limitations on the area for planting and considering the distances among the plots the processing center. To this, techniques of 0-1 integer linear programming were used. The search for solutions to integer programming problems with many variables and constraints its very hard, but the results show that the use of a hybrid procedure involving the Primal-Dual Interior Point method and Branch and Bound method promotes good performance computing, with reliable solutions. Thus, the use of this procedure is feasible to help on select of varieties, optimizing the cost of collect of the waste biomass or the the balance of power generation

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-14T13:21:58Z No. of bitstreams: 1 Uilka Elisa Tavares.pdf: 1803918 bytes, checksum: 380b8dbceae5654d3c33c4bdc07364fd (MD5) Made available in DSpace on 2016-10-14T13:21:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Uilka Elisa Tavares.pdf: 1803918 bytes, checksum: 380b8dbceae5654d3c33c4bdc07364fd (MD5) Previous issue date: 2010-03-02 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES In agriculture there is now great concern about the quality of the soil, because of this interfere with the full flowering of the cultures, where compaction is one of the most investigated due to their probability of occurrence in soils managed with farm implements. For this study, some parameters have provided good precision of soil quality, among them, the physical indices, organic carbon, soil mechanical resistance to penetration, tension precompaction and compressibility index. Thus, the purpose of this study was to analyze the physical, mechanical and chemical properties to indicate soil compaction and structure of spatial dependence into the area. It was selected an area of Cohesive Argissolo from Tabuleiro Costeiro, cultivated with cane sugar, from about 1.44 ha was established in which a square mesh of 49 points, evenly spaced 20 m apart, for the removal of soil for analysis. Samples were collected at two depths: 0.00 to 0.20 I 0.20 to 0.40 m. It was analyzed the soil texture, bulk density, water content, porosity, moisture content and maximum dry bulk density, both obtained by the Proctor Normal test, degree of compaction, organic carbon, resistance to penetration, compress index and tension precompaction, obeying Embrapa's or ABNT’s methodology for the analysis. The results were submitted to descriptive statistical analysis and Pearson correlation. Was also investigated the spatial dependence of variables by geostatistical tool, obtaining semivariogram and the maps of distribution of variables. Spatial dependence was found in all variables, whose scope ranged from 20.25 to 90 m away, indicating that some variables can be collected at longer distances, in case future research in the area. The moisture and soil texture showed a good correlation among themselves and with other variables. The document is divided into three chapters: the first presents a review of scientific research concerning the areas of Tabuleiros Costeiros, its characteristics and problems that this type of soil may suffer due to bad management, its consequences and methods of identification soil degradation. In chapter 2, was investigated the occurrence of spatial dependence of soil physical properties and organic carbon present in its structure. In chapter 3, the susceptibility of soil compaction was investigated using mechanical and physical attributes and subsequent correlation between data. Na agricultura atual existe grande preocupação com a qualidade do solo, em virtude desta interferir no pleno desenvolvimento das culturas, onde a compactação é um dos fatores mais investigados devido a sua grande probabilidade de ocorrência em solos manejados com implementos agrícolas. Para esta investigação, alguns parâmetros têm proporcionado boa precisão da qualidade do solo, entre eles, pode-se estacar os índices físicos, o carbono orgânico do solo, a resistência mecânica do solo a penetração, a tensão de pré-compactação e o índice de compressibilidade. Desta forma, o objetivo dessa pesquisa foi analisar parâmetros físicos, mecânicos e químicos que indicassem provável compactação do solo e sua estrutura de dependência espacial ao longo da área. Foi selecionada uma área de Argissolo Coeso de Tabuleiro Costeiro, cultivada com cana-de-açúcar, de aproximadamente 1,44 ha na qual foi estabelecida uma malha quadrada de 49 pontos, eqüidistantes 20 m entre si, para a retirada de solo para analise. Foram coletadas amostras em duas profundidades: 0,00 – 0,20 m e 0,20 – 0,40 m. Foram analisadas a textural do solo, densidade, umidade, porosidade, densidade seca máxima e umidade critica, ambas obtidas pelo ensaio de Proctor Normal, grau de compactação, carbono orgânico, Resistência a penetração, índice de compressão e tensão de pré-compactação, obedecendo-se a metodologia da Embrapa ou ABNT para as analises citadas. Os resultados obtidos foram submetidos a análise estatística descritiva e correlação de Pearson. Também, investigou-se a dependência espacial das variáveis, através da ferramenta geoestatistica, com obtenção de semivariograma e os mapas de distribuição das variáveis. Foi encontrada dependência espacial em todas as variáveis, cujos alcances variaram de 20,25 a 90 m de distancia, indicando que algumas variáveis podem ser coletadas em maiores distâncias, no caso de pesquisas futuras na mesma área. A umidade e a textura do solo apresentaram boa correlação entre si e com as demais variáveis. O documento está estruturado em 3 capítulos: no primeiro, apresenta-se uma revisão das pesquisas científicas referentes às áreas de Tabuleiros Costeiros, suas características, bem como problemas que este tipo de solo pode sofrer devido ao mau manejo, suas conseqüências e métodos identificação da degradação do solo. No Capítulo 2, foi investigada a ocorrência de dependência espacial de atributos físicos do solo e do carbono orgânico presente em sua estrutura. No Capitulo 3, a susceptibilidade do solo a compactação foi investigada através de seus atributos físicos e mecânicos e posterior correlação entre os dados.

Mestrado em Minerais e Rochas Industriais As estações de tratamento de água (ETA’s) produzem uma quantidade significativa de lamas, cuja responsabilidade do destino final é, de acordo com a lei, do produtor. A empresa Águas do Douro e Paiva, S.A., responsável pela captação, tratamento e distribuição de água, em alta, aos municípios da área Sul do grande Porto, possui quatro ETA’s que produzem lamas em quantidades completamente distintas, totalizando cerca de 145 toneladas/mês. Actualmente, as lamas produzidas na maior unidade de tratamento de água da empresa, já são valorizadas por uma empresa do sector cerâmico, sendo incorporadas nas matérias-primas para a produção de tijolo. No entanto, as restantes lamas são encaminhadas para aterros de resíduos sólidos urbanos. Do ponto de vista ambiental e no sentido de tornar possível que a empresa adopte uma estratégia de gestão de lamas correcta em todas as unidades de tratamento de água, este trabalho procura perspectivar a possibilidade de incorporação das lamas em pastas cerâmicas, em particular as que se destinam à cerâmica de barro vermelho. Para tal, procedeu-se à caracterização dos resíduos, considerando os aspectos, químicos, mineralógicos, granulométricos e térmicos. Posteriormente preparam-se composições cerâmicas, com recurso a uma argila vermelha comum e a diferentes teores em lamas, definidos de acordo com a capacidade produtiva das ETA’s da empresa, de modo a avaliar os parâmetros funcionais relevantes após secagem e cozedura (retracção verde-seco e seco-cozido, resistência mecânica e absorção de água). Em geral, a incorporação das lamas à pasta cerâmica piora ligeiramente as propriedades avaliadas. No entanto, esta incorporação, em qualquer um dos casos testados é tecnicamente viável, uma vez que os parâmetros avaliados ainda permanecem dentro dos limites aceitáveis para a produção de cerâmica estrutural, em particular o tijolo. ABSTRACT: According to the Portuguese law, water treatment plants are not only responsible for the significant amount of sludge they produce, but also for its final destination. The company Águas do Douro e Paiva, SA, whose responsibility is to capture, treat and distribute water to the population living in the south area of Porto city, owns four water treatment plants, which produce an average of 145 tones of sludge per month. Currently, the sludge produced in the largest water treatment plant of the company is recycled and used as a raw material to make brick by a factory related with the ceramics industry. Nevertheless, the remaining sludge is sent to the local landfills of solid waste. In order to preserve the environmental balance as well to adopt an unanimous strategy as far as the management of sludge is concerned, this work will try to show that there is real possibility of incorporating sludge in ceramic paste so as to produce red clay. In that sense it was done the characterization of different types of waste, considering several aspects, such as: chemical pastes using common red clay and different levels of mud, defined according to the productive capacity of the water treatment plants, made it possible after drying and firing, to analyze and evaluate the relevant functional parameters. In general terms, the incorporation of sludge into ceramics paste made its evaluated properties get worse. However, this incorporation was proved to be technically possible in any of the tested situations, because the evaluated parameters remained within the acceptable limits considered in the production of structural ceramics, particularly the brick.

O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações físico-químicas associadas à profundidade e respectivas correlações em solos sob diferentes períodos de fertirrigação com vinhaça. Para isto foram selecionadas na Usina Santa Tereza, PE, quatro áreas: Área 1, com 3 anos sob fertigação com vinhaça; Área 2, com 7 anos; Área 3, com 15 anos e Área 4, sem aplicação de vinhaça. Em cada uma das áreas foram marcados 20 pontos com distância de 10 m, georreferenciados, formando uma malha e coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm. Após a amostragem o solo foi secado ao ar, destorroado e peneirado para realização de análises granulométricas: areia, silte e argila e físico-químicas: Ca, Mg, K, Na, trocável, pH (1:2,5 solo:água) e condutividade elétrica (CEes) no extrato da pasta saturada. O grau de correlação linear simples entre os pares de dados foi determinado pelo coeficiente de correlação de Pearson. Os resultados obtidos mostraram correlação entre profundidade e demais variáveis em todas as áreas em estudo tornando evidente que a aplicação de vinhaça altera a concentração dos cátions, de acordo com as características dos solos e o manejo de cada área. The objective of this study was to evaluate physico-chemical alterations associated to soil depth and respective correlations in soils under periods of different stillage fertigation. Therefore, four areas were selected at Usina Santa Tereza: Area 1), irrigated with stillage for 3 years; Area 2), for 7 years; Area 3), 10 years; Area 4), without stillage application. In each area 20 points were demarcated and georeferenced, forming a mesh. Soil samples were collected at depths of 0 - 10, 10 - 20 and 20 - 40 cm. After sampling, the soil was air dried, prepared and passed through sieves for analysis of particle size: sand, silt, clay, and for the physico-chemical properties: exchangeahle Ca, Mg, K, Na; pH (1:2.5 soil: water); and electrical conductivity of saturated paste extract. Simple linear correlation coefficients of Pearson between pairs of data were obtained. The results pointed out relation between depth and other variables in all areas, indicating stillage application alters cation concentration depending on soil characteristics and management of each area.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-14T13:09:35Z No. of bitstreams: 1 Thiciano Leao Miranda.pdf: 553671 bytes, checksum: 769717be3aa791809291f0f54f60f0b8 (MD5) Made available in DSpace on 2016-10-14T13:09:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiciano Leao Miranda.pdf: 553671 bytes, checksum: 769717be3aa791809291f0f54f60f0b8 (MD5) Previous issue date: 2009-05-14 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES It was evaluated changes on physical and biological soil properties due to harvest and stillage application in a sugarcane intensively cultivated area in North Mata of Pernambuco. Evaluations based on soil humidity and density, resistance to compactness, porosity, granulometry, particle density, and trophic structure of nematode community. Evaluations were carried out before and after both sugarcane cut and stillage application. Horizontally, samples were colleted in 42 points within a 60×50 m square. Vertically, in each point, samples were colleted 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-50 cm deep. Plant parasitic nematodes were the most abundant in all sampling periods, particularly Meloidogyne and Criconemella. Within plant parasitic nematodes, Meloidogyne presented positive correlation with bacterial feeders and omnivorous before and after harvest, and with Pratylenchus and Criconemella in all periods. Within physical variables, soil humidity, porosity and density were influenced by harvest andstillage appliacation. Harvest affected Mononchidae and Cephalobidae directily, but Xiphinema and Criconemella inversely. Stillage decreased Dorilaymidae and Meloidogyne density, in contrast to the increase on Rhabditidae and Cephalobidae. In general, nematode density decreased along with deep. The higher densities occur from 0 to 20 cm. The taxa did not vary significatively after harvest or stillage application in soil. There was little variation in physical properties due to deep, except in sand and silt content, which presented inverse response. Stillage adition decreased soil density in contrast to porosity and humidity increases. Avaliaram-se variações nas propriedades físicas e biológicas do solo resultantes das operações de colheita e aplicação de vinhaça em área cultivada intensamente com cana-de-açúcar na Mata Norte do Estdo de Pernambuco. As avaliações fundamentaram-se na umidade e densidade do solo, resistência à penetração, densidade de partículas, porosidade, granulometria e caracterização da estrutura trófica da nematofauna. Realizaram-se avaliações antes e após o corte da cana-de-açúcar, e antes e após aplicação de vinhaça no solo. Coletando-se, horizontalmente, as amostras em malha de 60×50 m, em 42 pontos distintos. Enquanto que, verticalmente, em cada ponto, as amostras foram coletadas nas profundidades de 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-50 cm. Os nematóides parasitos de plantas foram os mais abundantes em todas as coletas, particularmente Meloidogyne e Criconemella. Sendo que, Meloidogyne correlacionou-se positivamente com os bacteriófagos e onívoros, nas duas primeiras coletas, e com Pratylenchus e Criconemella nas três coletas restantes. Dentre as variáveis físicas, a umidade, porosidade e densidade do solo mostraram-se sensíveis ao tráfego de máquinas na colheita e aplicação de vinhaça. As operações de colheita afetaram diretamente as densidades de Mononchidae e Cephalobidae e, inversamente, Xiphinema e Criconemella. A adição de vinhaça reduziu as densidades de Dorilaymidae e Meloidogyne com efeito inverso sobre Rhabditidae e Cephalobidae. De maneira geral, as densidades de nematóides diminuíram com a profundidade do solo. As maiores densidades populacionais ocorreram nas camadas de 0 a 20 cm. Os taxa encontrados não mostraram variações significativas após as operações de colheita ou adição de vinhaça no solo. Ocorreram poucas variações físicas no solo com o aumento daprofundidade, exceto teor de areia e silte que apresentaram comportamento inverso. A adição de vinhaça promoveu reduções na densidade do solo e incrementos na umidade e porosidade.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-20Bitstream added on 2014-06-13T20:08:42Z : No. of bitstreams: 1 aires_am_me_jabo.pdf: 8042698 bytes, checksum: cee6205ffc3aed9386f08ebaca4e0466 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Objetivou-se avaliar o efeito da reutilização das camas de quatro lotes de frango de corte, sobre a produção de biogás, sendo estas submetidas ou não à diluição e separação de sólidos e líquidos em biodigestores operados em batelada e contínuo. No Capítulo 1 é apresentado o problema, a justificativa do estudo juntamente com os objetivos gerais do projeto. O Capítulo 2 teve como objetivo avaliar as diluições de cama de frango e as concentrações de Sólidos Totais (ST). As camas de casca de amendoim foram diluídas em água e separadas em peneira de malha de 3 mm, nas seguintes proporções: 2:1; 4:1 até 14:1. Assim foi escolhida a diluição 4:1 (a qual se obteve 3,01 % de ST) para realizar os ensaios. Os Capítulo 3 e 4 avaliaram as camas de quatro lotes de frango de corte com diluição 4:1, submetidas ou não à separação de sólidos, em biodigestores batelada e contínuo respectivamente. O tratamento não peneirado obteve maiores produções de biogás em relação ao tratamento peneirado (Capítulo 3), ao passo que no Capítulo 4 os resultados se inverteram. Em ambos os os ensaios experimentais, ocorreram aumento da concentração de minerais em massa. O objetivo do Capítulo 5 foi avaliar o processo de compostagem da cama de frango, após diluição e separação de sólidos. O ensaio foi conduzido por um período de 90 dias, utilizando-se a cama de frango de corte de 4º reutilização. Foram utilizados para montagem da leira 348,94 kg de cama de frango/MN. A cama retida na peneira se mostrou favorável ao processo de compostagem, apresentando uma relação C:N de 12:1, o que influenciou na redução de 25 % dos ST ao final do enleiramento. This study aimed to evaluate the effect of reuse of litters of four batches of broilers on the production of biogas. The litters were submitted or not the dilution and separation of solids and liquids in batch and continuous systems of anaerobic digestion (AD). In Chapter 1 is presented the problem, the justification of the study together with the general objectives of the project. Chapter 2 was to evaluate the dilutions of broiler litter and the concentrations of Total Solids (TS) for AD. The litter of peanut hulls was diluted in water and separated in a mesh sieve of 3 mm, as follows: 2:1, 4:1 to 14:1. The highest values of TS were found in the lower dilutions, was chosen as the dilution 4:1 (which returned 3.01% in TS) to perform the tests for AD. In Chapter 3 and 4 were intended to assess the DA of the litters of four batches of broiler with 4:1 dilution, or not submitted to the separation of solids in batch and continuous systems, respectively. The treatment not sieved obtained higher production of biogas in the treatment sieved (Chapter 3), while Chapter 4 the results are reversed. In both chapters were reductions of mineral mass (kg) after AD. The purpose of Chapter 5 was to evaluate the process of composting of broiler litter, after dilution and separation of solids. The test was conducted in a period of 90 days, using the litter of broilers from 4 reuses. Were used for assembling a pile 348.94 kilograms of broiler litter / MN. The litter retained on the sieve was favorable to the process of composting, giving a C:N of 12:1, which influenced the reduction of 25% of the end of piling ST.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-17T13:58:22Z No. of bitstreams: 1 Romero Falcao Bezerra de Vasconcelos.pdf: 1209446 bytes, checksum: 5d0e80152c5bbb339e575d66b8691373 (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-17T13:58:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romero Falcao Bezerra de Vasconcelos.pdf: 1209446 bytes, checksum: 5d0e80152c5bbb339e575d66b8691373 (MD5) Previous issue date: 2009-02-17 The soils of the Coastal Plains cultivated with sugarcane for a long period of time under different management systems may make changes in physical and chemical properties and the state of soil aggregation. Considering the above, the objective of this study was to evaluate the effects of different management systems with sugarcane on the chemical and physical properties of a dystrophic cohesive Yellow Latosol of coastal tablelands of Alagoas. Plots were selected in areas of production in the growing of sugarcane, and the object of experimental research three areas, representative of three management systems adopted by sugarcane production unit, namely: a cultivated area under irrigation management system (SMI), an area under the management system of fertirrigation with vinasse (SMV) and area under a management system with application of vinasse + filter tart (SMVT). These management systems were compared and on the witness pattern represented by native forest (NF). To assess the physical and chemical properties and aggregation state of the soil, the soil samples were collected at random in the areas subject to different management systems, in the depths of 0- 0,20; 0,20-0,40 and 0,40-0,60 m, being withdrawn at a point between the lines of sugarcane. The results were submitted to analysis of variance and the averages compared by Tukey test to 5% significance. Study of simple correlations were performed between some variables measures. The results showed that the different management systems promoted investigated changes in physical and chemical properties and the state of soil aggregation. The parameters of consistency of the soil tended to increase the humidity in their values with the increase of total organic carbon (TOC) of soil, promoted by the addition of waste from sugar cane. The studies of simple correlations between the total organic carbon (TOC) and the rates of stability of aggregate investigated, showed significant (p

Mestrado em Engenharia do Ambiente A gestão de resíduos é uma questão cada vez mais relevante na sociedade actual, face à sua crescente produção. Além da minimização dos impactes negativos na saúde pública e no ambiente, consideradas as motivações mais antigas na gestão de resíduos, têm vindo a surgir ao longo do tempo novos factores que condicionam a gestão dos resíduos, tais como a consciencialização de que os resíduos podem ser encarados como fonte de recursos, o reconhecimento de que é importante fechar o ciclo de modo a prevenir perdas e o interesse pelo envolvimento de todas as partes interessadas e pela cooperação intermunicipal. A decisão sobre qual o melhor destino a dar a cada tipo de resíduo está condicionada pelo cumprimento das metas comunitárias relativas à deposição de resíduos biodegradáveis em aterro, decorrendo da lei dos aterros, que transpõe a Directiva 1999/31/CE do Conselho de 26 de Abril, e ainda da necessidade de aumentar de forma significativa os quantitativos de materiais a valorizar por reciclagem material ou outras formas de valorização, em conformidade com a estratégia da União Europeia de evoluir para uma sociedade para a reciclagem. O aumento na produção de RSU acentuou, recentemente, a dificuldade de os tratar convenientemente, sendo a gestão dos RUB, a fracção dos resíduos biodegradáveis contidos nos RSU, a grande prioridade, uma vez que representa cerca de 36% da totalidade dos RSU produzidos em Portugal Continental. Actualmente o principal destino dado aos RUB prende-se, maioritariamente, com a sua deposição em aterro. Contudo, e cada vez mais, a valorização orgânica, nomeadamente, a compostagem, surge hoje em dia como uma alternativa na gestão dos RUB. A compostagem é uma tecnologia adequada ao tratamento, à reciclagem e à valorização de resíduos orgânicos de origem agro-industrial, agro-pecuária, florestal, além da fracção biodegradável dos RSU, assumindo cada vez mais importância na gestão de resíduos. Pode ser definida como a decomposição biológica e estabilização de substratos orgânicos, sob condições que permitem o desenvolvimento de temperaturas termófilas, como resultado da produção biológica de calor, originando um produto final que seja estável, livre de organismos patogénicos e infestantes de plantas, que possa ser aplicado no solo com benefícios na produção vegetal. Assim, realizou-se um projecto de compostagem à escala laboratorial, de modo a avaliar a degradabilidade da fracção biodegradável dos RSU, especificamente, uma mistura de resíduos orgânicos de origem doméstica à qual se adicionou vários tipos de papéis de cozinha, para obtenção de um composto estabilizado e com características favoráveis à fertilização de solos e crescimento das plantas. De modo a optimizar estes aspectos foram testadas diferentes condições operatórias, nomeadamente, temperaturas mesófilas (40ºC) e termófilas (55ºC), o uso de diferentes percentagens de papel de cozinha e ainda a utilização do saco de plástico biodegradável como meio de transporte dos resíduos orgânicos, tendo em vista a compostagem industrial. Os ensaios experimentais dividiram-se em três fases. Na primeira fase todos os reactores operaram a 40ºC, sendo que nos três primeiros além da mistura de resíduos orgânicos domésticos adicionou-se cerca de 14% (m/m, bs) dos diferentes papéis de cozinha, designadamente, o guardanapo de folha simples, o rolo de cozinha e o papel Kraft fino (castanho), enquanto no quarto apenas se usou a mistura de resíduos orgânicos domésticos. Na segunda fase realizou-se as mesmas quatro misturas mas com um valor de temperatura na gama termófila, cerca de 55ºC. A terceira e última fase apenas se utilizaram dois tipos de papel e substituiu-se o rolo de cozinha pelo saco de plástico biodegradável, adicionando desta vez à mistura de resíduos orgânicos domésticos 43% (m/m, bs) e 15% (m/m, bs), respectivamente, enquanto no quarto reactor permaneceu inalterada a mistura de resíduos orgânicos domésticos, sendo que os ensaios decorreram no início a temperaturas mesófilas seguido de um período a temperaturas termófilas. Nos diferentes ensaios foram monitorizados parâmetros como a temperatura, o teor de CO2, a humidade, o pH, os sólidos voláteis e cinzas. Em todos os ensaios determinou-se a variação dos hidratos de carbono, os lípidos e as proteínas entre o início e final do processo. O produto obtido foi avaliado através da germinação de sementes, indicativo da fitotoxicidade, e da razão ponderal C/N. O grau de conversão de sólidos voláteis foi superior para os ensaios em que se utilizou o resíduo orgânico doméstico com 14% (m/m, bs) de guardanapo de folha simples, contudo, não foi possível esclarecer qual a melhor temperatura para o processo. Por outro lado, nos ensaios onde apenas se usou a mistura de resíduos orgânicos domésticos, o grau de conversão foi superior quando sujeito às condições operatórias da terceira fase. A avaliação do grau de estabilização e maturação dos compostos revelou a presença de fitotoxicidade para a germinação das plantas na maior parte destes. Contudo, quatro dos compostos não apresentam fitotoxicidade na germinação das plantas, mas necessitam de um estudo mais aprofundado relativamente ao teor de substâncias húmicas, do mesmo modo que é necessário estudar outros parâmetros tais como microbiológicos e respirométricos de forma a estabelecer a qualidade do produto da compostagem. De acordo com os resultados obtidos, uma aposta na valorização orgânica do resíduo orgânico doméstico com o papel de cozinha e com o plástico biodegradável deverá ser encarada como viável, embora se recomende a realização de mais estudos. ABSTRACT: Waste management is an important issue nowadays due to its increasing production. Beyond minimizing negative impacts on public health and the environment, considered the oldest drivers in waste management, it have been emerged over time new factors that influence the management of waste, such as awareness that the waste may be regarded as a source of resources, recognition of the importance of closing the loop in order to prevent losses and interest in the involvement of all stakeholders and municipal cooperation. The decision on which the best destination of each waste type is conditioned by the fulfillment of communitarian legislation related to biodegradable waste disposal, the Directive 1999/31/CE of 26th April and by the need of raising the quantity of materials to recycle and to valorize, according to European Union strategy “recycling society”. The increase in MSW emphasized, recently, the difficulty of treating them properly, being the management of the BMW, the fraction of biodegradable waste contained in MSW, the top priority, since it represents about 36% of all MSW generated in Portugal Continental. Currently the main destination of the BMW is, mainly, the landfill. However, and increasingly, the organic valorization, including composting, appears today as an alternative in the management of the BMW. Composting is a technology which is adjusted to the treatment, recycling and valorization of agro-industrial organic waste, agro-cattle raisin waste, forest, beyond biodegradable fraction of MSW, assuming increasing importance in the waste management. It can be defined as the biological decomposition and stabilization of organic substrates under conditions that lead to termophilic temperatures, with biological heat production, resulting in a stable product, free of pathogens and plant seeds, which can be used on soil, with benefits to plant growth. Therefore, carried out a composting project, at laboratory scale, to evaluate the biodegradability of the biodegradable fraction of MSW, specifically, a mixture of organic waste from domestic sources to which is added various kinds of kitchen paper, in order to obtain stable compost with suitable characteristics to soil fertilization and plant growth. Regarding the optimization of these aspects were tested different operation conditions, namely, mesophilic (40ºC) and thermophilic (55ºC) temperatures, the use of different percentages of kitchen paper and even the use of biodegradable plastic bag for transportation of organic waste, with a view to industrial composting. The experimental essays were divided into three phases. In the first phase all the reactors operated at 40°C, and in the first three beyond the mixture of organic domestic waste was added about 14% on a dry weight basis of the different kitchen papers, in particular, the simple sheet napkin, the roll of kitchen paper and thin Kraft (brown), while the fourth only used the mixture of organic domestic waste. In the second phase it took place the same four mixtures but with a value of temperature in the thermophilic range, about 55°C. In the third and final phase it was only used two types of paper and the roll of kitchen paper was replaced by biodegradable plastic bag, but this time adding to the mixture of organic domestic waste 43% and 15% on a dry weight basis, respectively, while the mixture of organic domestic waste on the fourth reactor remained unchanged, and the essays took place in early mesophilic temperatures followed by a period to thermophilic temperatures. During the different essays there were monitored parameters like temperature, CO2 fraction, moisture, pH, volatile solids and ash. During all of the essays was also determined the variation of carbon hydrate, lipids and proteins at the beginning and at the end of the process. The final product was assessed by germination of seeds, indicative of phytotoxicity, and the C/N ratio. The conversion level of volatile solids was higher at the essays in which it was used the organic domestic waste with 14% on a dry weight basis of the simple sheet napkin, yet it was not possible to clarify what was the best temperature for the process. Furthermore, in essays where it was only used a mixture of organic domestic waste, the conversion was higher when subjected to operating conditions of the third phase. The composts stability and maturity assessment revealed the presence of phytotoxicity to the germination of plants in most of these. However, four of the composts do not exhibit phytotoxicity to the germination of plants, but require further study concerning the content of humic substances, just as it is necessary to study other parameters such as microbiologic and respirometric ones in order to establish the quality of the product composting. According to the results, to invest in organic valorization of the organic domestic waste with kitchen paper and biodegradable plastic should be seen as viable, although it is recommended to further studies.

This research performs life cycle analysis of threaded unions manufactured in PVC. The analysis proposes two scenarios according to the amount of recycled material used in the process. One of the scenarios is based on 45% of recycled material and the other one is based on 100% of raw virgin material usage. The analysis was made by means of the software tool Simapro® version 7.0, establishing the environmental impact rating by the Ecoin-dicator 99 methodology. Data were collected from databases, observation and measurement of an industrial process, specific prototype development under laboratory conditions and interviews with experts. When a composition of 100% of virgin raw material was used for the product, significant effects observed during the product's life cycle were related to fossil fuel consumption and the generation of inorganic materials in suspension. For a product composition with 45% of recycled material, the most significant effects were related to the generation of inorganic materials in suspension and climate change. Environmental impact diminution was observed in the fossil fuel consumption, acidification / eutrophication, inorganic materials in suspension and climate change categories. Using recycled material in this product lowers the contribution of fossil fuels to the environmental impact from 56% to 5%, compared to the contribution of the other impact categories. La investigación analiza el ciclo de vida de uniones roscadas fabricadas en PVC y propone dos escenarios de acuerdo con la cantidad de material reciclado utilizado en el proceso: (1) una composición de producto con 45% de material reciclado y (2) el uso de 100% de materia prima virgen. Para el análisis se usó la herramienta informática Simapro® versión 7 y el grado de impacto se estableció por medio del uso del Ecoindicador 99. Los datos se recolectaron de bases de datos, observación y medición de un proceso industrial, desarrollo de un prototipo específico en condiciones de laboratorio y entrevistas con expertos. Cuando se utilizó una formulación de producto con 100% de material virgen, los mayores efectos ambientales del producto se asociaron con el consumo de combustibles fósiles y la generación de material inorgánico respirable en suspensión. Para un producto con una formulación correspondiente al 45% de material reciclado, se asociaron los mayores impactos ambientales a la generación de material inorgánico respirable en suspensión y al cambio climático. Se observó una disminución del impacto ambiental en las categorías del consumo de combustibles fósiles, lluvia ácida/eutroficación, material inorgánico en suspensión y cambio climático. En consecuencia, el uso de material reciclado en este producto disminuye la contribución del impacto ambiental de los combustibles fósiles de un 56% a un 5% en comparación con la contribución de las diferentes categorías de impacto. A pesquisa analisa o ciclo de vida de uniões roscadas fabricadas em PVC e propõe dois cenários de acordo com a quantidade de material reciclado utilizado no processo: (1) uma composição de produto com 45% de material reciclado e (2) o uso de 100% de matéria prima virgem. Para a análise utilizou-se a ferramenta informática Simapro® versão 7 e o grau de impacto estabeleceu-se por meio do uso do Ecoindicador 99. Os dados se coletaram de bases de dados, observação e medição de um processo industrial, desenvolvimento de um protótipo específico em condições de laboratório e entrevistas com especialistas. Quando se utilizou una formulação de produto com 100% de material virgem, os maiores efeitos ambientais do produto associaram-se com o consumo de combustíveis fósseis e a geração de material inorgânico respirável em suspensão. Para um produto com una formulação correspondente a 45% de material reciclado, associaram-se os maiores impactos ambientais à geração de material inorgânico respirável em suspensão e a mudança climática. Observou-se uma diminuição do impacto ambiental nas categorias de consumo de combustíveis fósseis, chuva ácida/eutroficação, material inorgânico em suspensão e mudança climática. Como conseqüência, o uso de material reciclado neste produto diminui a contribuição do impacto ambiental dos combustíveis fósseis de 56% a 5% em comparação com a contribuição das diferentes categorias de impacto.

Mestrado em Engenharia do Ambiente O elevado custo da operação de recolha e a obrigatoriedade de cumprimento do disposto em instrumentos legais nacionais e comunitários, designadamente a implementação de circuitos de recolha selectiva que promovam a reciclagem e valorização, estão na origem do estudo de soluções que permitam optimizar a operação de recolha de resíduos. Pretende o presente trabalho dar uma contribuição para a optimização da recolha de resíduos urbanos a partir da aplicação de um software desenvolvido para calcular percursos optimizados entre pontos de interesse – o Network Analyst, suportado em ambiente de sistemas de informação geográfica. A operação de recolha de resíduos constitui um problema de transporte baseando-se a sua solução na análise de redes. Actualmente assiste-se à expansão dos sistemas de informação geográfica como uma potencial ferramenta de gestão das infra-estruturas de recolha de resíduos porque, por um lado, permitem a manipulação de dados georeferenciados de várias fontes e, por outro, podem funcionar como interface de suporte para aplicações de cálculo de percursos de recolha de resíduos. A partir da análise da aplicação do Network Analyst a um caso de estudo de determinação de percursos de recolha de resíduos urbanos conclui-se que a aplicação em causa constitui um instrumento aplicável ao serviço de recolha de resíduos, mas com algumas condicionantes, pois a operação de recolha de resíduos tem particularidades inerentes ao serviço, o que condiciona a sua representação. A eficiência dos percursos de recolha resultantes do Network Analyst é influenciada pelos dados de entrada introduzidos. Os dados de entrada devem ser cautelosamente aferidos com base em indicadores de recolha, indicadores que, sempre que possível, devem basear-se em levantamentos de campo e tratamentos estatísticos adequados. Desenvolvido para solucionar problemas de diferente complexidade, o Network Analyst constitui uma ferramenta de apoio à tomada de decisão relativamente ao trajecto mais apropriado segundo um determinado objectivo. ABSTRACT: The high cost of the collection operation and the obligation to comply with provisions of communitarian and national legal instruments, in particular the implementation of selective collection routes which promote recycling and recovery, are at the origin of the study for solutions which allow the enhancement of the waste collection operation. This paper aims to give a contribution for the enhancement of the urban waste collection, using software developed to calculate enhanced routes between points of interest – Network Analyst, supported by a geographical information system platform. The representation of the waste collection operation constitutes a transportation problem, being its solution based on the network analysis. Nowadays, we are observing the expansion of the geographical information systems as a potential management tool for the waste collection infrastructures because, on one hand, they allow the manipulation of georeferenced data from several sources and, on the other hand, they can work as a support interface for waste collection routes calculation. Based on the analysis of the Network Analyst application in a case study of route determination for urban waste collection, it was concluded that the application in question is an instrument applicable to the waste collection service, but with some limitations, because the waste collection operation has some singularities inherent to the service, which influences its representation. The efficiency of the collection routes resulting from Network Analyst is influenced by the inserted input data. The inputs must be carefully checked based on collection indicators, which, whenever possible, should be based on field surveys and adequate statistical treatments. Developed to solve problems of different complexity levels, the Network Analyst constitutes a support tool for the decision making process in what concerns the most adequate way according to a certain objective.

Doutoramento em Ciência e Engenharia de Materiais A valorização de diferentes resíduos industriais provenientes dosector de tratamento/revestimento de superfícies metálicas pode ser obtida utilizando-os como matérias-primas na formulação de pigmentos cerâmicos, sintetizados pelo método cerâmico convencional. Neste trabalho avaliou-se a viabilidade de incorporar lamas geradas pelos processos de (i) anodização, ricas em alumínio, (ii) de niquelagem e cromagem de torneiras, usadas como fonte de níquel e crómio, e (iii) da decapagem química de aços de uma trefilaria, ricas em ferro, utilizadas por si só, ou em conjunto com matérias-primas comerciais, para a obtenção depigmentos cerâmicos que coram, de forma estável, diversas matrizes cerâmicas e vítreas. Esta solução assegura ainda a inertização de potenciaisespécies perigosas presentes nos resíduos, resultando produtos inócuospara a saúde pública. Procedeu-se à caracterização de cada resíduo, em termos de composição química e mineralógica, comportamento térmico, grau de toxicidade, distribuição granulométrica, teor de humidade, etc. Verificou-se a constância das características das lamas, recorrendo à análise de lotes recolhidos em momentos distintos. Os resíduos são essencialmente constituídos por hidróxidos metálicos e foram utilizados após secagem e desagregação. No entanto, a lama de anodização de alumínio sofreu um tratamento térmico suplementar a 1400ºC. O método de síntese dos pigmentos englobou as seguintes etapas: (i) doseamento; (ii) homogeneização; (iii) calcinação; (iv) lavagem e moagem.Procedeu-se à caracterização dos pigmentos, avaliando a cor por espectroscopia de reflectância difusae pelo método CIELAB e determinando as características físico-químicas relevantes. Posteriormente, testou-se o seu desempenho em produtos cerâmicos distintos (corpos e vidrados), aferindo o desempenho cromático e a estabilidade. Numa primeira fase, desenvolveram-se e caracterizaram-se tipos distintos de pigmentos: (i) com base na estrutura do corundo (ii) verde Victória deuvarovite (iii) violeta de cassiterite com crómio (iv) pigmento carmim de malaiaíte; (v)pretos e castanhos com base na estrutura da espinela. Aprofundaram-se depois os estudos do pigmento carmim de malaiaítee do pigmento preto com base na estrutura da espinela. O pigmento carmim de malaiaíte, CaSnSiO5:Cr2O3, é formulado coma lama gerada no processo de niquelagem e cromagem. Avaliou-se a influência do teor de lama na temperatura de síntese e na qualidade cromática, em comparação com um pigmento formulado com reagentes puros. O pigmento preto com estrutura de espinela de níquel, crómio e ferro, foii formulado exclusivamente a partir das lamas geradas nos processos de cromagem/niquelagem e de decapagem química do aço. Avaliaram-se as características cromáticas e o grau de inertização dos elementos tóxicospresentes, em função da estequiometria e do tratamento térmico. Estudou-se ainda um novo sistema com base na estrutura da hibonite(CaAl12O19), que permite a obtenção de pigmentos azuis e que utiliza a lama de cromagem e niquelagem. As espécies cromóforas (Ni2+ ou Co2+) assumem coordenação tetraédrica quando substituem os iões Al3+ que ocupam as posições M5 da rede da hibonite. A formação simultânea de anortite permite reduzir a temperatura de síntese.Para além do carácter inovador deste pigmento de dissolução sólida, a qualidade cromática e a sua estabilidade são interessantes. Além disso, os teores de cobalto ou níquel são reduzidosrelativamente aos utilizados em formulações comerciais de pigmentos azuis, o que se traduz em importantes vantagens económicas e ambientais. The main aim of this work is the valorization of different industrial wastes,generated from surfacial metal finishing and coating processes, as rawmaterials of ceramic pigments, prepared by solid state reaction. Sludges generated by Al-anodizing, nickel/chromium plating and galvanizing, and in steel wiredraw production (Fe-rich) processes were characterized and then tested, by itself or together with commercial raw materials, in the formulation of distinct ceramic pigments. If well succeeded, this reusealternative might involve relevant economical and environmental advantages. The wastes were fully characterized, involving the determination of chemical,mineralogical, andphysical parameters. Their thermal behaviour was alsostudied. Different lots were collected in distinct moments in order to check their constancy degree.The sludges are basically constituted by metallic hydroxidesand were used after proper drying and deagglomeration operations. However, the Al-anodising sludge was previously calcined at 1400°C. The main steps involved in pigments processing were: (i) weighing; (ii) mixing; (iii) calcination (iv) washing + milling, Then, the pigments were characterised.Their colour was studied by difuse reflectance optical spectroscopy and byusing the CIELAB method, while the chemical and physical relevantparameters were determined by conventional techniques. Their colouring performance and stability in distinct ceramic matrixes (bodies and glazes) were then evaluated, after proper mixing and firing. Several pigment formulations were firstly prepared and studied, involvingdistinct combinations of the wastes (combined or not with commercial and purereagents): (i) greenor pink corundo; (ii) Victória green uvarovite; (iii) violetcassiterite; (iv) pink malayaite; (v) black or brown spinels. Then, the mostpromising ones were optimized and fully characterised. Pink malayaite pigments, CaSnSiO5:Cr2O3, were formulated by using the sludge from nickel and chromium plating process as source of chromium. Theeffect of sludge content in the formulation of the pigments, by measuring theircolour development and sintering conditions, was fully studied. Black pigments based on the complex spinel involving nickel, chromium and iron species, were formulated by the exclusive use of wastes: Ni/Cr surfacecoating and wiredrawing steel sludge. Distinct batches were prepared in orderto optimize the black hue, processing conditions and hazardousness character. Best formulations compete with commercial black pigments also tested forcomparison. Finally, a new pigment was developed, based on the hibonite structure(CaAl12O19). The use of Ni/Cr sludge generates interesting light blue hues,while intense and darker tonalities are obtained by using cobalt. Chromophorspecies (Ni2+ or Co2+) assume tetrahedral coordination by replacing Al3+ ions in the M5 hibonite lattice. The simultaneous formation of anortite strongly reducesthe sintering temperature. In addition to its novel (non-catalogued) character, this new pigment shows interesting chromatic characteristics and stability whenapplied in ceramic bodies and glazes. Since the relative amount of chromophorspecies is low, significant economical and environmental benefits are expectable.

Mestrado em Engenharia Civil Vivemos num planeta com recursos naturais finitos, porém e apesar disso a humanidade tem ignorado este facto. O sector da construção é um dos sectores que mais contribuem para a degradação do meio ambiente, devido ao consumo excessivo e despreocupado de recursos naturais, com a consequente produção de resíduos. A necessidade de mudança deste paradigma levou ao aparecimento de um novo conceito neste sector de actividade, o conceito de Desconstrução. A Desconstrução permite que o resultado final de uma obra de demolição ou reabilitação não seja um amontoado heterogéneo de resíduos, cujas oportunidades de reaproveitamento são mínimas. Este conceito surge como um conceito inovador que quando aplicado aos sistemas prediais de águas, apresenta-se como uma solução que permite obter menor heterogeneidade no conjunto dos Resíduos da Construção e Demolição (RCD). Portanto, permite assim aumentar a facilidade de reciclagem da parte mais fácil de reciclar deste fluxo de resíduos, ou seja a fracção inerte, permitindo ainda obter uma redução do volume de resíduos para aterro. Neste sentido é necessário a definição de procedimentos de Desconstrução destes sistemas, assim como definir algumas estratégias e desafios que permitam aumentar o número de obras em que o conceito seja aplicado. Para além de tudo isto, neste trabalho tentaram-se ainda definir alguns dos principais métodos de valorização dos resíduos provenientes das actividades de Desconstrução dos sistemas prediais de águas, nomeadamente métodos de reciclagem dos mesmos. ABSTRACT: We live on a planet with finite natural resources, but mankind has ignored this fact. The construction sector is one of the most contributive to environmental degradation due to careless and excessive consumption of natural resources, with the consequent production of waste. The need to change this paradigm has led to a new concept in industry, the concept of Deconstruction. Deconstruction enables that the final results of a demolition work, or rehabilitation, are not a pile of mixed waste, whose opportunities for reuse are minimal. This concept emerged as an innovative concept that when applied to building water systems, is presented as a solution which gives less diversity in all the Construction and Demolition Waste (CDW). So it increase the ease of recycling of the most easy part for recycling of this waste stream, that is the inert fraction, while allowing a reduction in the volume of waste to landfill. In this way it is necessary to define procedures for Deconstruction of these systems, as well as set challenges and strategies to increase the number of buildings in which the concept will be applied. Besides all this, in this study it was attempted to define further some of the main methods of waste recovery from Deconstruction activities of building water systems, including recycling methods.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-18Bitstream added on 2014-06-13T18:45:22Z : No. of bitstreams: 1 fukayama_eh_dr_jabo.pdf: 525968 bytes, checksum: 2de8151a4f75d0ad1dc36da356f16775 (MD5) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Objetivou-se avaliar o efeito da reutilização de cama de quatro lotes de criações de frangos de corte sobre a produção de cama de frango, a produção de biogás e a utilização do biofertilizante para adubação de milho. No capítulo sobre produção de cama foram avaliados quatro reutilizações de cama de frangos de corte criados em um galpão comercial dividido em 12 boxes pertencente à Empresa Rei Frango em São Carlos - SP - Brasil. Para caracterização da produção de cama foi avaliado a quantidade de cama produzida na matéria seca (MS) e o coeficiente de resíduo (Cr), ou seja, a quantidade de resíduo por kg de peso vivo das aves. Na caracterização qualitativa, foram analisados os teores de macro, micronutrientes e metais na casca de amendoim e cama de frango. Com o acréscimo de casca de amendoim nova mais o aumento de excretas do lote anterior, houve aumento (P0,05). De forma geral, foi observado que, com a reutilização da cama houve aumento (P0.05). Overall, it was observed that with the reuse of the litter there was an increase (P

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-18T12:38:54Z No. of bitstreams: 1 Veronildo Souza de Oliveira.pdf: 823920 bytes, checksum: 0d97083c73532a03b76ed1dd705e5c3b (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-18T12:38:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veronildo Souza de Oliveira.pdf: 823920 bytes, checksum: 0d97083c73532a03b76ed1dd705e5c3b (MD5) Previous issue date: 2008-03-11 The sugarcane cultivation requires an intensive use of agricultural machinery for tillage and crop procedures; however, compression effect on soil caused by passage of agricultural machinery has been little studied in the last years. Deformations due to continuous traffic of agricultural machinery and implements in association with inadequate managements have been observed to decrease the sustainability of agricultural soils, mainly because of alterations of some soil physical attributes which can make the soil more susceptible to compaction. The objective of this work was to evaluate the susceptibility to compaction of a Yellow Argissol submitted to three distinct managements of sugarcane cultivation and native forest, through aggregate stability and distribution, compaction and compressibility characteristics of the soil. Four distinct areas were investigated: a native forest (NF), an area cultivated with sugarcane without irrigation (ANI), an irrigated area (AWI), and an area irrigated with vinasse (AIV). Soil samples were collected randomly, in 50.00×50.00m-area, at depths ranging from 0 to 20 cm, 20 to 40 cm, and 40 to 60 cm. For assessment of aggregate stability and distribution it was evaluated total organic carbon (TOC) content, wet aggregate stability, aggregate stability index (ASI), module of thinness (MT), and percentage of aggregates larger than 2.0 mm stable in water (AGRI). For compaction analyses, undeformed soil samples were collected with metallic rings and were used for the determination of soil density. Deformed samples were used for the determination of organic matter content and the performance of Standard Proctor tests. Regarding the compressibility analyses, a trench was dug in the four selected areas and four underformed samples were collected in each depth. The samples were collected using metallic rings with 6.4 cm in diameter and 2.5 cm in height, at 0-20, 20-40 cm, with four replicates. In laboratory, the samples were previously saturated and submitted to soil suctions raging from 0.1 to 1500. Confined compression tests were performed with the saturated samples. Data were submitted to variance analysis and the differences among means were compared using the Tukey test at 5% of probability. In all areas, the results pointed out decrease in aggregate stability as the soil depth increased for classes higherthan 2.0 mm. The aggregation indexes of the cultivated areas were comparatively smaller than that of the native forest following the sequence NF>AIV>AWI >AWI. The management AWI showed the smallest aggregation indexes and AIV was the most close to NF. Significant and positive correlations occurred between The management that more closely approached the native forest conditions was the vinasse management (MWV), which showed better aggregate stability under water. Significant and positive correlations were obtained between TOC and stability indexes studied. Data of maximum capacity of soil compaction followed the crescent order of compaction susceptibility ANI>AWI>AIV>NF, and the critical humidity the inverse order. A regression analysis for pre-consolidation stress in function of water content (Ug) and correlations among the several variables were carried out. In all investigated areas, the depth of 0 to 20 cm showed to be more susceptible to compaction than 20 to 40 cm; the AIV management modified the compressive behavior of the soil in both depth ranges (0-20 and 20-40 cm); and the load support capacity of the soil was larger in the depth of 20 to 40 cm. O cultivo da cana-de-açúcar requer um intensivo uso de máquinas agrícolas desde a realização do preparo do solo até as operações de colheita, no entanto, o efeito de compressão sofrida pelo solo durante a passagem do maquinário agrícola tem sido pouco pesquisado nos últimos anos. As deformações decorrentes do tráfego de máquinas e implementos agrícolas aliados a manejos inadequados vêm comprometendo a sustentabilidade dos solos agrícolas, principalmente pelas modificações de alguns atributos físicos que podem contribuir com a sua compactação. O objetivo deste trabalho foi estudar a susceptibilidade à compactação de um Argissolo Amarelo distrocoeso, submetido a três diferentes manejos, sob cultivo de cana-de-açúcar e mata nativa, através do estudo da estabilidade e distribuição dos agregados; da compactação; e do comportamento compressivo dos solos. Assim, foram avaliadas quatro áreas sendo: mata nativa (MA), manejo sem irrigação (MSI), manejo com irrigação (MCI), e manejo com fertirrigação de vinhaça (MCV). Para a realização dos ensaios foram coletadas amostras de solo nos locais sorteados, 50,00 x 50,00 m, nas quatro áreas nas profundidades de 0-20, 20-40 e 40-60 cm. No estudo da estabilidade e distribuição dos agregados foi analisado o carbono orgânico total (COT) e determinando a estabilidade de agregados por via úmida, expressa por quatro índices: diâmetro médio ponderado (DMP), índice de estabilidade de agregados (IEA), módulo de finura (MF) e da porcentagem de agregados maiores que 2,0 mm estáveis em água (AGRI). Na determinação da densidade do solo, amostras indeformadas foram retiradas por meio de anel; e deformada na determinação da densidade máxima (Dsmax) e da umidade crítica (Uc) de compactação, através do ensaio de Proctor normal; além da determinação do grau de compactação. No caso especifico da compressibilidade, quatro trincheiras foram abertas nos locais sorteados das quatro áreas de estudo e retiradas amostras indeformadas com auxílio de anéis metálicos de 6,4 cm diâmetro e 2,5 cm de altura nas profundidades de 0-20, 20-40 cm, com quatro repetições. As amostras após coletadas foram saturadas e submetidas a sucções de 0,1 a 10 kPa e 50, 500 e 1500 kPalevadas a prensa mecânica e realizado o ensaio de compressibilidade. Todos os dados foram submetidos à análise de variância e as diferenças entre médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Em todos os manejos, houve diminuição da estabilidade de agregados com o aumento da profundidade, para as classes superiores a 2,0 mm. Os tratamentos cultivados tiveram seus índices de agregação reduzidos em relação à mata nativa na seguinte seqüência: MA>MCV>MCI>MSI. O sistema MSI apresentou os menores índices de agregação e o MCV o mais próximo da condição de mata. Correlações significativas e positivas foram obtidas entre COT e os índices de estabilidade estudados. Os valores das densidades máximas de compactação do solo obedeceram a seguinte ordem crescente de susceptibilidade à compactação: MSI>MCI>MCV>MA, enquanto a umidade crítica o inverso. Análise de regressão para a variável tensão de pré-consolidação em função da umidade gravimétrica (Ug) além de correlações entre as diversas variáveis foram realizadas. A profundidade de 0-20 cm, em todos os casos, mostrou ser a mais susceptível à compactação em relação à profundidade de 20-40 cm; o manejo MCV alterou o comportamento compressivo do solo em ambas as profundidades (0-20 e 20-40 cm); e que a capacidade de suporte de carga do solo foi maior em todos os manejos nas camadas de20-40 cm.

Mestrado em Materiais Derivados de Recursos Renováveis O engaço da uva é um subproduto gerado no processo de vinificação com potencial de valorização. Este trabalho teve como principal objectivo contribuir para a caracterização química do engaço da uva e para a utilização deste como matéria-prima para novos materiais. A composição química do engaço revelou que é um material lenhocelulósico, onde o componente maioritário é a celulose (30,3%), seguindo-se as hemiceluloses insolúveis em água quente (21%) e a lenhina (17,4%). Relativamente aos outros componentes, é de destacar a elevada presença de taninos (15,9%) e de extractáveis em água quente (23,7%). Pela análise dos monossacarídeos averiguou-se que as xilanas são o segundo polissacarídeo maioritário no engaço depois a celulose (cerca de 12%). A celulose foi caracterizada por difracção de raios-X, e verificou-se que se trata de Celulose I com elevado grau de cristalinidade (75%). A lenhina foi isolada e caracterizada estruturalmente por oxidação com nitrobenzeno, FTIR, GPC, RMN de 13C CP/MAS, RMN de 1H e RMN 2D. Verificou-se que estamos perante uma lenhina do tipo GS com elevada predominância das unidades G. A razão encontrada entre as unidades H, G e S foi de 3:71:26. Por RMN a duas dimensões comprovou-se a predominância de ligações β-5 e β-O-4 na estrutura da lenhina. O peso molecular médio ponderado (Mw) da lenhina foi determinado por GPC (2600 Da), valor típico para lenhinas-dioxano de plantas anuais e da madeira. A obtenção da matéria fibrosa (pasta) pelo cozimento kraft revelou-se ineficiente, uma vez que não deslenhificou o engaço da uva (a lenhina aumentou de 17,4% na matéria-prima para 33,3 % no material obtido após o cozimento). O cozimento oxidativo com ácido peracético mostrou-se, por sua vez, bastante eficiente na deslenhificação. As condições foram optimizadas de modo a obter maiores rendimentos (35-38%) e pastas com menores teores de lenhina residual (cerca de 2-3%). As pastas apresentaram uma viscosidade intrínseca relativamente baixa (menor do que 400 cm3/g) quando comparado com pastas kraft de resinosas e folhosas. Isto pode ser explicado pelo facto do cozimento oxidativo ter-se mostrado bastante agressivo (o que levou à degradação de parte dos polissacarídeos) e também pelo facto da pasta ser constituída por celulose e xilanas. As pastas foram modificadas por acetilação parcial em fase heterogénea. O estudo da cinética da acetilação permitiu concluir que os tempos de reacção 2 e 5 minutos são os que produzem materiais com graus de substituição entre 1,43 e 1,48, portanto materiais potencialmente biodegradáveis e mais amigos do ambiente. Por RMN de 13C CP/MAS averiguou-se que os grupos OH nas posições 6 e 2 foram preferencialmente acetilados. ABSTRACT: Grape stalks are a winemaking subproduct potentially susceptible to valorization. The main goal of this work was to contribute for the chemical characterization of grape stalks and for its use as raw-material for new materials. Its chemical characterization showed that grape stalks are lignocellulosic materials, in which cellulose is the major component (with around 30%), followed by insolvent hemicelluloses in hot water (21%) and lignin (17,4%). Regarding other components, it’s important to highlight the high presence of tannins (15,9%) and extractables in water (23,7%). Taking into account the monosaccharide’s analysis, it can be verified that, after cellulose, xylans are the second major polysaccharide component present in grape stalks (with around 12%). Cellulose was characterized by X-ray diffraction as Cellulose I with a high degree of crystallinity (75%). Lignin was isolated and structurally characterized by oxidation with nitrobenzene, FTIR, GPC, 13C CP/MAS NMR, 1H NMR and 2D NMR. It can be verified that we’re in presence of a GS type Lignin with high predominance of G units. 3:71:26 was the reason found between the units H, G and S. The use of two dimensions NMR (COSY) proved the predominance of β-5 and β-O-4 links in the lignin structure. The lignin’s average molecular weight (Mw) was determined by GPC (2600 Da), a typical value for dioxin-lignins of annual plants and wood. The acquisition of fibrous matter (pulp) by the kraft method was ineffective, given that the deslignification of grape stalks was not achieved (lignin raised from 17,4% in the raw-material to 33,3% in the material obtained after cooking). On the contrary, the oxidative cooking with peracetic acid revealed itself effective in the removal of lignin (deslignification). The conditions were optimized so greater yields (35-38%) and pulps with less residual lignin content (around 2-3%) would be achieved. Pulps present a relatively low level of intrinsic viscosity (less than 400 cm3/g) when compared with softwood and hardwood kraft pulps. This can be explained by the fact that the oxidative cooking was quite aggressive (which led to the degradation of part of the polysaccharides) and also by the fact that the pulp is constituted by cellulose and xylans. Pulps were modified by partial acetilation in heterogeneous phase. The acetilation kinetic study allowed us to conclude that the reaction times 2 and 5 minutes are the ones that produce materials degrees of substitution between 1,43 and 1,48, thus potentially biodegradable and more environmentally friendly materials. The use of 13C CP/MAS NMR revealed that the OH groups in positions 6 and 2 were preferentially acetylated. The glass transition temperatures of the acetylated pulps during 5 (Tg at 170ºC) and 15 minutes (Tg at 150ºC) were determined by DSC.

Mestrado em Engenharia Mecânica Um dos principais objectivos da política energética actual centra-se na minimização da dependência energética e na diminuição da emissão de poluentes. Neste sentido a utilização da biomassa para a produção de energia encontra-se hoje em dia em grande desenvolvimento. Assim, a transformação de biomassa num recurso de fácil e cómoda utilização deve ser considerado como pressuposto essencial a uma eventual disseminação da biomassa como um combustível viável. Na presente dissertação foi efectuada uma análise da utilização de biomassa e resíduos florestais para a produção de pellets. Numa primeira fase foi efectuado o levantamento do estado actual das tecnologias de produção de pellets existentes e do estado da floresta em Portugal. Seguidamente, nos distritos de Aveiro, Coimbra e Viseu foi quantificada a matéria-prima com potencial para aproveitamento e posterior transformação em pellets. Foram analisados todos os custos associados ao tratamento da biomassa, nomeadamente, custos de recolha, custos da sua transformação em pellets e posterior distribuição. Foi considerado um caso de estudo de implementação de uma unidade de produção de pellets, considerando todo o investimento necessário e analisados indicadores relativos à sua localização. Realizou-se uma análise económica da unidade de produção de pellets considerando várias capacidades de produção. Com o intuito de auxiliar esta análise e para posterior utilização noutras situações semelhantes foi desenvolvida uma ferramenta de cálculo. A ferramenta de cálculo tem a capacidade de monitorizar todos os custos de obtenção de matéria-prima, de produção e de distribuição de pellets. Além disso, permite efectuar a análise económica e financeira de unidades de produção de pellets. ABSTRACT: One of the main objectives of the current energy politics is centred in the minimization of the energy dependence and in the reduction of pollutants emissions. Accordingly the utilization of the biomass for energy production is nowadays in great development. The transformation of biomass in a resource of easy and simple use must be considered as an essential pressuposed to an eventual dissemination of the biomass as a viable fuel. In the present dissertation was made an analysis of the use of biomass and forest waste for pellets production. In the first phase was made the review of the current state of the existing technologies of production and the amount of raw material with potential for exploitation and subsequent transformation in pellets in a delimited region in Portugal. Subsequently, in the districts of Aveiro, Coimbra and Viseu was quantified the raw material with potential for recovery and subsequent transformation into pellets. Was analyzed all the associate costs to biomass treatment, collection costs, costs of transformation into pellets and further distribution. It was considered a case study for implementation of pellets production manufacture, considering all the necessary investment and indicators of there location. Was made an economic analysis of the pellets production factory for different productions capacities. With intention of assisting this analysis and for subsequent use in similar situations a calculation tool was developed. The tool has the ability to analyse all costs of obtaining feedstock, pellets production, distribution and economic analysis.

Mestrado em Engenharia Química Esta dissertação de mestrado integrado teve como principal objectivo a extracção de óleo de grainha de uva com dióxido de carbono supercrítico, tendo-se medido o rendimento da separação e avaliado a qualidade óleo obtido em termos de composição e concentração em triacilglicerídeos. Para além disso, com o intuito de aumentar o rendimento da extracção, foram realizados ensaios com a semente previamente tratada a pressão elevada. A modelação dos dados experimentais foi também efectuada. Para dar cumprimento aos objectivos citados, delineou-se o seguinte programa de trabalhos: (i) obter e preparar a semente (i.e., separação do mosto, lavagem, secagem, moagem e classificação por tamanhos); (ii) submeter a grainha a tratamentos a pressão elevada (HPP) e medir o rendimento da extracção via Soxhlet com n-hexano; (iii) efectuar a extracção supercrítica (SFE) do óleo de grainha de uva, utilizando amostras tratadas e não-tratadas a pressão elevada; (iv) determinar o perfil de triacilglicerídeos do óleo extraído por cromatografia em fase gasosa; (v) modelar os resultados experimentais. Primeiramente estudou-se o efeito da granulometria da semente moída no rendimento da extracção, tendo-se confirmado que é uma variável fundamental do processo: h ( p d = 0.75 mm) =11.59% e h ( p d = 0.85 mm) =6.72%. Das experiências de HPP concluiu-se que o rendimento final da extracção não é sensivelmente alterado para tratamentos até 3000 bar; a 5000 bar registou-se uma redução de 6.7% no valor de final h . As extracções supercríticas realizadas a 40 ºC e 180 bar com amostras de grainha tratada e não tratada a pressão elevada deram origem a rendimentos equivalentes aos do Soxhlet com n-hexano. Este facto mostrou que a SFE é um processo eficaz. As curvas cumulativas de extracção medidas com as duas amostras apresentaram os dois períodos típicos de extracção: no primeiro deles, aproximadamente linear, extraiu-se 90-92% do óleo disponível; o segundo, menos importante, atinge rapidamente um patamar. Comparando os primeiros períodos de extracção das duas SFE realizadas, constatou-se que a experiência conduzida com grainha pré-tratada a 1000 bar exibiu uma taxa de extracção 39.7% superior. Este facto permitiu concluir que, embora o HPP não afecte o rendimento final da extracção, a velocidade do processo é significativamente melhorada, permitindo reduzir o tempo necessário para remover a mesma quantidade de óleo. No que concerne à qualidade do óleo extraído, as análises mostraram que ele contém mais de 92% de triacilglicerídeos e que é particularmente rico em ácidos gordos insaturados (~80%), sendo os ácidos oleico (C18:1) e linoleico (C18:2) os mais abundantes (17-24% e 60-66%, respectivamente). A modelação da extracção supercrítica foi feita com base nos trabalhos de Perrut et al. (1997) e Sovová (2005). O modelo ajustou muito bem os dados experimentais, obtendose os erros absolutos médios seguintes: AAD(c/HPP) =2.36% e AAD(s/HPP) =2.72%. Com o modelo determinaram-se os perfis de concentração de óleo no leito e as curvas de eluição, a partir dos quais se calcularam os parâmetros fundamentais do processo. A zona de transferência de massa do leito, definida pelos limites de 5% e 95% da concentração máxima, corresponde a 7.2% (s/HPP) e a ~4.9% (c/HPP) do seu comprimento total. As velocidades de propagação das ondas de concentração através do leito foram 96 e 35 vezes superiores ao tempo de passagem do CO2. The main objective of this dissertation was the supercritical fluid extraction of grape seed oil using carbon dioxide, where the separation yield has been measured and the oil quality has been evaluated in terms of the composition and concentration of triacylglycerides. Furthermore, in order to increase the extraction yield, assays with pre-treated seed at high pressure have been carried out. With the purpose of accomplishing the cited objectives, the following working programme was established: (i) to obtain and prepare the seed (separation from musts, washing, drying, milling and classification); (ii) to carry out high pressure treatments (HPP) and measured the extraction yield via Soxhlet with n-hexane; (iii) to perform the supercritical fluid extraction (SFE) of the grape seed oil, using treated and untreated samples; (iv) to determine the triacylglycerides profile of the extracted oil by gas chromatography; (v) to model the experimental results. Firstly, the effect of the milled seed granulometry upon extraction yield has been studied, being confirmed that it is a fundamental process variable: h ( p d = 0.75 mm) =11.59% and h ( p d = 0.85 mm) =6.72%. From HPP experiments one concluded the final yield is not affected by treatments up to 3000 bar; at 5000 bar, final h was reduced by 6.7%. The supercritical fluid extractions carried out at 40 ºC and 180 bar with treated and untreated seed gave rise to yields equivalent to those obtained by Soxhlet using n-hexane, which proves the SFE is an efficient process. The cumulative extraction curves for both samples presented the two typical extraction periods: in the first one, approximately linear, it has been removed 90-92% of the available oil; the second, less important, reached a plateau rapidly. Comparing the first extraction periods of both SFEs performed, one concluded that the extraction rate for treated seed was 39.7% higher. Such fact allowed us to conclude that, although HPP does not influence final yield, the rate of the process is significantly improved, reducing the time needed to remove a fixed quantity of oil. With respect to the oil quality, the analysis showed it contains more than 92% of triacylglycerides and that it is particularly rich in unsaturated fatty acids (~80%), where oleic (C18:1) and linoleic (C18:2) acids are the most abundant (17-24% and 60-66%, respectively). Modelling has been performed on the basis of the works published by Perrut et al. (1997) and Sovová (2005). The model fitted data very well, giving rise to the following absolute average deviations: AAD(HPP) =2.36% e AAD(no HPP) =2.72%. With this model the concentration profiles in the bed and the breakthrough curves were determined, and the chief process parameters calculated. The mass transfer zone, defined using the limits of 5% and 95% of the maximum concentration, corresponds to 7.2% (no HPP) and ~4.9% (HPP) of the bed length. The velocities of the concentration waves through the bed were 96 and 35 times higher than the space time of CO2.