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Avaliação do impacto ambiental de um projeto agrícola na região de Formoso do Araguaia, na qualidade e biodiversidade do rio formoso.
Get PDFTocantins is located on an agricultural border, an area that converts natural habitats
to agriculture, which makes this region susceptible to environmental impacts, which can affect
the enormous biodiversity that is characteristic of the region. These frontiers are concentrated
today in environments that are beginning to suffer the effect of land management and its harms,
such as the use of pesticides and fertilizers. In this work, chemical contaminants (pesticides,
metals), bioindicators and physical chemical parameters were investigated in water, soil and
sediment of the Rio Formoso, in the State of Tocantins, in the region of influence of the Rio
Formoso agricultural project. Four quarterly collections were made (2018 to 2019), covering
the dry and rainy periods in the region. One point was sampled on the river, before it passed
through the agricultural project (P1) 25 km before the start of the project region, 5 points along
the project (P2 to P6) and one point after the river passed the project's margin ( P7), making 45
km from P2 to P7. The quantified and / or detected pesticides were mostly present in the water
samples (21 active ingredients), and some in the soil (4 active ingredients). No pesticides were
detected in the sediment. It was found that the driest periods are the most critical, there is less
dilution and therefore a higher concentration of substances. However, at low concentrations in
water, the substances found may be able to cause harmful effects in some species due to their
high toxicity, since the effects of a pesticide, can be enhanced in the presence of others
(synergy), or cause cumulative effects. . Although the waters of the Rio Formoso were already
contaminated even before passing the margins of the Rio Formoso Project (P1), mainly with
atrazine and clomazone, this contamination is aggravated by the appearance of other substances
on the margins of the project, such as ametrine, carbendanzim, fluazafope , imazetapyr,
methylsulfuron, simazine, tebuconazole and tricyclazole, which were found in the waters of the
Rio Formoso, only between points P2 to P7, (points on the margins of the agricultural project).
This behavior is an indication that the contamination by these substances, in this environmental
compartment, is due to local agricultural activities, and the soil is also contaminated at points
P4 and P5. The analysis of the physical-chemical parameters in the water, indicated high levels
of total phosphorus and low levels of dissolved oxygen, although the Water Quality Index
showed good water quality in the monitored period. The amounts of metals were below the values of the legislation. Because there are no values of backgrounds in the region, for metals,
its presence cannot be attributed to the project. Multivariate statistical analysis and main
components indicated that the river's behavior differs in the dry and rainy period, indicating the
need for monitoring in these two distinct periods. The Family Biotic Index indicated organic
contamination in the waters of the Rio Formoso, which was confirmed by the analysis of
pesticides, as well as showing a better biological quality of benthic organisms in P1. With this,
it can be concluded that there is a real impact of the agricultural activities of this project, in the
quality of the aquatic environments of the Rio Formoso.O Tocantins encontra-se localizado em uma fronteira agrícola, uma área de conversão de
habitats naturais para a agricultura, o que torna essa região suscetível aos impactos ambientais,
o que pode afetar a enorme biodiversidade característica da região. Essas fronteiras estão
concentradas hoje em ambientes que começam a sofrer o efeito do manejo da terra e seus
malefícios, como o uso de agrotóxicos e fertilizantes. Neste trabalho foram investigados
contaminantes químicos (agrotóxicos, metais), bioindicadores e parâmetros físico químicos, em
água, solo e sedimento do Rio Formoso, no Estado do Tocantins, na região de influência do
projeto agrícola Rio Formoso. Foram feitas quatro coletas trimestrais (2018 a 2019),
contemplando os períodos secos e chuvosos da região. Amostrou-se 1 ponto no rio, antes deste
passar pelo projeto agrícola (P1) a 25km antes do início da região do projeto, 5 pontos ao longo
do projeto (P2 a P6) e um ponto após o rio passar a margem do projeto (P7), perfazendo 45 km
do P2 ao P7. Os agrotóxicos quantificados e/ou detectados estavam presentes, em sua maioria,
nas amostras de água (21 princípios ativos), e alguns no solo (4 princípios ativos). No sedimento
não foram detectados agrotóxicos. Verificou-se que os períodos mais secos são os mais críticos,
ocorre menor diluição e com isso maior concentração das substâncias. Entretanto, em
concentrações baixas na água, as substâncias encontradas podem ser capazes de causar efeitos
deletérios em algumas espécies devido a sua alta toxicidade, já que os efeitos de um agrotóxico,
podem ser potencializados na presença de outros (sinergia), ou causar efeitos cumulativos.
Embora as águas do Rio Formoso já estivessem contaminadas mesmo antes de passarem as
margens do Projeto Rio Formoso (P1), principalmente com atrazina e clomazone, esta
contaminação se agrava com o surgimento de outras substâncias as margens do projeto, como
ametrina, carbendanzim, fluazafope, imazetapir, metilsulfuron, simazina, tebuconazol e
triciclazol, que foram encontrados nas águas do Rio Formoso, apenas entre os pontos P2 a P7,
(pontos as margens do projeto agrícola). Este comportamento é um indicativo de que a
contaminação por essas substâncias, nesse compartimento ambiental, se dá pelas atividades
agrícolas locais, estando também o solo nos pontos P4 e P5 contaminados. A análise dos
parâmetros físico-químicos na água, indicou altos teores de fósforo total e baixos teores de
oxigênio dissolvido, embora o Índice de Qualidade de Água mostrasse qualidade boa da água no período monitorado. As quantidades de metais estavam abaixo dos valores da legislação.
Por não haver valores de backgrounds da região, para metais, não se pode atribuir sua presença
ao projeto. A análise estatística multivariada e componentes principais, indicaram que o
comportamento do rio difere no período seco e chuvoso, indicando necessidade de
monitoramento nesses dois períodos distintos. O Índice Biótico de Família indicou
contaminação orgânica nas águas do Rio Formoso, o que foi comprovada com as análises de
agrotóxico, assim como revelou uma melhor qualidade biológica de organismos bentônicos no
P1. Pode-se, com isso, concluir que existe um real impacto das atividades agrícolas deste
projeto, na qualidade dos ambientes aquáticos do Rio Formoso
Obtenção e aplicação do líquido extraído da casca da castanha do caju (Anacardium Occidentale L.) como antioxidante para o biodiesel
Get PDFBiodiesel has been growing as an economic and environmentally advantageous fuel, as it has
lower production costs and lower emission of greenhouse gases. However, biodiesel shows
problems related to oxidation, due to its chemical composition. This affects its long-term
storage and fuel quality, making antioxidant additives indispensable for inhibiting the
oxidative process. These antioxidants can be of synthetic origin (petroleum derivatives) or
natural (vegetable biomass). Therefore, the present work aims to extract and test antioxidants
from cashew nut shell liquid (LCC) in the oxidative stabilization of biodiesel. Therefore,
determinations of the ideal time of soxhlet and thermal extractions, FTIR analyzes and
evaluation of the oxidative stability by Rancimat were carried out. Through FTIR analyses, it
was found that the 3rd cycle of extraction was sufficient to extract all the liquid, with an
average yield of 30.0%. For the thermal extraction of the laboratory technical LCC,
statistically the best extraction time was 60 minutes with 20.0% yield. The qualitative FTIR
analyzes of the extracted LCCs showed characteristic peaks of phenolic groups and organic
acids, showing differences in the intensities of the spectrum's absorption bands. The analysis
of oxidative stability showed an induction period (PI) of the press LCC of 8h40min, the
Soxhlet LCC of 10h35min and the Industrial technical LCC of 10h65min, all below the limit
established by the ANP (12h). The technical LCC extracted in the laboratory obtained
11h12min of PI, close to that recommended by the ANP, proving to be a promising natural
antioxidant. Cardanol showed satisfactory results with 25h22min, twice what the ANP
recommends. In this way, the cashew nut shell liquid showed important and promising results
as a natural antioxidant for biodiesel.O biodiesel vem crescendo como combustível econômico e ambientalmente vantajoso, por
apresentar menor custo de produção e menor emissão de gases efeito estufa. No entanto, o
biodiesel demostra problemas referente à oxidação, devido a sua composição química. Isso
afeta o seu armazenamento em longo prazo e a qualidade do combustível, tornando os
aditivos antioxidantes indispensáveis para inibição do processo oxidativo. Esses antioxidantes
podem ser de origem sintética (derivados de petróleo) ou natural (biomassas vegetais). Sendo
assim, o presente trabalho tem como objetivo extrair e testar antioxidantes do líquido da casca
da castanha do caju (LCC) na estabilização oxidava do biodiesel. Para tanto, foram realizadas
as determinações do tempo ideal de extrações por soxhlet e térmica, análises de FTIR e
avaliação da estabilidade oxidativa por Rancimat. Por meio das análises FTIR, constatou-se
que o 3 ciclo de extração foi suficiente para extrair todo o líquido, com rendimento médio de
30,0%. Para a extração térmica do LCC técnico laboratorial, estatisticamente o melhor tempo
extração foi de 60 minutos com 20,0% de rendimento. As análises qualitativas de FTIR dos
LCCs extraídos apresentaram picos característicos de grupos fenólicos e ácidos orgânicos,
demostrando diferença nas intensidades das bandas de absorção do espectro. A análise da
estabilidade oxidativa demostrou um período de indução (PI) do LCC prensa de 8h40min,
LCC Soxhlet de 10h35min e LCC técnico Industrial de 10h65min, todos abaixo do limite
estabelecido pela ANP (12h). O LCC técnico extraído no laboratório obteve 11h12min de PI,
próximo ao preconizado pela ANP, mostrando-se um promissor antioxidante natural. O
cardanol apresentou resultado satisfatório com 25h22min, o dobro do que a ANP preconiza.
Desta forma, o líquido da casca da castanha de caju demostrou resultados importantes e
promissores como antioxidante natural para o biodiesel
Utilização de líquidos iônicos no pré tratamento de biomassas lignocelulósicas para obtenção de etanol de segunda geração
Get PDFIn the lignocellulosic ethanol production, the pretreatment is a
determining step, because it increases the accessibility of enzymes to the
substrate during the enzymatic hydrolysis process. Among the various types of
pretreatment stands out with ionic liquid (ILs), presenting itself as a promising
alternative to improve the hydrolysis process, by the deconstruction of plant wall
improving the accessibility of cellulose. In this work, three types of ILs were
used: bromide 1-n-butyl-3-methyl-imidazole ([BMIM] [Br]); ethyl 1-n-butyl-3-
methyl-imidazole ([BMIM] [CH 3 COO]) and hydrogensulfate and 1-n-butyl-3-
methyl-imidazole ([BMIM] [HSO4]) and three types of lignocellulosic biomass:
sugarcane bagasse, rice straw, and sawdust, in an attempt to evaluate the
influence of these three types of ILs in the process of hydrolysis and
subsequent production of ethanol. After some tests, all assays were conducted
using 2 mL of IL in 0.1g of biomass to 100 ° C for 120 min. Checked that the LI
hydrogensulfate 1-n-butyl-3-methyl-imidazole ([BMIM] [HSO4]) showed the best
individual results in terms of hydrolysis percentage, but on average in the three
biomass IL bromide 1-n-butyl-3-methyl-imidazole ([BMIM] [Br]) had the best
performance, with a percentage of 41.91% average yield of hydrolysis.
Regarding the evaluated biomass, bagasse from sugarcane got the best results
in percentage of hydrolysis, around 68.22% on average. The maximum
percentage hydrolysis was observed in the combination of the IL bromide, 1-nbutyl-3-methyl-imidazole ([BMIM] [Br]) with the biomass residue of sugarcane,
who presented of the cellulose to glucose conversion yield of 80.6%. It was also
observed that the three types of biomass behaved differently in contact with ILs.
Finally as an additional step, was realized fermenting the hydrolyzed to evaluate
the ethanol production capacity of biomasses studied, and that the bagasse
sugarcane achieved the best results in the production of ethanol, obtaining a
maximum yield of 47%.Na produção de etanol lignocelulósico, o pré-tratamento é uma etapa
determinante, pois aumenta a acessibilidade das enzimas ao substrato durante
o processo de hidrólise enzimática. Dentre os diversos tipos de pré-tratamento
destaca-se o com liquido iônicos (LIs), apresentando-se como uma promissora
alternativa para melhorar os rendimentos de hidrólise, pela desconstrução da
parede vegetal melhorando a acessibilidade da celulose. Neste trabalho foram
utilizados três tipos de LIs: brometo de 1-n-butil-3-metil-imidazol ([BMIM] [Br]);
acetato de 1-n-butil-3-metil-imidazol ([BMIM] [H3CCOO]) e hidrogenosulfato de
1-n-butil-3-metil-imidazol ([BMIM] [HSO4]) e três tipos de biomassas
lignocelulósicas: bagaço de cana-de-açúcar; palha de arroz e serragem de
madeira, na intenção de avaliar a influência desses três tipos de LIs no
processo de hidrólise e posterior obtenção de etanol. Após alguns testes, todos
os ensaios foram realizados utilizando-se 2 mL de LI em 0,1g de biomassa à
100ºC por 120 min. Verificou-se que o LI hidrogenosulfato de 1-n-butil-3-metilimidazol ([BMIM] [HSO4]) apresentou o melhor resultado individual em termos
de percentual de hidrólise, porém em média nas três biomassas o LI brometo
de 1-n-butil-3-metil-imidazol ([BMIM] [Br]) obteve o melhor desempenho,
apresentando percentual de 41,9% de rendimento médio de hidrolise. Em
relação as biomassas avaliadas, o bagaço de cana-de-açúcar obteve os
melhores resultados em percentual de hidrólise, em torno de 68,2% em média.
O percentual máximo de hidrolise foi verificado na combinação do LI brometo
de 1-n-butil-3-metil-imidazol ([BMIM] [Br]) com a biomassa bagaço de cana-deaçúcar, que apresentou rendimento de conversão da celulose em glicose de
80,6%. Observou-se também que os três tipos de biomassa se comportaram
diferentemente em contato com os LIs. Por fim como um passo adicional,
realizou-se a fermentação dos hidrolisados a fim de se avaliar a capacidade de
produção de etanol das biomassas estudadas, sendo que o bagaço de canade-açúcar obteve os melhores resultados na produção de etanol, obtendo um
rendimento máximo de 47
Avaliação do potencial celulolítico de fungos filamentosos do bioma cerrado visando à produção de bioetanol
Get PDFCurrently, there is a growing interest in cellulosic ethanol production, and is a
promising alternative to fossil fuels. New cellulase-producing sources such as fungi
have been investigated, however, those associated with decomposing foliar debris
are little studied in this sense. In this context, the objective was to evaluate the
production of the cellulolytic complex by filamentous fungi associated with
decomposing foliar debris in the stream and to select an isolate in order to optimize
the cellulase production for later application in the hydrolysis of lignocellulosic
materials. A total of 27 isolates were submitted to submerged fermentation in the
presence of carboxymethylcellulose for seven days at 35 ° C and constant agitation
at 150 rpm and the highest total cellulase activity were identified by sequencing of
the rDNA ITS region. The selected isolate to optimize the production cellulases was
initially performed a Placket-Burman planning for the screening of significant
variables, then these were optimized applying a rotational central compound design.
The best cellulase production condition was defined this was used in the culture of
the isolate and the crude enzyme extract thus obtained, used for partial biochemical
characterization. From the knowledge of the conditions of the best activity of the total
cellulase, the crude enzymatic extract as well as a commercial enzymatic preparation
were applied in the hydrolysis of sugarcane bagasse and rice husk, both pretreated
with hydrogen peroxide in medium the production of reducing sugars. The 27 isolates
studied produced cellulases; however, eight presented the best activity, ranging from
0.272 to 0.343 U / mL, 0.355 to 0.485 U / mL, and 0.250 to 0.335 U / mL,
respectively, for total cellulase, endoglicanase and exoglycanase. From the
sequencing of the ITS region of the rDNA, these isolates were identified, namely,
Aspergillus sydowii, Cladosporium sp., Paraphaeosphaeria arecacearum, Penicillium
simplicissimum and Penicillium citrinum. The production of cellulases by
Paraphaeosphaeria arecacearum, the new source of cellulases identified in the
present study, was optimized obtaining maximum yield in the presence of 4 gL-1
peptone, pH 4.0 and 11 days of cultivation, being 6, 32 U.g-1 ss for total cellulase,
7.58 U.g-1 ss for endoglycanase and 5.08 U.g-1 ss for exoglycanase. The partial
biochemical characterization of the crude enzyme extract indicated an optimal activity
for total cellulase and endoglycanase at pH 5.5 and temperature 50 ° C and for
exoglicanase at pH 5.0 and temperature of 45 ° C. The crude enzymatic extract was
used in the hydrolysis of sugarcane bagasse and rice hulls, and after 72 hours of
hydrolysis, the production of total reducing sugars was 60.7 mg.g-1 in the presence of
sugarcane bagasse and 37.2 mg.g-1 when the rice husk was used, which
corresponds to efficiency respectively, 51% and 61.7% lower than the crude extract
when compared to commercial preparation. Paraphaeosphaeria arecacearum shows
promise in the hydrolysis of lignocellulosic materials with the objective of producing
biofuels. It is important to note the importance of the results obtained in this work as
a basic research, since there are no reports in the literature about the production of
cellulases by Paraphaeosphaeria arecacearum.Atualmente, há um crescente interesse na produção etanol celulósico, sendo uma
alternativa promissora aos combustíveis fósseis. Fontes produtoras de celulases,
como fungos tem sido investigadas, no entanto, os associados a detritos foliares em
decomposição, são pouco estudados neste sentido. Nesse contexto, objetivou-se
avaliar a produção do complexo celulolítico por fungos filamentosos associados a
detritos foliares em decomposição, em riacho do Bioma Cerrado e, selecionar um
isolado, a fim de otimizar a produção de celulases para posterior aplicação na
hidrólise de materiais lignocelulósicos. Um total de 27 isolados foram submetidos a
fermentação submersa, na presença de carboximetilcelulose, por sete dias, a 35 °C
e agitação constante a 150 rpm, e os apresentaram maior atividade de celulase total
foram identificados por sequenciamento da região ITS do rDNA. Para otimizar a
produção celulases foi realizado inicialmente um planejamento Placket-Burman
para a triagem de variáveis significativas, em seguida estas foram otimizadas
aplicando um delineamento composto central rotacional. Definida a melhor
condição de produção de celulases, esta foi utilizada no cultivo do isolado
selecionado e o extrato enzimático bruto assim obtido, utilizado para
caracterização bioquímica parcial. O extrato enzimático bruto bem como uma
preparação enzimática comercial foram aplicados na hidrólise de bagaço de
cana-de-açúcar e de casca de arroz, ambos pré tratados com peróxido de
hidrogênio em meio alcalino, avaliando-se a produção de açúcares redutores.
Os 27 isolados produziram celulases, no entanto, oito apresentaram melhor
atividade sendo que esta variou de 0,272 a 0,343 U/mL, 0,355 a 0,485 U/mL, e
0,250 a 0,335 U/mL respectivamente, para celulase total, endoglicanase e
exoglicanase. A partir do sequenciamento da região ITS do rDNA, estes isolados
foram identificados, a saber, Aspergillus sydowii, Cladosporium sp.,
Paraphaeosphaeria arecacearum, Penicillium simplicissimum e Penicillium citrinum.
A produção de celulases por Paraphaeosphaeria arecacearum, a nova fonte
produtora de celulases identificada no presente estudo, foi otimizada obtendo-se
máxima produção na presença de peptona (4 gL-1), pH 4,0 e 11 dias de cultivo,
sendo esta de 6,32 U.g-1 ss para celulase total, 7,58 U.g-1 ss para endoglicanase e
5,08 U.g-1 ss para exoglicanase. A caracterização bioquímica parcial do extrato
enzimático bruto, indicou uma atividade ótima para celulase total e endoglicanase
em pH 5,5 e temperatura 50 °C e, para exoglicanase em pH 5,0 e temperatura de 45
°C. O extrato enzimático bruto foi utilizado na hidrólise de bagaço de cana-de-açúcar
e casca de arroz sendo que após 72 horas de hidrólise, a produção de açúcares
redutores totais foi de 60,7 mg.g-1 na presença do bacaço de cana e 37,2 mg.g-1
quando empregado a casca de arroz, o que corresponde a eficiência de
respectivamente, 51% e 61,7% menor do extrato bruto se comparado a preparação
comercial. As celulases produzidas por Paraphaeosphaeria arecacearum mostram-
se promissoras na hidrólise de materiais lignocelulósicas objetivando a produção de
biocombustíveis. Destaca-se a importância dos resultados obtidos no presente
trabalho como pesquisa básica, pois não há relatados na literatura acerca da
produção de celulases por Paraphaeosphaeria arecacearum
Avaliação físico-química, microbiológica e quantificação de metais em águas superficiais no ribeirão Taquaruçu grande, Palmas-TO
Get PDFThe Taquaruçu Grande stream, by its geographical position, forms the most important subbasin of Palmas-TO. The impacts of disorderly urban growth and rural activities have been
destroying riparian forests, altering water quality, reducing flow and causing the total
extinction of some water courses in the region. Considering these factors, 5 collection points
were defined along the Taquaruçu Grande stream, in order to evaluate the water quality of this
water body through physical-chemical and microbiological parameters, in addition to
analyzing the concentrations of metals present in it. The legislation adopted to compare the
results was CONAMA 357/05, which provides for the classification of bodies of water and
guidelines for their classification, as well as establishing the conditions and standards for
effluent discharge. After collecting the samples, the analysis of the results was performed,
point P1 did not present any value in disagreement with the applicable legislation. Point P2
also did not exceed the limits established by CONAMA 357/05, however there was a certain
increase in the parameters of metals. Point P3 exceeded the maximum limit for the parameters
of True Color and E. coli Among the evaluated points, point P4 was the one that presented the
most parameters in disagreement with the legislation, pH, BOD, Ammonia and Chlorophyll-a,
in addition to high values of Total Suspended Solids, a parameter not limited by CONAMA
357/05. Point P5 exceeded the maximum limits of the legislation only for Chlorophyll-a. The
results allowed us to conclude that factors such as soil vulnerability in the rainy season,
sedimentary structure of the basin susceptible to erosion, phosphate richness in the Taquaruçu
Grande stream and the release of inadequate effluent by the ETE Aureny may be the main
causes of the poor quality of water, especially in the last three points of the stream.O Ribeirão Taquaruçu Grande, pela sua posição geográfica, forma a mais importante Subbacia de Palmas-TO. Os impactos do crescimento urbano desordenado e as atividades rurais
vêm destruindo as matas ciliares, alterando a qualidade das águas, reduzindo a vazão e
provocando a extinção total de alguns cursos de água na região. Considerando estes fatores
foram definidos 5 pontos de coleta ao longo do ribeirão Taquaruçu Grande, com o intuito de
avaliar a qualidade da água deste corpo hídrico através de parâmetros físico-químicos e
microbiológicos, além de analisar as concentrações de metais presentes no mesmo. A
legislação adotada para comparação dos resultados foi a CONAMA 357/05 que dispõe sobre a
classificação dos corpos de água e diretrizes para o seu enquadramento, bem como estabelece
as condições e padrões de lançamento de efluentes. Após a coleta das amostras foi feita a
análises dos resultados, o ponto P1 não apresentou nenhum valor em desacordo com a
legislação aplicada. O ponto P2 também não excedeu os limites estabelecidos pela CONAMA
357/05, porém houve certa elevação para os parâmetros de metais. Já o ponto P3 extrapolou o
limite máximo para os parâmetros de Cor Verdadeira e E. coli. Dentre os pontos avaliados o
ponto P4 foi o que apresentou mais parâmetros em desacordo com a legislação, pH, DBO,
Amônia e Clorofila-a, além de altos valores de Sólidos Suspensos Totais, parâmetro este não
limitado pela CONAMA 357/05. O ponto P5 ultrapassou os limites máximos da legislação
apenas para Clorofila-a. Os resultados permitiram concluir que fatores como, vulnerabilidade
do solo nos períodos chuvosos, estrutura sedimentar da bacia suscetível à erosão, riqueza de
fosfatos no corpo hídrico do ribeirão Taquaruçu Grande e o lançamento de efluente
inadequado pela ETE Aureny podem ser as principais causas pela má qualidade da água, em
especial nos três últimos pontos do ribeirão
Influência das condições de aplicação do carvão ativado pulverizado na eficiência de remoção de matéria orgânica no tratamento de água em ciclo completo
Get PDFCurrently, there is a significant concentration of organic materials in watercourses and
/ or water reservoirs that receive domestic hazards and non-permitted industrial
effluents, which suffer prolonged drought damage and what are the natural conditions
caused by natural chemicals. The consequences can be the eutrophication of water
bodies, with the occurrence of blooms, which lead to problems such as taste and odor,
increased formation of unwanted decoration by-products, interferences in the water
treatment process, increased consumption of chemicals, in addition to corrosion of the
supply system units. Most water treatment systems, including those with full cycle
technology, without removing organic materials. One of the alternatives used in ETAs
to remove organic material is adsorption on pulverized activated carbon (CAP), a
practice that is easy to install in existing ETAs. The implantation of an adsorption unit
prior to the rapid mixing and the use or not of the pre-oxidation, should be studied
before the installation of adsorption processes in WTPs, since longer contact times
and pre-oxidation conditions, can enhance the adsorption with reduction in both coal
consumption and sludge generation, in addition to ensuring greater operational safety
of the system by removing organics compounds and providing quality treated water. In
this context, the present work aimed to investigate the influence of the contact time,
dosage and type of pulverized activated carbon on the efficiency of the adsorption of
organic matter in raw water submitted to the water treatment process in full cycle under
conditions with and without the pre-oxidation of water. The evaluation was carried out
using 5 types of CAPs of mineral, vegetable and animal origin. CAPs of plant origin
had an influence on contact time and dosage in the removal of organic matter,
measured in total organic carbon, that is, greater dosage and contact times brought
better results. Dosages of 30 mg/L and contact time of 25 minutes obtained the best
results, reaching removal efficiencies in the order of 90% and TOC concentration
below 3,0 mg/L. Pre-oxidation with chlorine did not prove to be advantageous in
removing organic matter, and it was evident that the guarantee of the best cost-benefit
in removing organic matter with the use of activated carbon and pre-oxidation with
chlorine, requires testing preliminary.Atualmente há evidente concentração de matéria orgânica em cursos de água e/ou
reservatórios de água que recebem aportes de esgotos domésticos e efluentes
industriais não tratados, que sofrem impactos de períodos prolongados de estiagem,
e que tenham condições naturais adequadas para ocorrências matéria orgânica
natural. As consequências podem ser a eutrofização de corpos d’água, com
ocorrência de florações, que levam a problemas, como sabor e odor, aumento da
formação de subprodutos indesejados da cloração, interferências no processo de
tratamento da água, aumento do consumo de produtos químicos, além de corrosão
de unidades do sistema de abastecimento. Grande parte dos sistemas de tratamento
de água, incluindo aqueles com tecnologia de ciclo completo, não conseguem remover
matéria orgânica natural. Uma das alternativas empregada nas ETAs para remoção
de material orgânico é a adsorção em carvão ativado pulverizado (CAP), prática de
fácil implementação em ETAs existentes. A implantação de uma unidade de adsorção
antecedendo a mistura rápida e o emprego ou não da pré oxidação, devem ser
estudadas antes da instalação de processos de adsorção em ETAs, visto que tempos
de contato maiores e condições de pré oxidação, podem potencializar a adsorção com
redução tanto do consumo de carvão, quanto da geração de lodo, além de garantir
maior segurança operacional do sistema com remoção de compostos orgânicos e
fornecimento de água tratada com qualidade. Neste contexto, o presente trabalho teve
como objetivo investigar a influência das variáveis tempo de contato, dosagem e tipo
de carvão ativado pulverizado, na eficiência da adsorção de matéria orgânica em água
bruta submetida ao processo de tratamento de água em ciclo completo em condições
com e sem a pré-oxidação da água. Foi realizada a avalição com uso de 5 tipos de
CAPs de origens mineral, vegetal e animal. Os CAPs de origem vegetal tiveram
influência do tempo de contato e dosagem na remoção de matéria orgânica, medida
em carbono orgânico total, ou seja, maiores dosagem e tempos de contato trouxeram
melhores resultados. Dosagens de 30 mg/L e tempo de contato de 25 minutos
obtiveram os melhores resultados, atingindo eficiências de remoção na ordem de 90%
e concentração de COT inferior a 3,0 mg/L. A pré-oxidação com cloro não se mostrou
vantajosa na remoção de matéria orgânica, além de que ficou evidenciado que a
garantia do melhor custo benefício na remoção de matéria orgânica com uso de
carvão ativado e pré-oxidação com cloro, carece de realização de testes preliminares
Produção de celulases através da fermentação em estado sólido utilizando como substrato sorgo lignocelulosico
Get PDFThe solid state cultivation of the filamentous fungus isolated from the nest of leaf-cutting ants of
the species Acromyrmex balzani was carried out, using lignocellulosic sorghum as a substrate
aiming at the maximum production of cellulases, through the optimization of the cultivation
process, evaluating the influence of the variables: initial concentration inoculum, humidity, time,
pH and temperature. The effects of the variables were first evaluated in terms of the activity of
the FPase enzyme, where humidity and time were statistically significant at 95%. In conditions of
greater time and humidity, the enzymatic activity decreases showing a negative effect. The other
variables did not show a statistically significant effect at 95% confidence. The greatest enzymatic
activities were provided by the combination of the variables of test 2, which presents humidity
60%, pH 4, incubation time of 4 days, initial inoculum concentration of 108 and temperature of
40oC. The significant variables were subsequently optimized. In the second part of the
experiment, the activity of the FPase enzyme showed the best response with the moisture
content of 60 and 75%, and the incubation time 4 to 6 days, with a maximum productivity of 4.1
IU / g. The CMCase activity showed maximum activity between 55 and 65% humidity and with
an incubation time of 5 to 8 days, reaching an enzymatic activity of 4.1 IU / g. As for Avicelase
activity, the highest production was with the moisture content around 65 and 80% and with the
incubation time of 2 to 5 days, reaching an enzymatic activity of 3.8 U / g. The activities
presented demonstrate an expressive cellulolytic capacity of the studied fungus, compared to
lignocellulosic sorghum.Realizou-se o cultivo em estado sólido do fungo filamentoso isolado do ninho de formigas
cortadeiras da espécie Acromyrmex balzani, utilizando como substrato sorgo lignocelulosico
visando à máxima produção de celulases, através da otimização do processo de cultivo,
avaliando a influência das variáveis: concentração inicial de inóculo, umidade, tempo, pH e
temperatura. Os efeitos das variáveis foram primeiramente avaliados em termos da atividade da
enzima FPase, onde a umidade e o tempo mostraram-se estatisticamente significativos a 95%.
Em condições de maior tempo e umidade a atividade enzimática diminuí mostrando um efeito
negativo. As demais variáveis não apresentaram efeito estatisticamente significativo a 95% de
confiança. As maiores atividades enzimáticas foram proporcionadas pela combinação das
variáveis do ensaio 2 que apresenta umidade 60%, pH 4, tempo de incubação de 4 dias,
concentração inicial de inoculo de 108 e temperatura de 40oC. As variáveis significativas foram
subsequentemente otimizadas. Na segunda parte do experimento a atividade da enzima FPase
apresentou melhor resposta com o teor de umidade de 60 e 75%, e o tempo de incubação 4 a 6
dias, com produtividade máxima de 4,1 UI/g. A atividade CMCase apresentou máxima atividade
entre 55 e 65% de umidade e com o tempo de incubação de 5 a 8 dias, alcançando uma
atividade enzimática de 4,1 UI/g. Já para atividade Avicelase a maior produção foi com o teor de
umidade em torno de 65 e 80% e com o tempo de incubação de 2 a 5 dias, alcançando uma
atividade enzimática de 3,8 U/g. As atividades apresentadas demonstram expressiva
capacidade celulolítica do fungo estudado, frente ao sorgo lignocelulósico
Reutilização de líquidos iônicos no pré tratamento de biomassa Pennisetum Purpureum (capim elefante)
Get PDFThe increased demand for energy sources has attracted interest in investing in the use and production of renewable sources. Ethanol is a great example, as it represents an alternative source of energy, reduces the emission of polluting gases and is a renewable source, and can be produced from sugarcane, soybeans, castor beans, corn, among others. In this context, lignocellulosic ethanol appears, produced from cellulose present in the lignocellulosic biomass. One of the main factors that involves the production of lignocellulosic ethanol is a deconstruction of the cell wall, liberating the polysaccharides as a source of fermented sugars, in an efficient and economically viable way, in a pretreatment process. Among the different types of previous treatment, with the solution for the deconstruction of the vegetal wall, improving the accessibility of the cellulose and improving the yield in fermentable sugars. In this case, 1-n-butyl-3-methyl-imidazole bromide ([BMIM +] [Br]); 1-n-butyl3-methyl-imidazole acetate ([BMIM +] [Ac-]), methyl imidazole chloride ([HMIM +] [Cl]); 1-Butyl-3-methyl-imidazole hydrogen sulfate [BMIM +] [HSO4-] and 1-n-butyl-3methyl-imidazole Tetrafluorborate ([BMIM +] [BF4-]); In two cycles of pre-treatment of the lignocellulosic biomass Pennisetum purpureum (elephantgrass). It was verified that the elephantgrass biomass pretreated by LIs remained highly digestible, presenting good enzymatic hydrolysis yields (44-72%) after the second cycle of LI use. This reduces expenditures in one step towards biomass production, demonstrating its application on an industrial scale and extremely attractive from the economic point of view.O aumento da demanda por fontes energéticas tem despertado o interesse, em investir no uso e na produção de fonte renováveis. O etanol, é um grande exemplo, pois além de representar uma fonte alternativa de energia, diminui a emissão de gases poluentes e é uma fonte renovável, podendo ser produzida a partir da cana-de- açúcar, soja, mamona, milho, dentre outros. Neste contexto surge o etanol lignocelulósico, produzido a partir de celulose presente na biomassa lignocelulósica. Entretanto, um os principais gargalos que envolvem a produção de etanol lignocelulósico é a desconstrução da parede celular, liberando os polissacarídeos como fonte de açúcares fermentescíveis, de forma eficiente e economicamente viável, em um processo de pré-tratamento. Dentre os diversos tipos de pré-tratamento destacase o com liquido iônicos (LIs), apresentando-se como uma promissora alternativa para a desconstrução da parede vegetal, melhorando a acessibilidade da celulose e melhorando o rendimento em açúcares fermentescíveis. Neste trabalho foram avaliados cinco líquidos iônicos: brometo de 1-n-butil-3-metil-imidazol ([BMIM+] [Br]); acetato de 1-n-butil-3-metil-imidazol ([BMIM+] [Ac-]), cloreto de metil-imidazol ([HMIM+] [Cl-]); Hidrogenossulfato de 1-butil-3-metil-imidazol [BMIM+] [HSO4-] e Tetraflourborato de 1-n-butil-3-metil-imidazol ([BMIM+] [BF4-]); em dois ciclos de prétratamento da biomassa lignocelulosica Pennisetum purpureum (capim elefante). Verificou-se que a biomassa capim-elefante pré-tratada por LIs permaneceu altamente digerível, apresentando bons rendimentos de hidrólise enzimática (4472%) após o segundo ciclo de utilização do LI. Isto reduz gastos em uma etapa considerada dispendiosa na produção de glicose a partir de biomassa, demonstrando que sua aplicação em escala industrial é extremamente atrativa do ponto de vista econômico
Eficiência do pré-tratamento físico-química do bagaço da cana-de-açúcar com peróxido de hidrogênio para produção de etanol lignocelulósico
Get PDFSugar cane bagasse is a residue generated by the sugar and alcohol industry, a biomass rich in
cellulose and capable of being used as a raw material in the production of 2G ethanol. In this
article, the physical-chemical characterization of the sugarcane bagasse and the pretreatment
with hydrogen peroxide were carried out, in order to obtain greater availability of the
cellulosic fraction available in the biomass. After enzymatic hydrolysis, high performance
liquid chromatography found the presence of fermentable sugars in the samples, such as
xylose and glucose, showing that the pretreatment is effective and can be applied on a large
scale.O bagaço da cana-de-açúcar é um resíduo gerado pela indústria sucroalcooleira, uma
biomassa rica em celulose e passível de ser utilizada como matéria prima para produção de
etanol 2G. Neste trabalho executou-se a caracterização físico-química do bagaço da cana-de açúcar e o pré-tratamento com peróxido de hidrogênio buscando obter maior disponibilidade
da fração celulósica disponível na biomassa. Após a hidrólise enzimática, a cromatografia
líquida de alta eficiência constatou a presença de açúcares fermentescíveis nas amostras como
xilose e glicose, evidenciando que o pré-tratamento é eficaz e possível de ser aplicado em
grande escala
Análise da eficiência do uso de biopolímeros a base de carboidratos como inibidores de corrosão do aço do concreto armado
Get PDFDue to increasing environmental awareness and strict legislation, in recent years there has
been an increasing tendency to use green approaches characterized by a minimal
environmental load. Green corrosion inhibitors have attracted more attention in recent years
as an effective and environmentally friendly technique. Carbohydrate-based biopolymers are
available in nature, renewable and an ecological alternative to organic inhibitors with toxic
potential. The main polysaccharides of commercial interest are cellulose and starch, especially
more complex carbohydrates, as these polymers are formed by basic glucose units, linked as
rings of acetal groups and, therefore, have high hydrophilicity. Within this context, the present
work carried out exploratory tests to select potential candidates among the tested compounds,
based on dissolution, for evaluation in simulated concrete pore solution (SPC), composed of
cement and vacuum filtered water, in addition to simulation corrosive environment with the use
of sodium chloride (NaCl). The additive that showed the best potential for use as a corrosion
inhibitor was hydroxypropylmethylcellulose (HPMC). To optimize the experiment, an
experimental design was used to determine the best concentrations of HPMC as a corrosion
inhibitor in an environment contaminated by chlorides. For this analysis, the following
experiments were carried out in an electrochemical cell: open potential circuit (OCP),
electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and linear scanning voltammetry (LSV), in
addition to measuring pH and conductivity. The experimental design adopted was a central
composite rotational design (DCCR), with variables being the amount of HPMC and NaCl, and
the responses being corrosion potential (Ecor), polarization resistance (Rp), and conductivity.
The statistical evaluation of the planning showed that for Ecor, Rp and conductivity, the HPMC
and NaCl variables were significant (p<0.10), and the statistical model showed a correlation
greater than 90% with the experimental data. OCP and polarization curve analyzes indicate
the formation of a passive film on steel immersed in a solution containing HPMC. Tafel
polarization demonstrates promising anticorrosive performance of HPMC. Statistical analysis,
through DCCR, confirmed that the medium containing HPMC has better passivating
properties, showing that this biopolymer can be used as a corrosion inhibitor for reinforced
concrete in civil construction. The EIS results revealed an increase in the charge transfer
resistance of the samples in the presence of HPMC, compared to the reference system. HPMC
had greater efficiency as a corrosion inhibitor in samples contaminated with 17.5 g/L of NaCl,
from 75% to 98%. In solutions containing 35.1 g/L of NaCl, only the maximum dosage of HPMC
(1.2 g/L) was successful as a corrosion inhibitor, with an efficiency of 58%Devido ao aumento da consciência ambiental e da legislação rígida, nos últimos anos tem
havido uma tendência crescente de usar abordagens verdes caracterizadas por uma carga
ambiental mínima. Os inibidores de corrosão verdes têm atraído mais atenção nos últimos
anos como uma técnica eficaz e ecológica. Os biopolímeros a base de carboidratos estão
disponíveis na natureza, são renováveis e uma alternativa ecológica aos inibidores orgânicos
com potencial tóxico. Os principais polissacarídeos de interesse comercial são a celulose e o
amido, em especial aos carboidratos mais complexos, pois tais polímeros são formados por
unidades básicas de glicose, ligadas como anéis de grupos acetais e, portanto, com alta
hidrofilicidade. Dentro desse contexto, o presente trabalho realizou ensaios exploratórios para
seleção dos candidatos potenciais entre os compostos testados, com base na dissolução,
para avaliação em solução de poros de concreto simulado (SPC), composta de cimento e
água filtrada á vácuo, além da simulação de ambiente corrosivo com o uso de cloreto de sódio
(NaCl). O aditivo que apresentou melhor potencialidade para uso como inibidor de corrosão
foi a hidroxipropilmetilcelulose (HPMC). Para otimização do experimento foi utilizado um
delineamento experimental para determinar as melhores concentrações de HPMC como
inibidor de corrosão em ambiente contaminado por cloretos. Para tal análise foram executados
os seguintes experimentos em células eletroquímicas: circuito de potencial aberto (OCP),
espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e voltametria linear de varredura (LSV),
além da aferição do pH e da condutividade. O planejamento experimental adotado foi do tipo
delineamento composto central rotacional (DCCR), tendo como variáveis a quantidade de
HPMC e NaCl, e como respostas o potencial de corrosão (Ecor), a resistência a polarização
(Rp), e a condutividade. A avaliação estatística do planejamento mostrou que para Ecor, Rp
e condutividade, as variáveis HPMC e NaCl foram significativas (p<0,10), sendo que o modelo
estatístico mostrou correlação superior a 90% com os dados experimentais. As análises do
OCP e das curvas de polarização indicam a formação de um filme passivo no aço imerso em
solução contendo HPMC. A polarização Tafel demonstra desempenho anticorrosivo promissor
de HPMC. A análise estatística, por meio do DCCR, confirmou que o meio contendo HPMC
apresenta melhores propriedades passivantes, mostrando que esse biopolímero pode ser
utilizado como inibidor de corrosão para concreto armado na construção civil. Já os resultados
de EIS revelaram um aumento na resistência a transferência de carga das amostras na
presença de HPMC, em comparação com o sistema referência. O HPMC teve uma maior
eficiência como inibidor de corrosão nas amostras contaminadas com 17,5 g/L de NaCl, de
75% a 98%. Já nas soluções que continham 35,1 g/L de NaCl somente a dosagem máxima
de HPMC (1,2 g/L) obteve êxito como inibidor de corrosão, com eficiência de 58%
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