De um subproduto industrial para um produto destinado à alimentação animal: produção de biomassa bacteriana

A grande diversidade das atividades industriais ocasiona durante o processo produtivo a geração de resíduos sólidos, líquidos e gasosos, que podem poluir e/ou contaminar o solo, a água e o ar. Embora existam regulamentos para o descarte desses resíduos, a inobservância às regras, a ineficiência dos tratamentos despoluentes e a inoperância de órgãos fiscalizadores permitem que, ainda hoje, sejam lançados ao ambiente grandes cargas de poluentes. Isso se aplica às indústrias de alimentos de origem animal. Felizmente, a visão dos empresários do setor vem mudando, na medida em que a imagem de uma empresa que conta com produtos e processos ambientalmente responsáveis representa parte das estratégias competitivas atuais. O objetivo deste trabalho foi demonstrar como um efluente industrial pode ser transformado em matéria prima para a obtenção de um produto com valor comercial, utilizando tecnologias reconhecidas pela indústria e a atividade microbiana. O efluente foi obtido em indústria de abate e processamento de tilápias, apresentado (valores médios) pH = 9,4, DQO = 1.127 mg/L, óleos e graxas = 1.166 mg/L, nitrogênio total = 813 mg/L, coliformes a 30–35o C = 1,0x105 NMP/mL, coliformes a 45o C = 0,41 NMP/mL, bolores e leveduras = 4,6x103 UFC/mL e, ocasionalmente, contendo Salmonella sp e Aeromonas sp. Os tratamentos físicos aplicados ao efluente incluíram gradeamento, filtração (50µm) e pasteurização (65o C/30 min). O cultivo de Rubrivivax gelatinosus foi realizado sob anaerobiose em reatores de vidro durante 7 dias, em temperatura ambiente (30±5o C) e 2.000±500 lux. A recuperação da biomassa foi feita por filtração tangencial (0,2 µm; 1,5 bar), centrifugação (3.400 g/30 min; 5o C) e liofilização (-40o C) e a pulverização foi realizada manualmente. A produção de massa celular atingiu 0,18 g/L, com produtividade de 0,0634 g/L.dia. O processo promoveu redução de 52% na DQO, 48% em óleos e graxas e 22% no nitrogênio total, gerando um resíduo com pH 7,9, livre de bactérias patogênicas e, portanto, apto ao descarte. O produto obtido apresentou cor vermelho escuro (L = 22,42; C = 14,22; h = 25,48), 4,55% de umidade, 57,39% de proteína, 11,08% de extrato etéreo, 4,05% de matéria mineral, 3,03 mg/g de oxicarotenóides, 20,27 NMP/g de coliformes a 30–35o C, <1,0 NMP/g de coliformes a 45o C, 1,2x103 UFC/g de bolores e leveduras e ausência de microrganismos patogênicos. Essas características apontam para um potencial pigmentante e nutricional positivo no produto, que pode encontrar aplicação na produção animal, com segurança microbiológica. Dessa forma, fecha-se um ciclo autosustentável que pode ser adotado na própria fonte geradora do resíduo industrial, permitindo a reversão de gastos com tratamento despoluente em receitas advindas da comercialização de um novo produto.

Secagem de resíduo de goiaba em secador convectivo de bandejas: modelagem matemática e análise do processo

Actually, Brazil is one of the larger fruit producer worldwide, with most of its production being consumed in nature way or either as juice or pulp. It is important to highlig ht in the fruit productive chain there are a lot lose due mainly to climate reasons, as well as storage, transportation, season, market, etc. It is known that in the pulp and fruit processing industy a yield of 50% (in mass) is usually obtained, with the other part discarded as waste. However, since most this waste has a high nutrient content it can be used to generate added - value products. In this case, drying plays an important role as an alternative process in order to improve these wastes generated by the fruit industry. However, despite the advantage of using this technique in order to improve such wastes, issues as a higher power demand as well as the thermal efficiency limitation should be addressed. Therefore, the control of the main variables in t his drying process is quite important in order to obtain operational conditions to produce a final product with the target specification as well as with a lower power cost. M athematical models can be applied to this process as a tool in order to optimize t he best conditions. The main aim of this work was to evaluate the drying behaviour of a guava industrial pulp waste using a batch system with a convective - tray dryer both experimentally and using mathematical modeling. In the experimental study , the dryin g carried out using a group of trays as well as the power consume were assayed as response to the effects of operational conditions (temperature, drying air flow rate and solid mass). Obtained results allowed observing the most significant variables in the process. On the other hand, the phenomenological mathematical model was validated and allowed to follow the moisture profile as well as the temperature in the solid and gas phases in every tray. Simulation results showed the most favorable procedure to o btain the minimum processing time as well as the lower power demand.

Características bioativas, funcionais e efeito protetor do resíduo desidratado de camu-camu (Myrciaria dubia H.B.K. (McVaugh)) sobre doenças degenerativas utilizando modelos in vivo C. elegans

Camu-camu (Myrciaria dubia H.B.K. (McVaugh)) is a native Amazon fruit, recognized worldwide as one of the main natural sources of ascorbic acid. Due to its great acidity, this fruit is generally consumed after processing into juice or as ingredient in food preparations. As a co-product of the camu-camu processing, a significant amount of agroindustrial residue is generated. Despite the studies showing the bioactive value and biological potential of the fruit, few studies have approached the possible processing techniques, transformation and preservation of camu-camu fruits and its agroindustrial pomace. Therefore, the present work has the objective of evaluating two different drying processes applied to camu-camu pomace (peel and seeds with residual pulp), freeze drying and hot air drying, in order to obtain a functional fruit product. This thesis was divided into three stages: the first one shows the studies related to the freeze drying and hot air drying, where we demonstrated the impact of the selected drying techniques on the bioactive components of camu-camu, taking the fresh pomace as the control group. Among the investigated conditions, the groups obtained at 50ºC and 4 m/s (SC50) and 80ºC and 6 m/s (SC80) were selected as for further studies, based on their ascorbic acid final content and Folin-Ciocalteau reducing capacity. In addition to SC50 and SC80, the fresh pomace (RF) and freeze dried (RL) samples were also evaluated in these further stages of the research. Overall, the results show higher bioactive concentration in the RF samples, followed by RL, SC50 and SC80. On the second step of the research, the antioxidant, antimicrobial and antienzymatic activities were evaluated and the same tendency was observed. It was also reported, for the first time in the literature, the presence of syringic acid in dried camu-camu pomace. In the third and final stage of the research, it was investigated the effect of dried camu-camu on aging and neuroprotective disorders, using the in vivo model C.elegans. It was observed that camu-camu extracts were able to modulate important signaling genes relevant to thermal and oxidative stresses (p < 0.05). The polar acid, polar basic and polar neutral fractions obtained from the low molecular extracts of SC50 were able to extend the lifespan of wild type N2 C. elegans in 20% and 13% (p < 0.001). Results also showed that the paralysis induced by the β1-42 amyloid was significantly (p < 0.0001) retarded in CL4176 worms. Similarly, the camu-camu extracts attenuated the dopaminergic induction associated to Parkinson’s disease. Finally, a global analysis of the data presented here reveal that the camu-camu pomace, a co-product obtained from the industrial processing of a native Brazilian fruit, is a relevant natural source of health relevant compounds. This thesis, shows for the first time, the multifunctionality of camu-camu pomace, a natural resource still underexploited for scientific, commercial and technological purposes.

Concreto celular polimérico: influência na adição de resíduo de poliéster insaturado termofixo

This work addresses the production of lightweight concrete building elements, such as plates, prefabricated slabs for pre-molded and panels of fencing, presenting a singular concrete: the Lightweight Concrete, with special properties such low density and good strength, by means of the joint use of industrial waste of thermosetting unsaturated polyesters and biodegradable foaming agent, named Polymeric Lightweight Concrete. This study covered various features of the materials used in the composition of the Polymeric Lightweight Concrete, using a planning of factorial design 23, aiming at studying of the strength, production, dosage processes, characterization of mechanical properties and microstructural analysis of the transition zone between the light artificial aggregate and the matrix of cement. The results of the mechanical strength tests were analyzed using a computational statistics tool (Statistica software) to understand the behavior and obtain the ideal quantity of each material used in the formula of the Polymeric Lightweight Concrete. The definition of the ideal formula has the purpose of obtaining a material with the lowest possible dry density and resistance to compression in accordance with NBR 12.646/92 (≥ 2.5 MPa after 28 days). In the microstructural characterization by scanning electron microscopy it was observed an influence of the materials in the process of cement hydration, showing good interaction between the wrinkled face of the residue of unsaturated polyesters thermosetting and putty and, consequently, the final strength. The attaining of an ideal formula, given the Brazilian standards, the experimental results obtained in the characterization and comparison of these results with conventional materials, confirmed that the developed Polymeric Lightweight Concrete is suitable for the production of building elements that are advantageous for construction

Alternativas de ultimação de resíduo plástico termofixo

In the present work it was developed originals alternatives of enveronmentally safe and economically viable destination of thermoset plastic residue from a button factory, which at presnte stores such residue tempor and in a way that is inconvenient to the atmosphere, a waiting safe solutions. As the residue is not recycleab and its burning leberates strongly aggressive gases, safe alternatives were researched. Inicially, ghe residue in incineration was performed in cement ovens with precise control ofe emission of gases, but it was proved inviable due to its low calorific power, as well as the liberation of free lead in the ashes. An original and feasible option was the residue confinemente in soil-ciment blocks, lohich resulted in blocks highly resistant to simple compression with structural block, and also a significant increase in thermal resistence. Was got up other options of original and important composites as: making of blocks for pré-moulded flagstone, internal coating of walls with plaster being obtained good texture results, replenish of ceramic blocks and blocks with cement, also implying in increase of thermal resistance. Besides these original and scientific contributions, the it was technologically contribution of defreadation with suggestions of the material using torch of thermal plasm; for this was projected, built, characterized and tested a torch to it shapes it being obtained exciting results for the development of this technology come back for ending destruction from all the types of inconvenient garbage to the atmosphere

Atividade antimicrobiana, antioxidante e teor de compostos fenólicos em casca e amêndoa de frutos de manga

O processamento industrial de frutos de manga gera elevada quantidade de resíduos agroindustriais, representados pelas cascas e sementes (amêndoa), os quais, sem aplicação viável, acabam sendo descartados diretamente no meio ambiente. Esses resíduos são ricos em compostos bioativos, amplamente reconhecidos pelas suas propriedades promotoras da saúde e em aplicações tecnológicas. Os objetivos foram avaliar as atividades antimicrobiana e antioxidante e o teor de compostos fenólicos de dois extratos: um obtido da casca (FC) e outro da amêndoa (FA) de manga variedade 'Tommy Atkins'. O teor de compostos fenólicos totais variou de 3.123 a 6.644 mg de catequina/100 g. Os extratos FC e FA demonstraram relevante atividade antimicrobiana frente às cepas das bactérias Escherichia coli, Salmonella sp., Pseudomonas aeruginosa . Staphylococcus aureus, determinadas pelo método de difusão em disco. A ação antioxidante de FC e FA aumentou com o aumento das concentrações testadas, atingindo o valor máximo de 88% (FC). Em todas as concentrações testadas os extratos FC apresentaram ação antioxidante significativamente superior às respectivas concentrações dos extratos FA. Esses resultados sugerem potencial aplicação dos resíduos de manga como fonte de compostos fenólicos, substâncias antimicrobianas e antioxidantes, podendo ser explorados pelas indústrias de alimentos.

Estudo da reactividade de adsorventes de cálcio para captura de CO2 num processo de pós-combustão

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Efeito de escória de alto forno no crescimento radicular e na produtividade de arroz

A utilização agrícola de resíduos industriais como fertilizantes decorre da necessidade de diminuir o efeito nocivo do acúmulo de nutrientes nos centros de produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de escória de alto forno no crescimento radicular e na produtividade do arroz de terras altas irrigado por aspersão. O experimento foi realizado no campo, adotando-se o delineamento experimental de blocos casualizados, com cinco doses de escória de alto forno (0, 2.550, 5.100, 10.200 e 15.300 kg ha-1) com quatro repetições. A utilização de escória melhorou a condição química do solo, aumentou o crescimento e a superfície radicular, diminuiu o diâmetro das raízes e elevou os teores de silício no solo e na planta, resultando em aumento da produtividade.

Atributos químicos do solo, crescimento radicular e produtividade do arroz de acordo com a aplicação de escórias

Resíduos industriais são fontes alternativas de nutrientes para as plantas e sua utilização decorre da necessidade de diminuir o acúmulo dos resíduos nos centros de produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de escórias de siderurgia nos atributos químicos do solo, no desenvolvimento e na produtividade de grãos do arroz de terras altas irrigado por aspersão. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com três tratamentos constituídos de duas escórias, alto-forno (196 g kg-1 de Si) e aciaria (56 g kg-1 de Si), e a testemunha sem aplicação, com oito repetições. As escórias podem ser usadas como corretivo de acidez do solo e como fonte de silício. As alterações nos atributos químicos do solo estão relacionadas com a composição química das escórias. A escória de alto-forno proporcionou maior crescimento radicular em profundidade e melhor distribuição no perfil do solo e, conseqüentemente, maior produção de massa de matéria seca da parte aérea e produtividade de grãos de arroz.

Composto de lodo têxtil em plântulas de soja e trigo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do composto de lodo têxtil sobre plântulas de soja e trigo. O composto de lodo têxtil foi misturado com água e solução nutritiva nas seguintes concentrações (g do composto em 1.000 mL de água e solução nutritiva): 19 g L-1, 38 g L-1, 76 g L-1 e 152 g L-1. Um controle, constituído de água e solução nutritiva, foi incluído no experimento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições. As plântulas de soja e trigo foram expostas aos extratos do composto, em sistema de hidroponia com aeração e, após 15 dias, foram avaliadas a massa da matéria seca total, altura da parte aérea, comprimento radicular, conteúdo de clorofila e atividade da peroxidase nas folhas e raízes. Houve diminuição na massa da matéria seca total, altura da parte aérea e comprimento radicular das plântulas de soja e trigo com o aumento da concentração do composto, a partir de 38 g L-1. A atividade da peroxidase, das raízes e das folhas das plântulas de soja e trigo, aumentou a partir da concentração de 38 g L-1. Concentrações maiores do composto de lodo têxtil afetam, de forma prejudicial, as plântulas de soja e trigo.

Efeitos da aplicação da escória de siderurgia ferrocromo no solo, no estado nutricional e na produção de matéria seca de mudas de maracujazeiro

A escória de siderurgia ferrocromo pode-se constituir em uma fonte alternativa de Ca e Mg, bem como em corretivo da acidez do solo, melhorando a sua fertilidade e o estado nutricional de culturas. Assim, objetivou-se avaliar os efeitos da escória de siderurgia ferrocromo nas alterações dos atributos químicos do solo, na nutrição e no desenvolvimento de mudas de maracujazeiro. Para tanto, instalou-se um experimento em condições de casa de vegetação, empregando-se as seguintes doses crescentes da escória: zero; metade; uma vez; uma vez e meia e duas vezes a dose para elevar a saturação por bases do solo a 80%, correspondendo às doses de: 0; 0,375; 0,750; 1,125 e 1,500 g dm-3, respectivamente. O substrato utilizado foi um Latossolo Vermelho distrófico, ácido (vasos com 2,8 dm³), que foi incubado com a escória de siderurgia, por 30 dias, para posterior semeadura do maracujazeiro, cultivando-as por 85 dias. A aplicação da escória de siderurgia ferrocromo promoveu a neutralização da acidez do solo. Entretanto, mesmo em doses relativamente baixas (360 kg ha-1), houve diminuição no acúmulo de nutrientes e na produção de matéria seca das mudas de maracujazeiro.

Aplicações de misturas solo-"grits" em estradas florestais: resistência mecânica via CBR

Analisaram-se as potencialidades de emprego do resíduo sólido industrial "grits", oriundo da indústria de celulose, como agente estabilizante de dois solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, para fins de emprego em estradas florestais. Os solos estudados englobaram um residual maduro, de textura argilo-areno-siltosa, e um residual jovem, de textura areno-silto-argilosa. Para tanto, prepararam-se misturas envolvendo solos e o resíduo nos quantitativos de 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28% em relação às massas de solo seco. Fez-se uso do ensaio CBR para avaliar as características de resistência e expansão das misturas. A avaliação dos resultados do estudo permite concluir que o resíduo "grits" apresentou potencial significativo como estabilizante dos solos, observando-se que: (i) a adição de "grits" aos solos foi responsável por ganhos nas suas resistências mecânicas, obtendo-se melhores resultados com o solo de textura areno-silto-argilosa; (ii) com relação à expansão medida no ensaio CBR, observaram-se pequenos acréscimos para o solo de textura argilo-areno-siltosa e decréscimos para o solo de textura areno-silto-argilosa, com aumentos no teor de "grits"; e (iii) as misturas solo-"grits" não responderam bem ao aumento da energia de compactação, quanto aos parâmetros CBR e expansãoCBR.

Uso de resíduos em pavimentos de estradas florestais: caracterização de solos e misturas solo-grits

Este artigo aborda uma etapa preliminar de um estudo direcionado às propriedades de engenharia de misturas de solos e aditivos químicos, para fins de aplicação em estradas florestais. Trabalhou-se com amostras de dois solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, de texturas arenosa e argilosa, estabilizadas com o resíduo industrial denominado "grits" proveniente de indústria de celulose. Foram realizados ensaios geotécnicos nos solos e nas misturas solo-aditivo químico, como se segue: análise granulométrica, peso específico dos sólidos, limites de Atterberg e compactação. Os resultados encontrados dos ensaios de laboratório revelaram que o resíduo apresentou bom desempenho como agente estabilizante, alterando significativamente a plasticidade e os parâmetros de compactação dos solos analisados.

Durabilidade de solos estabilizados quimicamente com vistas á aplicação em estradas florestais

Este artigo é direcionado à caracterização do parâmetro durabilidade de dois solos típicos da microrregião de Viçosa, Minas Gerais, para fins de aplicação em estradas florestais, considerando-se, para tanto, as seguintes condições: (a) solos estabilizados com o resíduo industrial "grits"; (b) solos melhorados com cal ou cimento; e (c) solos estabilizados com grits e melhorados com cal ou cimento, a partir de resultados de ensaios de durabilidade por molhagem e secagem. Trabalhou-se com um solo residual maduro (solo 1) e um solo residual jovem de gnaisse (solo 2) da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil. O programa de ensaios de laboratório envolveu: (a) teor de grits: 24% calculado em relação ao peso de solo seco; (b) teor de cal ou cimento: 10 e 20%, calculados em relação ao peso de grits seco; (c) energias de compactação: referentes aos ensaios Proctor normal e modificado; e (d) período de cura: sete dias em câmara úmida. Os resultados do programa de ensaios indicaram que: (a) as misturas solo-cal, solo-cimento, solo-grits-cal e solo-grits-cimento, em ambas as energias empregadas, resistiram a todos os ciclos do ensaio de durabilidade por molhagem e secagem; (b) a mistura solo 1 + grits + cal apresentou o melhor resultado, quando compactada na energia modificada, com perdas da ordem de 7%; com relação ao solo 2, o melhor resultado foi obtido quando se trabalhou com grits mais cimento, na energia modificada, com perdas da ordem de 9%; e (c) sob o aspecto durabilidade, as misturas solo-grits só apresentam potencial para emprego como material de construção rodoviária quando melhoradas com cal ou cimento.

Comportamento geotécnico de misturas granulométricas de solo-grits

Neste artigo, analisa-se a influência das diversas frações granulométricas do resíduo grits nos parâmetros ótimos de compactação, resistência mecânica e expansão, quando em misturas com dois solos típicos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, com fins de aplicação em estradas florestais. Os teores de resíduo empregados nas misturas foram de 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28%, em relação à massa seca de solos, trabalhando-se com as energias de compactação dos ensaios Proctor intermediário e modificado. As frações de resíduo estudadas foram as equivalentes à argila e silte (d < 0,074 mm), areia (0,074 mm < d < 2,0 mm) e pedregulho (2,0 mm < d < 76 mm), considerando-se a escala granulométrica adotada pelo DNIT (1996). Fez-se uso do ensaio de CBR para a avaliação da capacidade de suporte e expansão dos solos e misturas. Os resultados indicaram que a fração fina do grits é a que mais contribui para ganhos de resistência mecânica, evidenciando-se a sua importância na reatividade das misturas, sendo a fração pedregulho a menos influente no ganho de capacidade de suporte dos solos.