Efeito da disponibilidade de oxigénio na produção de bioetanol por Scheffersomyces stipitis

O bioetanol constitui uma alternativa renovável aos combustíveis fósseis. Contudo, o bioetanol de primeira geração, produzido a partir de matérias-primas alimentares, desencadeou sérios problemas económicos e sociais, pelo que é fundamental encontrar estratégias que permitam a viabilidade comercial do bioetanol de segunda geração, produzido a partir de matérias-primas lenho-celulósicas. O licor de cozimento ao sulfito ácido de árvores folhosas (HSSL) é um subproduto da indústria papeleira que, devido ao seu elevado conteúdo em açúcares, pode ser utilizado como substrato para a produção de bioetanol de segunda geração. No entanto, a maior fração dos açúcares do HSSL é composta por pentoses. Por isso, a fermentação do HSSL é realizada pela levedura Scheffersomyces stipitis, pois esta é capaz de fermentar tanto as hexoses como as pentoses. Todavia, a S. stipitis só produz etanol sob condições microaerófilas, pelo que o maior desafio da produção de bioetanol por S. stipitis reside no estabelecimento das condições ótimas de arejamento. Este trabalho teve assim por objetivo estabelecer uma estratégia de arejamento que permita a eficiente produção de bioetanol a partir de HSSL por S. stipitis C4, a qual é uma estirpe adaptada a este substrato. Deste modo, foram realizados ensaios em Erlenmeyer, de modo a caracterizar o crescimento da S. stipitis C4, e ensaios em biorreator, com vista a estudar a produção de etanol por S. stipitis C4 em duas estratégias de arejamento diferentes. Na primeira estratégia foi usado apenas um único estágio de arejamento, com controlo da tensão de oxigénio dissolvido, DOT (%), e na segunda estratégia foram usados dois estágios de arejamento, com controlo da DOT no primeiro estágio e com restrição de oxigénio no segundo estágio. Nos ensaios em Erlenmeyer com HSSL o crescimento da S. stipitis C4 foi completamente inibido. Por sua vez, nos ensaios em biorreator com um único estágio de arejamento o controlo da DOT não permitiu a produção de etanol. No entanto, nos ensaios com dois estágios de arejamento em meio sintético foi possível produzir etanol de forma eficiente. Nesta estratégia, a utilização de um maior valor de DOT no primeiro estágio de arejamento permitiu aumentar a taxa específica de crescimento máxima e o rendimento em biomassa do primeiro estágio. Para além disso, a utilização de um maior valor de DOT no primeiro estágio também permitiu aumentar a produtividade em etanol durante o segundo estágio de arejamento. Por sua vez, no segundo estágio de arejamento verificou-se que a restrição de oxigénio evitou a reassimilação de etanol pela S. stipitis C4. Deste modo, os melhores resultados para a produção de etanol foram obtidos com controlo da DOT a 50% durante o primeiro estágio e com 0 mLAr.min-1 e 250 rpm durante o segundo estágio de arejamento. A aplicação desta estratégia de arejamento a 60% HSSL/40% meio sintético permitiu obter, no primeiro estágio de arejamento, uma taxa específica de crescimento máxima de 0,17 h-1, o que demonstra que a elevada disponibilidade de oxigénio durante o primeiro estágio aumenta a tolerância da S. stipitis C4 aos inibidores. Para além disso, a taxa volumétrica de produção de etanol e o rendimento em etanol de toda a fermentação foi de respetivamente de 0,03 g.L-1.h-1 e 0,38 g.g-1. Assim, a elevada eficiência de conversão dos açúcares em etanol (74,4%) demostra que a fermentação com dois estágios de arejamento constitui uma estratégia promissora para a produção de bioetanol de segunda geração a partir de HSSL.

Interacción de iones de energías bajas e intermedias con blancos sólidos.

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Metodología para la evaluación de la disposición final de los residuos sólidos en los rellenos sanitarios

El presente trabajo propone una metodología que permite evaluar la gestión ambiental en la disposición de los residuos sólidos en los rellenos sanitarios, la cual se desarrolla mediante la descripción de dos fases, la primera permite dar a conocer instrucciones, orientaciones o métodos para la ejecución de la evaluación ambiental y la segunda, permite obtener evidencias concretas, dando como resultado identificar con claridad y precisión, las falencias que surgen en el proceso de la disposición final de los residuos sólidos en los rellenos sanitarios. Durante la ejecución de trabajo se reconocen las problemáticas e impactos ambientales que se generan en el proceso de disposición final de los residuos sólidos en los rellenos sanitarios, los cuales nos sirvieron de apoyo en la elaboración de los instrumentos que nos permiten evaluar e identificar todas las variables que están involucradas en el proceso en la gestión ambiental de dichos rellenos.

Vermiculitas tratadas quimicamente na obtenção de sólidos microporosos como precursores para híbridos inorgânico-orgânicos com aplicações adsortivas

ALVES, Ana paula Melo. Vermiculitas tratadas quimicamente na obtenção de sólidos microporosos como precursores para híbridos inorgânico-orgânicos com aplicações adsortivas. 2009. 124 f. Tese (Doutorado em Quimica) - Centro de Ciências Exatas e da Natureza, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, PB, 2009.

Desarrollo de formulaciones bioplaguicidas a base de Bauveria bassiana (Bals & Vuils) con materiales sólidos y líquidos.

El objetivo de este trabajo fue evaluar en diferentes periodos de almacenamiento la calidad, en términos de viabilidad y concentración de conidias, en formulaciones bioplaguicidas a base de Beauveria bassiana, elaboradas con diferentes materiales inertes. Los materiales inertes (tratamientos) evaluados fueron: harina de trigo, arcilla blanca, arcilla verde, sulfato de calcio, aceite de soya, aceite de maní y el testigo fue B. bassiana en sustrato (no formulado). La concentración del hongo, utilizada para las formulaciones fue 8.5 x 109 conidias por gramo. Se utilizó B. bassiana cepa 114, obtenida del cepario del laboratorio de hongos entomopatógenos de la UNA. La reproducción del hongo se hizo mediante el método de producción semi-industrial, utilizando arroz grano entero como sustrato. La caracterización se hizo mediante características macroscópicas y ritmo de crecimiento del hongo en los medios de cultivo: PDA, SDA y EMA. Luego de elaboradas las formulaciones, fueron almacenadas en condiciones de laboratorio (24 oC -28ºC, HR60%) durante seis meses se determinó la concentración y viabilidad de conidias. Para la evaluación de la concentración de conidias se prepararon diluciones seriadas y el conteo de conidias se realizó en una cámara con rayado Neubauer. La evaluación de viabilidad, se hizo en medio Agar-agua 2%. La evaluación de la concentración de conidias así como la evaluación de la viabilidad se hizo cada 15 días durante los primeros tres meses y luego cada 30 días durante los últimos tres meses. El efecto de los materiales inertes sobre la efectividad biológica de B. bassiana fue evaluado en un bioensayo con la especie Galleria mellonella la que se obtuvo del laboratorio de cría de la UNA, usando una suspensión del hongo a una concentración de 1.6 x 108 por ml. Se realizó Análisis de Varianza y separación de medias según Tukey, por cada fecha de monitoreo. Se concluye que el mejor material para formular B. bassiana es harina de trigo, ya que fue el material inerte que presentó menor disminución en la concentración y viabilidad de conidias durante el periodo evaluado. La mayor velocidad promedio de crecimiento se observó en el medio de cultivo PDA. En general, los materiales inertes no afectaron significativamente la efectividad biológica de Beauveria bassiana en larvas de Galleria mellonella.

Geração e gerenciamento de resíduos sólidos: incentivos econômicos para cumprimento da lei n° 12.305/10

O presente estudo teve por objetivo estimar um percentual do quanto seria necessário aumentar o repasse do ICMS, para se tornar um incentivo verde, motivando os governos municipais a cumprirem a lei n° 12.305/101 (que instituiu a Política Nacional de Resíduos Sólidos - PNRS), abordando em âmbito nacional (macrorregiões), com breve comparativo entre outros países, referenciando também o COREDE Sul e os municípios que o compõem (um a um), no que tange o tratamento desses resíduos sólidos no Brasil, mostrando entre eles a disposição desses dejetos e alguns incentivos econômicos, com sugestão de política pública fiscal. A metodológica utilizada tem inspiração na escola austríaca que emprega uma mistura de procedimentos, sendo assim, este trabalho utilizou-se do método dedutivo exploratório e para a valoração do serviço do tratamento dos resíduos utilizou-se o Método de Valoração Contingente (MVC), que é um método econômico utilizado para valorar o meio ambiente, que envolve perguntar diretamente as pessoas (pesquisa), o quanto estariam dispostas a pagar ou a receber por serviços ambientais específicos.

Produção de carboidratos a partir do efluente de laticínios tratado por cianobactéria

Nesta tese foi demonstrado o potencial de produção de carboidratos por Aphanothece microscopica Nägeli cultivada no efluente oriundo de uma indústria de laticínios. Para tanto, o trabalho é composto de quatro artigos que objetivaram avaliar a produção de carboidratos em função da temperatura, inóculo e razões C/N e N/P do elfluente, bem como a possibilidade de reúso da água residuária. Foram utilizadas temperaturas de (10, 20 e 30ºC) e inóculo (100, 200 e 300 mg.L-1). A melhor condição indicada foi quando utilizou-se a temperatura de 30°C e 200 mg.L-1 de inóculo. Na sequência, considerando a temperatura e a concentração celular selecionada, foi estudada a influência das razões C/N e N/P na produção de carboidratos. Para tal, C/N (20, 40 e 60) e N/P (5, 10 e 15) na produção de carboidratos extracelulares foram avaliadas em cultivos a 30°C, tendo como inóculo 200 mg.L-1. Os melhores resultados obtidos, foram quando foi utilizado C/N 60 e N/P 10. Uma vez definidas as melhores condições de produção de carboidratos, foi estudado o processo de separação de biomassa do meio de cultivo, a partir dos coagulantes FeCl3, Al2(SO4)3 e tanino. O efeito dos coagulantes na separação da biomassa foram estudados, quanto ao pH (6,0, 7,0 e 8,0) e concentração de coagulantes (50, 300 e 550 mg.L-1), utilizando como parâmetro de medida, a eficiência de remoção de DQO, turbidez e sólidos suspensos (SS). Os resultados demonstraram que as concentrações de coagulantes influenciaram significativamente ao nível de significância de 5 %, na separação da biomassa, com eficiência significativa na remoção da DQO, turbidez e SS. A melhor condição avaliada foi a que utilizou tanino na concentração de 300 mg.L-1 e pH 7,0, o que resultou em uma água residuária com remoção média de 96 % da turbidez, com potencial de ser reutilizada. Por fim, foi realizada a identificação de carboidratos gerados por Aphanothece microscopica Nägeli. Os resultados evidenciaram uma biomassa com até 33,5 % de carboidratos totais, perfazendo uma fração de carboidratos extracelulares, na fase estacionária de crescimento celular, de aproximadamente 25 % e 8 % os carboidratos da parede celular. Ficou demonstrado ainda que a composição dos carboidratos extracelulares do microorganismo em estudo é constituído por mono e dissacarídeos perfazendo concentrações na ordem de 12,88 % de glicose, 3,54 % de rafinose, 3,43 % sacarose, 2,13 % de frutose e 2,45 % de ribose. Ficou demonstrado o potencial de produção de carboidratos por Aphanothece microscopica Nägeli quando cultivada no efluente da indústria de laticínios.

Gestão de resíduos sólidos urbanos (RSU): breve incursão às variáveis teóricas de suporte, de avaliação e de comunicação

Quando se fala em gestão de resíduos sólidos urbanos, normalmente, somos encaminhados para a problemática em torno dos recursos necessários efetivos e respetiva forma de relacionamento, com especial destaque para os colaboradores e equipamentos de deposição e recolha. Contudo, por detrás desta atividade diária, existe um conjunto de variáveis que ajudam a percecionar, a perceber, a enquadrar, a aceitar e a promover as ações que justifiquem as decisões tomadas por quem de direito. Estas, apesar de terem um forte impacto na eficácia desejada, do ponto de vista do suporte e da avaliação, pouco se reconhecem, com este papel. De todas as que se podem aferir, destaca-se neste texto, as referentes às questões legais (europeias e nacionais), tais como as diretivas comunitárias e decretos-lei; as de natureza técnica, que nos levam às ferramentas de gestão que combinam dados alfanuméricos e georreferenciados e as de natureza institucional, fazendo-se referência (hierarquicamente falando), aos organismos envolvidos no processo e as suas funções, que vão desde a avaliação à comunicação. Apesar de uma abordagem meramente teórica, ela é a base que congrega as razões e as indicações, os instrumentos e os indicadores de suporte, que permitem a posteriori a análise aos resultados atingidos e suas implicações, na sociedade e nas instituições responsáveis pela gestão dos resíduos sólidos urbanos.

Demanda química de oxigênio, clorofila a e comunidade fitoplanctônica como indicadores da qualidade da água no Canal do Pataxó/RN

The current study examined spatial-temporal modifications and water quality through chemical and biotic indicators during both dry (January, February and November 2006) and wet seasons (March to June 2006). This study was carried out in Armando Ribeiro Gonçalves Reservoir, RN, Canal do Pataxó and after the water station treatment (WST). The physical-chemical parameters were measured in situ and inorganic nutrients, chlorophyll a and Free Oxygen Demand (FOD) were analyzed in laboratory conditions. Quali quantitative analyses of phytoplankton were carried out utilizing Sedgwick-Rafter camera. Results indicate that DQO concentrations were low. FOD concentrations in the reservoir were comparatively higher in the dry season (5.21 mgL-1; 5.64 mgL-1 e 6.05 mgL-1) in relation to the wet season (4.52 mgL-1; 4.12 mgL-1 e 4.92 mgL-1), in surface, intermediate and bottom waters, respectively. FOD values were inferior to 1.0mgL-1in both Canal do Pataxó and after WST, which is considered adequate for public use reservoirs. Although FOD concentrations were low, Armando Ribeiro Gonçalves Reservoir, Canal do Pataxó and WST were classified as euthophizied, mesotrophic ad oligotrophic, respectively, considering the Index of Trophic State Criteria. Chlorophyll a concentrations in the study reservoir were higher in the surface (199.2 µgL-1) during the wet season, whereas in Canal do Pataxó concentrations decreased from 1.56 µgL-1 to 0.028 µgL-1, and after WST values were low (0.059 µgL-1). Dominance of cianobacterias, such as Planktotrhix agardhii (dry season) and Microcystis sp (wet season) was registered in all three areas. In the reservoir and Canal do Pataxó, density of cianobacterias, such as P. agardhii and Microcistys sp., was superior to the values allowed by the Health ministry (HM). However, after WST, density values of cianobacteria were inferior to values established by the HM

Gestão de resíduos sólidos urbanos (RSU): breve incursão às variáveis teóricas de suporte, de avaliação e de comunicação

Quando se fala em gestão de resíduos sólidos urbanos, normalmente, somos encaminhados para a problemática em torno dos recursos necessários efetivos e respetiva forma de relacionamento, com especial destaque para os colaboradores e equipamentos de deposição e recolha. Contudo, por detrás desta atividade diária, existe um conjunto de variáveis que ajudam a percecionar, a perceber, a enquadrar, a aceitar e a promover as ações que justifiquem as decisões tomadas por quem de direito. Estas, apesar de terem um forte impacto na eficácia desejada, do ponto de vista do suporte e da avaliação, pouco se reconhecem, com este papel. De todas as que se podem aferir, destaca-se neste texto, as referentes às questões legais (europeias e nacionais), tais como as diretivas comunitárias e decretos-lei; as de natureza técnica, que nos levam às ferramentas de gestão que combinam dados alfanuméricos e georreferenciados e as de natureza institucional, fazendo-se referência (hierarquicamente falando), aos organismos envolvidos no processo e as suas funções, que vão desde a avaliação à comunicação. Apesar de uma abordagem meramente teórica, ela é a base que congrega as razões e as indicações, os instrumentos e os indicadores de suporte, que permitem a posteriori a análise aos resultados atingidos e suas implicações, na sociedade e nas instituições responsáveis pela gestão dos resíduos sólidos urbanos.

Contaminação ambiental e exploração capitalista ao meio ambiente: os resíduos sólidos na sociedade global

O mundo atual passa por uma crise ambiental sem precedentes na história, o que resulta em conseqüências ambientais perceptíveis e preocupantes. Governos e organizações internacionais têm dado maior relevância à variável ambiental como um dos principais eixos de definição das políticas de crescimento/desenvolvimento econômico, como o intuito de adequar as demandas sociais aos limites naturais. Como consequências dessa forma perdulária de produção e consumo da sociedade global temos a contaminação ambiental ampliada e diversificada. O presente artigo discute a acumulação capitalista no setor dos resíduos sólidos, partindo da hipótese da impossibilidade de se diminuir a geração ampliada dos resíduos, sendo necessário que se crie estratégias de gestão e tratamento para os resíduos baseados na atividade da reciclagem dos materiais. A parte final expõe os paradigmas da questão dos resíduos sólidos na sociedade global.

Otimização dos sistemas biológicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos

A Refinaria de Matosinhos é um dos complexos industriais da Galp Energia. A sua estação de tratamento de águas residuais industriais (ETARI) – designada internamente por Unidade 7000 – é composta por quatro tratamentos: o pré-tratamento, o tratamento físico-químico, o tratamento biológico e o pós-tratamento. Dada a interligação existente, é fundamental a otimização de cada um dos tratamentos. Este trabalho teve como objetivos a identificação dos problemas e/ou possibilidades de melhoria do pré-tratamento, tratamento físico-químico e pós-tratamento e principalmente a otimização do tratamento biológico da ETARI. No pré-tratamento verificou-se que a separação de óleos e lamas não era eficaz uma vez que se formam emulsões destas duas fases. Como solução, sugeriu-se a adição de agentes desemulsionantes, que se revelou economicamente inviável. Assim, sugeriu-se como alternativa o recurso a técnicas de tratamento da emulsão gerada, tais como a extração com solvente, centrifugação, ultrassons e micro-ondas. No tratamento físico-químico constatou-se que o controlo da unidade de saturação de ar na água era feito com base na análise visual dos operadores, o que pode conduzir a condições de operação afastadas das ótimas para este tratamento. Assim, sugeriu-se a realização de um estudo de otimização desta unidade com vista à determinação da razão ar/sólidos ótima para este efluente. Para além disto, constatou-se, ainda, que os consumos de coagulante aumentaram cerca de -- % no último ano, pelo que foi sugerido o estudo da viabilidade do processo de eletrocoagulação como substituto do sistema de coagulação existente. No pós-tratamento identificou-se o processo de lavagem dos filtros como sendo a etapa com possibilidade de ser otimizada. Através de um estudo preliminar concluiu-se que a lavagem contínua de um filtro por cada turno melhorava o desempenho dos mesmos. Constatou-se, ainda, que a introdução de ar comprimido na água de lavagem promove uma maior remoção de detritos do leito de areia, no entanto esta prática parece influenciar negativamente o desempenho dos filtros. No caso do tratamento biológico, identificaram-se problemas ao nível do tempo de retenção hidráulico do tratamento biológico II, que apresentou elevada variabilidade. Apesar de identificado concluiu-se que este problema era de difícil solução. Verificou-se, também, que o oxigénio dissolvido não era monitorizado, pelo que se sugeriu a instalação de uma sonda de oxigénio dissolvido numa zona de baixa turbulência do tanque de arejamento. Concluiu-se que o oxigénio era distribuído de forma homogénea por todo o tanque de arejamento e tentou-se identificar quais os fatores que influenciariam este parâmetro, no entanto, dada a elevada variabilidade do efluente e das condições de tratamento, tal não foi possível. Constatou-se, também, que o doseamento de fosfato para o tratamento biológico II era pouco eficiente já Otimização dos sistemas biológicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos que em -- % dos dias se verificaram níveis baixos de fosfato no licor misto (< - mg/L). Foi, por isso, proposta a alteração do atual sistema de doseamento por gravidade para um sistema de bomba doseadora. Para além disso verificou-se que os consumos deste nutriente aumentaram significativamente no último ano (cerca de --%), situação que se constatou estar relacionada com um aumento da população microbiana para este período. Foi possível relacionar-se o aparecimento frequente de lamas à superfície dos decantadores secundários com incrementos repentinos de condutividade, pelo que se sugeriu o armazenamento do efluente nas bacias de tempestade, nestas situações. Verificou-se que a remoção de azoto era praticamente ineficaz uma vez que a conversão de azoto amoniacal em nitratos foi muito baixa. Assim, sugeriu-se o recurso à técnica de bio-augmentação ou a transformação do sistema de lamas ativadas num sistema bietápico. Por fim, constatou-se que a temperatura do efluente à entrada da ETARI apresenta valores bastante elevados para o tratamento biológico (aproximadamente de --º C) pelo que se sugeriu a instalação de uma sonda de temperatura no tanque de arejamento de modo a controlar de forma mais eficaz a temperatura do licor misto. Ainda no que diz respeito ao tratamento biológico, foi possível desenvolver-se um conjunto de ferramentas que visaram o funcionamento otimizado deste tratamento. Nesse sentido, foram apresentadas várias sugestões de melhoria: a utilização do índice volumétrico de lamas como indicador da qualidade das lamas em alternativa à percentagem de lamas; foi desenvolvido um conjunto de fluxogramas para a orientação dos operadores de exterior na resolução de problemas; foi criada uma “janela de operação” que pretende ser um guia de apoio à operação; foi ainda proposta a monitorização frequente da idade das lamas e da razão alimento/microrganismo.