após 2019, ver Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia https://hdl.handle.net/1884/45896 2026-06-05T03:31:29Z 2026-06-05T03:31:29Z https://hdl.handle.net/1884/57983 2026-05-18T13:45:50Z 2018-01-01T00:00:00Z

Substrato orgânico da compostagem de resíduos da cadeia avícola à glicerina bruta : produção de mudas de rúcula Resumo: Os subprodutos da agroindústria estão sendo cada vez mais valorizados, uma vez que podem ser transformados em produtos com valor agregado, diminuindo assim prejuízos ambientais da sua disposição incorreta. Nesse sentido, a cadeia produtiva de aves destaca-se como grande geradora de material que necessita de transformação/disposição adequada. Somado a isso, a cadeia de produção do biodiesel também gera a glicerina bruta, que é um subproduto passível de utilização. A transformação desses materiais por meio da compostagem em substratos orgânicos alternativos para serem utilizados na produção de mudas, por exemplo, é uma forma de tratamento uma vez que alia os aspectos ambientais aos econômicos e sociais. Diante do exposto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o substrato orgânico da compostagem de resíduos da cadeia avícola associado a glicerina bruta na produção de mudas de rúcula. O experimento foi inteiramente casualizado com cinco tratamentos e quatro repetições. Os substratos utilizados nestes experimentos são provenientes de resíduos orgânicos de uma agroindústria de abate de aves tais como, resíduos de incubatório, cama de frango, lodo de flotador, poda de árvores, bagaço de cana, glicerina bruta e o carvão remanescente de caldeira com adição de glicerina bruta (1,5;3,0; 4,5 e 6,0%). Os parâmetros químicos que foram avaliados no substrato produzido foram relação carbono/nitrogênio, nitrogênio, fósforo e potássio (NPK). As avaliações físicas foram de capacidade de retenção de água, determinação de volume e poros dos sólidos, densidade, granulometria, facilidade de retirada do torrão (FRT) e queda livre (QL). Na rúcula os parâmetros avaliados foram as análises fitométricas? número de folhas, altura da parte aérea (APA), diâmetro do coleto (DC), número de folhas, massa fresca da parte aérea (MFPA), massa fresca da raiz (MFR), massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca da raiz (MSR), massa seca total (MST), relação APA/DC e MSPA/MSR, índice de qualidade de Dickson, e o teor de nitrogênio. Ao avaliar a qualidade do torrão das mudas de rúcula em função dos substratos orgânicos alternativos verificou-se que o tratamento com adição de 6% de glicerina bruta apresentou os melhores valores para FRT e QL. Nos parâmetros químicos de NPK dos substratos esses atendem os padrões indicados nas Instruções Normativas IN Nº 25/2009, sendo que esses teores podem influenciar no desenvolvimento das plantas. Os substratos orgânicos alternativos com adição de 3,5 e 6,0% de GB no processo de compostagem, não supriram a necessidade mínima na diagnose foliar de N nas mudas de rúcula, sendo que não houve diferença estatística entre os tratamentos. As avaliações fitométricas indicaram que a adição de glicerina bruta nos tratamentos não influenciou negativamente a produção de mudas de rúcula. PALAVRAS-CHAVE: Substrato, resíduos orgânicos, glicerina bruta.; Abstract: Agro-industry by-products are being increasingly valued, since they can be transformed into value-added products, thus reducing environmental damage from their incorrect disposition. In this sense, the productive chain of birds stands out as a great generator of material that needs adequate transformation/disposal. In addition, the biodiesel production chain also generates crude glycerin, which is a viable byproduct. The transformation of these materials through composting into alternative organic substrates to be used in the production of seedlings, for example, is a form of treatment since it combines environmental aspects with economic and social ones. In view of the above, the objective of this work was to evaluate the organic substrates of the composting of poultry chain residues associated with crude glycerin in the production of rocket seedlings. The experiment was completely randomized with five treatments and four replicates. The substrates used in these experiments come from organic residues from a poultry slaughtering agroindustry such as hatchery waste, chicken litter, float sludge, tree pruning, sugarcane bagasse, crude glycerin and remaining coal boiler of crude glycerol (1.5, 3.0, 4.5 and 6.0%). The chemical parameters that were evaluated in the substrate produced were carbon/nitrogen, nitrogen, phosphorus and potassium (NPK) ratio. The physical evaluations were of water retention capacity, volume and pore determination of the solids, density, particle size, ease of removal of the clod (FRT) and free fall (QL). In the arugula, the parameters evaluated were the phytometric analyzes ? number of leaves, shoot height (APA), collection diameter (DC), number of leaves, fresh shoot mass (MFPA), fresh root mass dry mass of the shoot (MSPA), dry mass of the root (MSR), total dry mass (MST), APA/DC ratio and MSPA/MSR, Dickson quality index, and nitrogen content. When evaluating the quality of the arugula seedlings as a function of the alternative organic substrates, it was verified that the treatment with addition of 6% of crude glycerin presented the best values for FRT and QL. In the chemical parameters of NPK of the substrates these meet the standards indicated in the Normative Instructions IN Nº 25/2009, being that these contents can influence in the development of the plants. The alternative organic substrates with addition of 3.5 and 6.0% of GB in the composting process did not meet the minimum requirement for leaf N diagnosis in the arugula seedlings, and there was no statistical difference between the treatments. The phytometric evaluations indicated that the addition of crude glycerin in the treatments did not negatively influence the production of arugula seedlings. KEY WORDS: Substrate, organic waste, crude glycerin. Orientadora: Dra. Ivonete Rossi Bautitz; Coorientadora: Dra. Francielly Torres dos Santos; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias de Bioprodutos Agroindustriais. Defesa : Palotina, 06/09/2018; Inclui referências: p.45-52

2018-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/57984 2026-05-18T13:44:43Z 2018-01-01T00:00:00Z

Estudo do processo de eletrocoagulação para o tratamento de efluentes de abatedouros de aves Resumo: Mediante a alta produção de frangos de corte, os resíduos da cadeia produtiva de aves tornam-se um grande impasse ambiental devido sua elevada carga orgânica, características recalcitrantes e de difícil assimilação no meio ambiente. Frente a isso, técnicas de tratamento de resíduos como a eletrocoagulação são vistos como de elevado potencial e eficiência no tratamento desses efluentes. A eletrocoagulação sofre influência de diversas variáveis físicoquímicas como: pH do efluente, corrente elétrica e presença de sais ou eletrólitos. Desta forma, o presente estudo teve por objetivo estudar o processo de eletrocoagulação no tratamento de efluente de um abatedouro de aves com alta carga orgânica sem a adição de sais para manter ou reduzir a condutividade elétrica variando o pH e o tempo reacional. Nesse projeto foi construído um reator em vidro com dimensões de 15 cm de altura, largura 10 cm e 20 cm de comprimento. O sistema de eletrocoagulação é constituído por quatro eletrodos de Fe (1045) ligados em paralelo, com dimensões 7,5x15 cm e 3 mm de espessura, estando presos a uma plataforma de madeira. Estes foram ligados a uma fonte de 15 V de corrente contínua, iniciando com uma corrente de 5,5 A. O efeito da pH do efluente e o tempo de reação sobre eletrocoagulação foram avaliados em relação as variáveis resposta: DQO, condutividade e turbidez a partir de um planejamento fatorial 2³ com três repetições no ponto central. A análise dos dados foi realizada a partir da avaliação ANOVA, gráfico de pareto e superfícies de resposta das variáveis analisadas. A partir dos ensaios realizados a condição com os melhores resultados para as variáveis testadas foi tempo de reação de 60 min e pH do efluente 7,0 obtendo a melhor remoção de DQO 68,1 %, remoção da turbidez 78,3 % e incremento da condutividade 46,06 %. Com base nos resultados obtidos o tratamento demonstrou ser rápido, simples e sem uso de aditivo apenas com o controle de pH, tempo de reação e uso energia elétrica. Palavras-chave: Tratamento de efluente; Agroindústria; Eletrocoagulação.; Abstract: Due to the high production of broilers, the residues of the productive chain of poultry become a great environmental challenge due to their organic load, recalcitrant characteristics and difficult to assimilate in the environment. In view of this, waste treatment techniques such as electrocoagulation are seen as having high potential and efficiency in the treatment of these effluents. Electrocoagulation undergoes the different physical and chemical variables: pH of the effluent, electric current and presence of salts and electrolytes. Thus, the present study aimed to study the electrocoagulation process without treatment of effluent from a poultry slaughterhouse with high organic load without an addition of salts to maintain or reduce the electrical conductivity of pH and the reaction time. The design was constructed with a size of 15 cm and 20 cm in length. The electrocoagulation system consists of four electrodes of Fe (1045) connections in parallel, 7.5x15 cm in size and 3 mm thick, being available on a wooden platform. These were connected to a source of 15 V DC, starting with a current of 5.5 A. The effect of pH and reaction time on electrodes was greater in relation to the number of responses: COD, conductivity and turbidity from of factorial 2³ with three replications in the central one. Data analysis was performed based on the ANOVA variables, parameter plot and responses of the analyzed variables. From the data, a condition was obtained with the best result for the variables tested and the reaction time of 60 min and pH of the effluent 7.0 obtaining the best removal of COD 68.1%, removal of turbidity 78.3 % and conductivity increase 46.06%. Based on the results, the treatment showed to be fast, simple and without additive use only with pH control, reaction time and electric energy use. Keywords: Effluent treatment; Agroindustry; Electrocoagulation. Orientador: Prof. Dr. Joel Gustavo Teleken; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Bioprodutos Agroindustriais. Defesa : Palotina, 11/07/2018; Inclui referências: p.47-51

2018-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/58445 2026-05-18T13:42:54Z 2018-01-01T00:00:00Z

Resíduos da cadeia de aves de corte e glicerina bruta : produção de substratos orgânicos alternativos Resumo: Nas últimas décadas o setor avícola tem se desenvolvido rapidamente, tanto para atendimento ao mercado interno como para exportação, o que tem alavancado o agronegócio brasileiro. A cadeia produtiva do frango de corte, gera uma variedade e quantidade considerável de resíduos orgânicos com as mais distintas características. Atualmente, para alguns resíduos da cadeia, o processo de compostagem vem sendo empregado como forma de tratamento, no entanto, devido aos altos teores de nitrogênio o mesmo não ocorre da forma mais adequada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a adição da glicerina bruta, em diferentes proporções, como fonte de carbono lábil, para o processo de compostagem dos resíduos produzidos ao longo da cadeia produtiva do frango de corte. Os resíduos orgânicos utilizados foram: cama de frango, lodo de flotador, resíduos de incubatório, carvão remanescente da caldeira (biochar), glicerina bruta, poda de árvores e bagaço de cana de açúcar. O experimento foi montado e conduzido em composteiras construídas utilizando-se paletes. Adotou-se como parâmetros de monitoramento: temperatura a cada três dias, umidade, volume, pH, condutividade elétrica, carbono orgânico total, quantificação de nitrogênio semanalmente, fosforo e potássio, celulose, hemicelulose e lignina no início e final do processo. Como parâmetro microbiológico realizou-se a respiração basal. Todos os tratamentos atingiram temperaturas da fase temofílica (entre 40 e 65 ºC), entretanto os tratamentos com adição de GB permaneceram com temperaturas elevadas por um período de tempo maior que o tratamento controle. O tempo médio de compostagem foi de 71,4 dias. A maior redução de massa seca 42,39% pode ser observada no tratamento T6% após 65 dias de tratamento, entretanto a maior redução de volume ocorreu no tratamento T0% 42,72%. O tratamento com maior redução de matéria orgânica foi o T1,5% com 28,88%. De modo geral, os compostos orgânicos obtidos a partir de um sistema de compostagem onde houve adição da glicerina bruta associada ao biochar e resíduos orgânicos agroindustriais, apresentaram valor fertilizante significativo sem presença de agentes fitotóxicos. Sendo assim, o sistema proposto mostrou-se como uma alternativa eficiente para o tratamento dos resíduos da cadeia produtiva do frango de corte e glicerina bruta. Palavras-chave: Biochar, Células de Compostagem, Composto Orgânico, Reciclagem de nutrientes, Resíduos Agroindustriais.; Abstract: In the last decades, the poultry sector has developed rapidly, both to serve the intern market and to export, which has leveraged Brazilian agribusiness. The production chain of the broiler, generates a variety and considerable amount of organic waste with the most distinct characteristics. Originally, for some chain residues, the composting process has been used as a form of treatment, however, due to the high levels of nitrogen, the same does not occur in the most adequate way. The objective of this work was to evaluate the addition of crude glycerin, in different concentrations, as a source of labile carbon, for the process of composting the residues produced along the production chain of the broiler. The organic residues used were: broiler litter, float sludge, hatchery residue, pyrogenic charcoal, crude glycerin, tree pruning and sugarcane bagasse. The experiment was assembled and conducted in composites constructed using pallets. Was taken as monitoring parameters, the temperature every three days, humidity and weekly volume, PH, electrical conductivity, TOC, quantification of nitrogen, phosphorus and potassium, cellulose, hemicellulose and lignin were evaluated every 15 days, and as a microbiological parameter was used the basal breath. All treatments reached temperatures of the thermophilic phase (between 40 and 65 ºC), however, the treatments with CG addition remained at elevated temperatures for a longer period than the control treatment. The average composting time was 71 days. The highest dry mass reduction 42.29% can be observed in the T6 treatment after 65 days of treatment, however the largest reduction in volume occurred in the treatment T0% 42.70%. The treatment with greater reduction of O.M. was the T1.5% with 28.88%. In general, organic compounds obtained from a composting system where there is addition of crude glycerin associated with pyrogenic charcoal and agro industry organic residues, presented significant fertilizer value without the presence of phytotoxic agents, therefore, the proposed system proved to be an alternative efficient for the treatment of the residues of the broiler productive chain and grude glycerin. Keywords: Biochar, Composting Cells, Organic Compound, Nutrient Recycling, Agro industry residues. Orientadora: Prof(a). Dra. Ivonete Rossi Bautitz; Coorientadoras: Prof(as) Dra. Dilcemara Cristina Zenatti, Dra. Francielly Torres dos Santos; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias de Bioprodutos Agroindustriais. Defesa : Palotina, 06/09/2018; Inclui referências: p.58-64

2018-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/62512 2026-05-18T13:41:32Z 2018-01-01T00:00:00Z

Efeito da massa molar da quitosana em membranas utilizadas em células a combustível Resumo: A utilização das Células a Combustível (CaC) vem ao encontro da busca por uma energia limpa segura e a preço acessível, nesse sentido estudos estão sendo realizados para viabilizar economicamente a utilização delas. Um dos principais componentes da CaC do tipo PEM é o eletrólito de troca protônica, atualmente o eletrólito comercialmente utilizado é o Nafion®, um polímero derivado do petróleo e de valor elevado. Alguns trabalhos já foram realizados visando utilizar a quitosana como eletrólito. A quitosana é um biopolimero derivado da quitina, a qual pode ser extraída da carapaça de crustáceos como por exemplo o camarão. Nesse sentido o presente trabalho buscou estudar o desempenho de membranas produzidas a partir de quitosana para utilização em células a combustível. Esse estudo buscou avaliar o efeito da massa molar viscosimétrica (Mv) e a espessura das membranas. As quitosanas utilizadas foram caracterizadas, para saber o Grau de Desacetilação (GD) e Mv. Foram produzidas membranas a partir de duas quitosanas com massas molares diferentes, e com duas espessuras diferentes para cada tipo de quitosana utilizada, todas foram reticuladas com H2SO4. As membranas produzidas foram avaliadas pelas técnicas de FTIR, DRX, propriedade mecânicas, absorção de água e condutividade protônica, visando a utilização delas como eletrólito condutor de prótons em CaC do tipo PEM. As análises de fT iR mostraram as bandas características da quitosana e o efeito da reticulação na estrutura das membranas, a partir das análises de DRX foram observadas as características amorfa das membranas, a partir dessa técnica foi possível observar que o caráter amorfo da membrana aumenta com o aumento da massa molar da quitosana utilizada para fazer a membrana, sendo que dentre as amostras analisadas a membrana H120, mais espessa, com maior massa molar e menor GD, se mostrou mais amorfa que as demais. Nas análises de resistência mecânica as membranas apresentaram bom desempenho sendo que a membrana H120 se destacou das demais com melhor desempenho entre as membranas estudadas, chegando a uma resistência a tração de 82 MPa, e elongação de ruptura de 81%. A absorção de água pela membrana é uma característica importante pois esta diretamente ligada aos mecanismos de condutividade protônica, a partir dos resultados obtidos evidenciou que membranas mais espessas absorveram uma porcentagem maior de água que membranas menos espessas. Nos testes de condutividade protônica a membrana H120 mostrou-se operante a uma temperatura de até 80°C, chegando a uma condutividade protônica de 9,5X10-3 Scm-1, dentre as membranas avaliadas, esse é o valor de condutividade protônica mais próximo aos valores de condutividade apresentado por membranas comerciais, como o Nafion® que ficam em torno de 9,0X10-2 Scm-1. A partir desse estudo foi possível avaliar a influência da massa molar da quitosana referente ao desempenho das mesmas como eletrólito para CaC do tipo PEM, sendo que as membranas com quitosana de maior massa molar apresentaram os melhores resultados de resistência mecânica e condutividade protônica. Palavras-chave: Biopolímeros, Quitosana, Camarão, Hidrogênio, Células a Combustível.; Abstract: The use of fuel cells meets the demand for clean and safe energy at affordable prices. Studies are being conducted to turn them econom ically viable. One of the main components of the PEM-type fuel cell is the proton-exchange electrolyte, which nowadays is commercialized as Nafion®, a petroleum-derived polymer of high value. Some studies have been conducted using chitosan as an electrolyte. Chitosan is a biopolymeter obtained from chitin, which is extracted from the skeletal structure of crustaceans, such as shrimp. This research studied the performance of membranes produced from chitosan and its use in fuel cells. It also evaluated the effect of the viscometry molar mass and the thickness of the membranes. The chitosan was characterized to acknowledge their degree of deacetylation, and viscometry molar mass. Membranes were produced from two chitosan with different molar mass and, with two different thicknesses for each type of chitosan, all cross-linked with H2SO4The membranes produced were evaluated by FTIR, XRD, mechanical properties, water absorption and proton conductivity, with the purpose of using them as protonconducting electrolyte in PEM-type fuel cells. The FTIR analysis showed the characteristic chitosan bands and the crosslinking effect on the membrane structure. From the XRD analysis, the amorphous characteristics of the membranes were observed and, from this technique, it was possible to observe that the amorphous character of the membrane increases with the increase in the molar mass of the chitosan used to make the membrane. Among the samples analyzed, the H120 membrane, thicker and with higher molar mass and lower degree of deacetylation, was proven more amorphous than the others. In the mechanical strength analysis, the membranes presented good performance. The H120 membrane presented best performance among the studied membranes, reaching a tensile strength of 82 MPa and break elongation of 81 %. Water absorption through the membrane is an important characteristic because it is directly linked to the mechanisms of proton conductivity. The results showed that the thicker membranes absorbed a higher percentage of water than the thinner membranes. Regarding the proton conductivity tests, the H120 was operative at a temperature up to 80°C, reaching a proton conductivity of 9.5X10-3Scm- 1. Among the membranes evaluated, this value of proton conductivity is the closest to the conductivity value of commercialized membranes, such as Nafion®, which are around 9.0X10-2 Scm-1. From this study, it was possible to evaluate the influence of the molar mass from chitosan regarding its performance as an electrolyte for PEM-type fuel cells, on which the membranes with chitosan of higher molar mass presented the best results of mechanical resistance and proton conductivity. Keywords: Biopolymers, Chitosan, Shrimp, Hydrogen, Fuel Cells. Orientador: Prof. Dr. Helton José Alves; Coorientador: Prof. Dr. Ricardo José Ferracin; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias de Bioprodutos Agroindustriais. Defesa : Palotina, 30/11/2018; Inclui referências: p. 74-78

2018-01-01T00:00:00Z