Estratégias para recuperação de xilooligossacarídeos do licor de resíduos de eucalipto para avaliação do seu efeito estimulante em Staphylococcus xylosus / Strategies for xylooligosaccharides recovery from eucalyptus waste liquor to evaluate their stimulatory effect on Staphylococcus xylosus

Xilooligossacarídeos (XOS) são reconhecidos pelo seu potencial prebiótico relevante para diversos setores industriais e foram obtidos após o pré-tratamento hidrotérmico da biomassa lignocelulósica residual de galhos de eucalipto. Subprodutos inibitórios são gerados durante o processo de solubilização dos oligossacarídeos e acabam comprometendo a utilização do licor em microrganismos. Neste trabalho, o processo de destoxificação, hidrólise enzimática e atividade estimulantes de crescimento da bactéria Staphylococcus xylosus foram estabelecidos. Os resultados mostraram que a adsorção com carvão ativado em pó removeu cerca de 55% do ácido acético e mais de 90% do ácido fórmico, compostos fenólicos, lignina solúvel, furfural e 5-hidroximetilfurfural, e que a soma dos oligossacarídeos xilobiose (X2) e xilotriose (X3) foram maximizadas de 0,57 g/L para 1,21 g/L com 110 U/gXOS da enzima endoxilanase e 6,3% do licor destoxificado na hidrólise enzimática. O consumo de cerca de 63% de X2 e de 46% de X3 pela bactéria em meio basal deficiente em fontes de carbono, mas acrescido com os oligômeros, proporcionou maior crescimento celular em relação aos meios basais com alta composição de carbono, com e sem XOS, revelando seu potencial prebiótico pelo efeito estimulante de crescimento. (AU)

Xylooligosaccharides (XOS) are recognized for their prebiotic potential relevant to several industrial sectors and were obtained after hydrothermal pretreatment of residual lignocellulosic biomass from eucalyptus branches. Inhibitory by-products are generated during the solubilization process of oligosaccharides and end up compromising the utilization of the liquor in microorganisms. In this work, the detoxification process, enzymatic hydrolysis and growth stimulating activity of Staphylococcus xylosus bacteria were established. The results showed that adsorption with powdered activated carbon removed about 55% of acetic acid and more than 90% of formic acid, phenolic compounds, soluble lignin, furfural, and 5-hydroxymethyl furfural and the sum of the oligosaccharides xylobiose (X2) and xylotriose (X3) were maximized from 0.57 g/L to 1.21 g/L with 110 U/gXOS of the enzyme endoxylanase and 6.3% of the detoxified liquor in the enzymatic hydrolysis. The consumption of X2 and X3 were about 63% and 46%, respectively, by the bacteria in basal medium deficient in carbon sources, but in medium added with the oligomers, provided higher cell growth compared to basal medium with high carbon composition, with and without XOS, revealing its prebiotic potential by its growth-stimulating effect. (AU)

Efeito de produtos à base de carvão ativado sobre as propriedades ópticas e superfície dental / Effect of products containing activated charcoal on optical properties and dental surface

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de produtos contendo carvão ativado na alteração de cor do dente, na rugosidade superficial e no brilho do esmalte, considerando seu modo de ação químico (sem abrasão) e químico-mecânico (com abrasão). A perda de superfície do esmalte após a escovação também foi avaliada. Espécimes em dente bovino polido foram divididos em grupos de acordo com o tratamento e o modo de ação (n=15/grupo). Os produtos utilizados foram: água deionizada (Controle negativo - CN); Colgate® Máxima Proteção Anticáries (Dentifrício convencional ­ controle positivo - CP); Colgate® Luminous White Carvão Ativado (LW); Oral-B® 3D White Therapy Charcoal (3DW); Curaprox® Black is White (BW); Dermavita® Whitemax (Pó de carvão ativado - WP). Foi realizada uma ciclagem de manchamento (imersão em clorexidina ­ 2 min, caldo de manchamento - 30 min, saliva artificial - 30 min) e tratamento (imersão nas suspensões - 2 min), repetida 28 vezes, simulando quatro semanas de tratamento (exposição aos tratamentos 2x/dia). Nos grupos de desafio químico/mecânico, foi realizada abrasão em máquina de escovação (15s ­ 200g) associada à exposição às suspensões com os produtos. A cor (L*a*b*), a rugosidade superficial (Ra) e o brilho (UB) foram mensurados por espectrofotômetro de reflectância, perfilômetro de contato e medidor de brilho, respectivamente. Adicionalmente, o potencial abrasivo dos produtos foi avaliado por meio da mensuração do desgaste do esmalte. Espécimes adicionais foram submetidos a 100.000 ciclos de abrasão para determinação da perda de superfície do esmalte (µm), por meio do cálculo da variação da diagonal maior da indentação Knoop produzida na superfície do esmalte por um microdurômetro. A alteração de cor (ΔEab e ΔE00) e o índice de brancura (WID) foram calculados. Os dados de cor, rugosidade e brilho foram submetidos aos testes ANOVA dois fatores e Tukey (5%). Os grupos submetidos ao desafio químicomecânico resultaram em menor alteração de cor e menor variação do WID após a ciclagem de manchamento/tratamento comparados aos que não foram submetidos à abrasão (p=0,0001), resultando em maior potencial de prevenção/remoção do manchamento. Os dentifrícios e o pó de carvão apresentaram resultados similares para ambos os desafios, diferindo apenas do controle negativo. Para a rugosidade e o brilho, não houve diferença significante entre os grupos de desafio químico (p>0.05). Para químico-mecânico, WP apresentou maior rugosidade e menor brilho (p<0.05). Os dados de desgaste foram submetidos aos testes ANOVA um fator e Tukey (5%). O grupo tratado com WP apresentou os maiores valores de desgaste (p=0,0001). Os dentifrícios contendo carvão ativado apresentaram valores intermediários e os menores valores foram detectados nos grupos controle (CN e CP). Concluiu-se que os produtos contendo carvão ativado apresentaram potencial de prevenção/remoção do manchamento dental similar ao dentifrício convencional. Alterações significantes de rugosidade superficial e brilho foram detectadas com o uso do pó de carvão ativado. Os produtos contendo carvão ativado promoveram maior desgaste do esmalte (AU)

The aim of this study was to evaluate the effect of products containing activated charcoal on tooth color change, surface roughness, and enamel gloss, considering their chemical (without abrasion) and chemical-mechanical (with abrasion) mode of action. The enamel surface loss after brushing was also evaluated. Polished bovine tooth specimens were divided into groups according to treatment and mode of action (n=15/group). The products used were: deionized water (negative control - NC); Colgate® Maxima Proteção Anticáries (conventional toothpaste - positive control - CP); Colgate® Luminous White Activated Charcoal (LW); Oral-B® 3D White Therapy Charcoal (3DW); Curaprox® Black is White (BW); Dermavita® Whitemax (Activated charcoal powder - WP). Stain cycling (chlorhexidine immersion - 2 min, staining broth - 30 min, artificial saliva - 30 min) and treatment (immersion in the suspensions - 2 min) were performed, repeated 28 times, simulating four weeks of treatment (exposure to the treatments 2x/day). In the chemical/mechanical challenge groups, abrasion was performed in a brushing machine (15s - 200g) associated with exposure to the suspensions with the products. The color (L*a*b*), surface roughness (Ra), and gloss (UB) were measured by reflectance spectrophotometer, contact profilometer, and gloss meter, respectively. Additionally, the abrasive potential of the products was evaluated by measuring enamel wear. Additional specimens were subjected to 100,000 abrasion cycles to determine enamel surface loss (µm) by calculating the variation of the major diagonal of the Knoop indentation produced on the enamel surface by a microdurometer. The color change (ΔEab and ΔE00) and the whiteness index (WID) were calculated. The color, roughness, and gloss data were subjected to two-way ANOVA and Tukey (5%) tests. Groups subjected to chemical-mechanical challenge resulted in less color change and less WID variation after staining/treatment cycling compared to those not subjected to abrasion (p=0.0001), resulting in greater stain prevention/removal potential. Toothpastes and charcoal powder showed similar results for both challenges, differing only from the negative control. For roughness and gloss, there was no significant difference between the chemical challenge groups (p>0.05). For chemicalmechanical, WP showed higher roughness and lower gloss (p<0.05). Wear data were subjected to one-way ANOVA and Tukey (5%) tests. The WP treated group showed the highest values of wear (p=0.0001). The toothpastes containing activated charcoal showed intermediate values and the lowest values were detected in the control groups (CN and CP). It was concluded that the products containing activated charcoal had similar prevention/removal potential of dental staining as conventional toothpaste. Significant changes in surface roughness and gloss were detected with the use of activated charcoal powder. Products containing activated charcoal promoted more enamel wear. (AU)

Produção e uso de filtros de água com carvão ativado derivado de matérias sustentáveis / Production and use of water filters with activated carbon derived from sustainable materials

Objetivo: avaliar a eficiência de filtros de tratamento de água, usando carvão ativado de diferentes fontes de resíduo de biomassa. Métodos: trata-se de um estudo experimental, descritivo, de caráter quantitativo, realizado no Centro Universitário Católica de Quixadá, Ceará-Brasil, durante o período de janeiro a junho de 2018. Foram preparados filtros de carvão ativados e, posteriomente, sua eficiência no tratamento de água foi avaliada. Resíduos de descarte de madeira, a entrecasca do coco verde, a casca do fruto do caju e do colmo de bambu foram usados como fonte de matéria-prima. O filtro de tratamento de água foi montado, usando o método coluna de cromatografia, adicionando areia e algodão como outros meios filtrantes. Parâmentros físico-químicos foram utilizados na avaliação da eficiência dos filtros construídos. Resultados: a análise de componente principal selecionou dois componentes da qualidade de água, explicando 80,081% da variância total. O coeficiente de correlação cofenética de r=0.9572 indica que o dendograma estimado foi bom, considerando os parâmetros de qualidade da água. Entre os filtros, o bambu apresentou-se como melhor resposta entre filtros testados, sendo responsável pela redução de diversos fatores como cor, turbidez, dureza total e sódio. Conclusão: os fitros de carvão ativado derivado do descarte de madeira e da entrecasca do fruto do caju obtiveram pouca influência na melhoria da qualidade da água, em relação à amostra controle.

Objective: to evaluate the efficiency of water treatment filters using activated carbon from different sources of biomass residue. Methods: this is a descriptive experimental study of a quantitative nature carried out at the Centro Universitário Católica de Quixadá, Ceará-Brazil, during the period from January to June 2018. Activated carbon filters were prepared, and subsequently, their efficiency in water treatment was evaluated. Wood waste, green coconut husk, cashew nut shell, and bamboo stem were used as a source of raw material. The water treatment filter was assembled using the column chromatography method by adding sand and cotton as other filter media. Physicochemical parameters were used to evaluate the efficiency of the built filters. Results: principal component analysis selected two water quality components, explaining 80.081% of the total variance. The cophenetic correlation coefficient of r=0.9572 indicates that the estimated dendrogram was good, considering the water quality parameters. Among the filters, bamboo showed the best response among the filters tested, being responsible for the reduction of several factors such as color, turbidity, total hardness, and sodium. Conclusion: activated carbon filters derived from discarded wood and cashew nut shells had little influence on improving water quality compared to the control sample.

Avaliação de alumina e carvão ativado conjugados com nanopartículas de prata como pré-tratamentos para nanofiltração visando à redução da incrustação / Evaluation of alumina and activated carbon conjugated to silvernanoparticles as nanofiltration pre-treatments aiming at fouling reduction

RESUMO A má distribuição geográfica de águas em território nacional aliada ao seu desperdício, à poluição dos cursos d'água próximos aos centros urbanos e industriais e à eficiência inadequada de processos de tratamento convencionais faz com que o tratamento e o reúso de água sejam tópicos de crescente importância no Brasil. Um dos métodos de tratamento de água são os processos de separação por membranas, como a nanofiltração. No entanto, esses processos estão sujeitos ao fenômeno de incrustação, que provoca diminuição gradativa de sua eficiência. Sendo assim, o presente trabalho visou à avaliação de diferentes métodos de pré-tratamento de água para mitigação da formação de biofilme em membranas de nanofiltração. Os processos de adsorção em partículas de alumina e desinfecção por meio de carvão ativado impregnado com nanopartículas de prata foram aplicados em uma amostra de um corpo d'água superficial. As amostras com e sem pré-tratamento foram nanofiltradas e a propensão à incrustação de cada uma foi avaliada. As eficiências de remoção de compostos orgânicos dos adsorventes empregados separadamente e em conjunto e as análises de absorção UV/Vis, microscópio eletrônico de varredura e espectroscopia de energia dispersiva do carvão ativado impregnado com nanopartículas de prata mostraram que os materiais empregados no pré-tratamento puderam ser apropriadamente sintetizados. Foi possível também identificar os principais grupos funcionais dos biopolímeros presentes nos biofilmes formados ao longo do tempo. Por fim, pôde-se observar que a adsorção da matéria orgânica é mais eficiente para o controle da incrustação rápida, enquanto o efeito bactericida se destaca no controle a longo prazo.

ABSTRACT The poor geographical distribution of water in the national territory combined with its waste, the pollution of watercourses close to urban and industrial centers, and the inadequate efficiency of conventional treatment processes make the treatment and reuse of water topics of increasing importance in Brazil. One of the advanced water treatment methods is membrane separation processes, such as nanofiltration. However, these processes are subject to fouling phenomenon, which causes a gradual decrease in the efficiency of the process. Therefore, the present work aims to evaluate different methods of pretreatment of water to mitigate the formation of biofilm in nanofiltration membranes. The adsorption processes on alumina particles and disinfection through activated carbon impregnated with silver nanoparticles were applied to a sample of a surface water body. Samples with and without pretreatment were nanofiltered and the propensity to fouling was evaluated. The efficiency of the adsorbents, used both separately and together, in removing organic compounds and the UV/Vis, scanning electron microscope, and Energy-dispersive X-ray spectroscopy analyses of the activated carbon impregnated with silver nanoparticles showed that the materials used in the pre-treatment were properly synthesized. It was also possible to identify the main functional groups of the biopolymers present in biofilms formed over time. Finally, it was observed that the adsorption of organic matter is more efficient for the control of rapid fouling while the bactericidal effect stands out in the long-term fouling control.

Riesgo por exposición a agentes químicos y atmósferas explosivas en minas de carbón de Tópaga, Colombia / Risk due to exposure to chemical agents and explosive atmospheres in the coal mines of Tópaga, Colombia / Risco de exposição a agentes químicos e atmosferas explosivas em minas de carvão em Topaga, Colômbia

RESUMEN Se realizó un estudio observacional de corte transversal con enfoque descriptivo con el objetivo de determinar el riesgo por exposición a agentes químicos, atmósferas peligrosas y definir recomendaciones para mejorar las condiciones de trabajo en las minas de carbón de Tópaga (Boyacá). Para recopilar la información se utilizó el cuestionario para la identificación y prevención del riesgo en espacios confinados, del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, y se realizaron mediciones de gases en las minas. Los resultados muestran que el 25% de las minas tienen niveles de oxígeno inferiores a 19,5% y ninguna supera el límite de explosividad. El 15% supera el Valor Límite Permisible (VLP) de monóxido de carbono y el 20% supera el VLP de sulfuro de hidrógeno y dióxido de azufre. Entre las recomendaciones propuestas se encuentra favorecer la ventilación natural, aplicar ventilación forzada cuando la natural resulte insuficiente y el empleo de calzado y herramientas antichispa. Se concluye que, en general, las condiciones de trabajo en las minas son inadecuadas para la seguridad y salud de los mineros.

ABSTRACT An observational cross-sectional study with a descriptive approach was carried out with the objective of determining the risk due to exposure to chemical agents, dangerous atmospheres and defining recommendations to improve working conditions in the coal mines of Tópaga (Boyacá). During the data collection process was used the questionnaire for the identification and prevention of risk in confined spaces, of the National Institute of Safety and Hygiene at Work. Moreover gas measurements were made in the mines. The results show that 25% of the mines have oxygen levels below 19.5% and none exceed the explosive limit. 15% exceed the Permissible Limit Value (VLP) for carbon monoxide and 20% exceed the VLP for hydrogen sulfide and sulfur dioxide. The proposed recommendations include favoring natural ventilation, applying forced ventilation when the natural one is insufficient and the use of non-sparking shoes and tools. It is concluded that, in general, the working conditions in the mines are inadequate for the safety and health of the miners.

RESUMO Foi realizado um estudo observacional transversal com abordagem descritiva com o objetivo de determinar o risco devido à exposição a agentes químicos, atmosferas perigosas e definir recomendações para melhorar as condições de trabalho nas minas de carvão de Tópaga em Boyacá. Para colher as informações, foi utilizado o questionário de identificação e prevenção de riscos em espaços confinados, do Instituto Nacional de Segurança e Higiene no Trabalho, e realizaram medidas do nível dos gases nas minas visitadas. Os resultados mostram que 25% das minas apresentam níveis de oxigênio abaixo de 19,5% e nenhuma excede o limite explosivo. 15% excedem o valor limite permitido (VLP) para o monóxido de carbono e 20% excedem o VLP para o sulfeto de hidrogênio e dióxido de enxofre. Entre as recomendações propostas estão favorecer a ventilação natural, aplicar ventilação forçada quando a ventilação natural for insuficiente e o uso de calçados e ferramentas anti-faísca. Conclui-se que, em geral, as condições de trabalho nas minas são inadequadas para a segurança e a saúde dos mineiros.

Remoção de carbono orgânico dissolvido de águas filtradas com tratamento complementar por pré-oxidação com ozônio e adsorção em carvão ativado / Removal of dissolved organic carbon in filtered water complemented with treatment by pre-oxidation with ozone and adsorption on activated carbon

Resumo Este trabalho teve como objetivo avaliar as remoções de carbono orgânico dissolvido presente em águas filtradas de estação de tratamento de água com tratamento complementar por pré-oxidação com ozônio e adsorção em carvão ativado granular. Para o estudo de adsorção foi utilizado o método de ensaio rápido em coluna de escala reduzida, com carvão ativado produzido de cascas de coco. Realizou-se a comparação entre as curvas de ruptura para os ensaios com e sem aplicação de ozônio. Os resultados mostraram reduções nas concentrações de carbono orgânico dissolvido no início dos ensaios e após a passagem da água com e sem pré-ozonização pelas colunas ensaio rápido em coluna de escala reduzida seguida de incrementos progressivos das concentrações à medida que se aumentou o volume de leitos tratados. Na fase final dos ensaios, os aumentos de volume de leitos tratados não causaram mudanças significativas nas concentrações efluentes de carbono orgânico dissolvido. O mesmo comportamento foi observado com relação à absorção em radiação ultravioleta a 254 nm. O uso de ozônio previamente à adsorção em carvão ativado granular, usando o método ensaio rápido em coluna de escala reduzida, resultou em maiores reduções na absorbância da luz ultravioleta em 254 nm do que nas concentrações de carbono orgânico dissolvido. As absorbâncias específicas à radiação ultravioleta das amostras ozonizadas foram menores do que as que não receberam ozônio.

Abstract The objective of this study was to evaluate the removal of dissolved organic carbon in filtered water followed by pre-oxidation with ozone and adsorption on granular activated carbon. The rapid small-scale column test was used for the adsorption essays with activated carbon produced from coconut shells. A comparison was made between the breakthrough curves for tests performed with and without pre-oxidation with ozone. The results showed reductions in dissolved organic carbon concentrations after initial passage of water with and without ozone through the rapid small-scale column test column, followed by progressive increases in concentrations along with the number of the bed volumes. In the final phase of the tests, increases in bed volumes did not cause significative changes in effluent dissolved organic carbon concentrations. The same behavior was also observed with respect to ultra-violet absorbance at 254 nm. The use of ozone prior to adsorption on GAC, using the ERCER method, caused greater reductions on UV254 absorbance than in concentrations of dissolved organic carbon. The specific ultraviolet absorbance values of samples that received ozone were lower than those that were not ozonized.

Materiales carbonosos preparados a partir de cuesco de palma en la adsorción de CO2. Caracterización elemental, próxima y morfológica / Carbonaceous materials prepared from Palm shells for the adsorption of CO2. Elemental, proximal, and morphological characterization / Materiais carbonosos preparados a partir de Cuesco de Palma en a adsorção de CO2. Caracterização elementar, proximal e morfológica

Resumen En la presente investigación se prepararon sólidos porosos tipo carbón activado (CA) a partir de la activación química del cuesco de palma africana procedente de los cultivos de la región de la Guajira, Colombia, con soluciones de Fe(NO3)3 y Cu(NO3)2 con cambio en la concentración a dos diferentes temperaturas: 973 y 1073 K. Los sólidos adsorbentes preparados se caracterizaron para determinar sus propiedades fisicoquímicas y capacidades de adsorción de CO2. Los CA obtenidos presentan micro mesoporosidad con áreas superficiales entre 5 y 1300 m2g-1. Los valores con respecto al contenido de carbono fijo se encuentran entre 47,1 y 78,4%; los resultados evidencian que el proceso de activación tiene efectos sobre los parámetros texturales, composición elemental y proximal de los sólidos obtenidos. También se realizó la caracterización morfológica de la superficie de los materiales con SEM evidenciando la formación de mayor rugosidad en las muestras activadas a 1073 K, específicamente, los carbones activados con el nitrato cúprico; además, mediante EDX se cuantificó la presencia de algunos elementos. Los valores obtenidos de la adsorción de CO2 a bajas presiones se encuentran entre 80 y 250 mg•g-1, evidenciándose una mayor afinidad hacia los sólidos adsorbentes (MCu3 y MFe5).

Abstract In the present investigation, porous solids type activated carbon (CA) were prepared from the chemical activation of the African palm shells from the crops of the Guajira region, Colombia, with solutions of Fe(NO3)3 and Cu(NO3)2 with change in concentration at two different temperatures: 973 and 1073 K. The prepared adsorbent solids were characterized to determine their physicochemical properties and CO2 adsorption capacities. The CAs obtained present micro-mesoporosity with surface areas between 5 and 1300 m2g-1. The values with respect to the fixed carbon content are between 47.1% and 78.4%; the results show that the activation process has effects on the textural parameters, elemental and proximal composition of the solids obtained. The morphological characterization of the surface of the materials was also carried out with SEM, evidencing the formation of greater roughness in the samples activated at 1073 K, specifically, the activated carbons with cupric nitrate; furthermore, the presence of some elements was quantified by EDX. The values obtained from the adsorption of CO2 at low pressures are between 80 and 250 mg•g-1, showing a greater affinity towards adsorbent solids (MCu3 and MFe5).

Resumo Na presente investigação, sólidos porosos do tipo carvão ativado (CA) foram preparados a partir da ativação química do Cuesco de Palma Africana de lavouras da região de Guajira-Colômbia com soluções de Fe(NO3)3 e Cu(NO3)2 com alteração em concentração em duas temperaturas diferentes 973 e 1073 K. Os materiais preparados foram caracterizados para avaliar suas propriedades físico-químicas e capacidades de adsorção de CO2. Os (CAs) obtidos apresentam micro-mesoporosidade com áreas superficiais entre 5 e 1300 m g-1. Os valores com relação ao teor de carbono fixo estão entre 47,1 - 78,4%, os resultados mostram que o processo de ativação tem efeitos nos parâmetros texturais, composição elementar e proximal dos sólidos obtidos. A caracterização morfológica da superfície dos materiais também foi realizada com MEV, evidenciando a formação de maior rugosidade nas amostras ativadas a 1073 K, especificamente os carbonos ativados com nitrato cúprico, e a presença de alguns elementos foi quantificada por EDX. Os valores obtidos na adsorção de CO2 em baixas pressões estão entre 80-250 mg•g-1, mostrando uma maior afinidade para sólidos adsorventes (MCu3 e MFe5).

Reaproveitamento de sabugo de milho para potencial remoção de formulação comercial de glifosato em fase aquosa pela técnica de adsorção / Corn cob reuse in the adsorption of a commercial formulation of glyphosate

RESUMO Neste estudo, foi produzido biocarvão de sabugo de milho ativado com ácido fosfórico (BCA) para potencial remoção do herbicida glifosato — GLF (formulação comercial) em meio aquoso. O BCA foi caracterizado por análises de difração de raios X, espectroscopia de infravermelho, adsorção e dessorção de N2, microscopia eletrônica de varredura e determinação do potencial de carga zero. O efeito do pH inicial e da massa de adsorvente também foi avaliado. Os resultados cinéticos de adsorção foram ajustados aos modelos de pseudoprimeira e pseudossegunda ordem. A natureza do processo foi estudada por meio dos modelos de isoterma de Langmuir e Freundlich, e os parâmetros termodinâmicos calculados para as temperaturas de 23, 43 e 63°C. Os resultados obtidos demonstraram que a adsorção de GLF no BCA foi dependente da temperatura, da massa de adsorvente e do pH do meio, com a melhor condição de ensaio caracterizada por 63°C, 0,25 g de BCA e pH = 7, resultando em boa eficiência de remoção (62,67%), porém com baixa capacidade de adsorção (2,67 mg.g−1). A cinética de adsorção foi representada pelo modelo de pseudossegunda ordem e considerada rápida, sendo necessários 15 min para atingir 98% da capacidade máxima de adsorção. Os dados da isoterma foram bem descritos pelo modelo de Freundlich. Por fim, o estudo termodinâmico revela que a adsorção de GLF é de natureza endotérmica (∆Hº > 0) e endergônica (∆Gº > 0). Os resultados apresentados confirmam que o BCA de sabugo de milho é um adsorvente capaz de remover GLF (formulação comercial) do meio aquoso.

ABSTRACT In this study a biochar was produced from corn cob (BCA), which was activated with phosphoric acid to verify its potential for removal of herbicide glyphosate (GLF) (commercial formula) in aqueous media. BCA was characterized by X-ray diffraction spectroscopy, infrared spectroscopy, sorption and desorption of N2, scanning electron microscope, and zero charge potential. Kinetic results of adsorption were adjusted to pseudo-first and pseudo-second order reactions. The adsorption process was studied to verify if it followed Freundlich and Langmuir isotherms, and the thermodynamic parameter was calculated for 23 oC, 43 cC and 63 oC. The results showed that adsorption of GLF on BCA depended on temperature, adsorbent mass, and pH. The best results were obtained for the temperature of 63 oC with 0.25 g de GLF and pH = 7.0, conditions that presented 62.3% of GLF removal and low adsorption capacity (2.67 mg. g−1). That was probably due to the porous nature of BCA and co-adsorption of other constituents that were present in the commercial formula of GLF. The adsorption kinetics was represented by the model of pseudo-second order and considered fast, taking 15 min to reach 98% of the maximum adsorption capacity. The isotherm data were well represented by the Freundlich model. Finally, the thermodynamic study demonstrated that the adsorption of GLF is of endothermic nature (ΔHº > 0) and endergonic (ΔGº > 0). The results confirmed that BCA from corn cob is an adsorbent capable of removing GLF (commercial formula) from aqueous media. However, the endothermic nature of the process can compromise its performance in water treatment processes.

Produção, caracterização e aplicação de carvão ativado de caroço de pêssego no tratamento de efluente têxtil / Production, characterization, and application of activated charcoal from peach kernel in textile effluent treatment

RESUMO O objetivo deste estudo foi caracterizar a produção de um carvão de caroço de pêssego e também avaliar a adsorção de corantes têxteis pelo carvão ativado de caroço de pêssego. A ativação do carvão foi realizada utilizando cloreto de zinco como agente oxidante. O carvão ativado foi então utilizado na adsorção de corantes, para posterior aplicação no tratamento de um efluente têxtil. Primeiramente, realizou-se a produção de carvão ativado com as temperaturas de 500, 700 e 900°C e tempo de carbonização de 10 15 e 20 minutos e verificou-se a remoção dos corantes preto reativo 5 e azul de metileno. De acordo com a metodologia de superfície de resposta, a melhor temperatura de produção apresentou-se acima de 700°C com tempo de exposição de 10 minutos para os dois corantes. Desse carvão ativado, avaliaram-se os dados de densidade, teor de umidade e cinzas, pH e rendimento. Também foram realizados ensaios cinéticos e de equilíbrio. Os dados foram ajustados a três modelos cinéticos. As medidas para determinação da eficiência na remoção de cor do efluente têxtil foram realizadas pelo método espectrofotométrico e demonstraram média de remoção superior a 62% da cor presente no efluente bruto. Desse modo, o caroço de pêssego demonstrou elevado potencial para a produção de carvão ativado visando o tratamento de efluentes contendo corantes, podendo servir como alternativa de baixo custo.

ABSTRACT The aim of this study was to characterize the production of activated charcoal from the peach kernel and assess the adsorption of textile dyes by this activated charcoal. The activation of the charcoal was performed using zinc chloride as the oxidizing agent. The activated charcoal was then used in the adsorption of dyes for later application in the treatment of a textile effluent. Firstly, the production of activated carbon was carried out at temperatures of 500, 700, and 900°C and carbonization time of 10, 15, and 20 minutes and the removal of the Reactive Black 5 and Methylene Blue dyes was verified. According to the methodology of response surface, the best production temperature was above 700°C with 10 min exposure for both dyes. From this activated carbon, data on density, moisture and ash content, pH, and yield were evaluated. Kinetic and equilibrium tests were also performed. The data were fitted to three kinetic models. The measures to determine the efficiency in the color removal of the textile effluent were carried out by the spectrophotometric method and demonstrated an average removal greater than 62% of the color present in the raw effluent. In this way, the peach kernel demonstrated a high potential for the production of activated carbon aiming at the treatment of effluents containing dyes and can serve as a low cost alternative.

Compaction as a sustainable alternative to dried sludge from poultry slaughterhouse wastewater for energy generation / Compactação como uma alternativa de uso sustentável do efluente flotado de abatedouro de aves para geração de energia

ABSTRACT: The generation of wastes in poultry abattoirs has increased considerably in recent years due to the growing demand for chicken meat. This fact, combined with the current need for developing new forms of renewable energy from biomass, and the lack of disposal facilities, motivated this study. We determined the technical feasibility of the barbecue charcoal production using briquettes produced with different blends containing sludge from a poultry abattoir and Pinus spp. shavings. To that end, we have mixed both residues by gradually adding 10 to 90 % of sludge in the blends, which resulted in 9 treatments containing sludge, and 1 containing only shavings. After that, we produced four briquettes of each treatment and charred them by using a heating ramp. After charring, we submitted the charcoal to the analyzes of Moisture Content (MC), Bulk Density (BD), Compressive Resistance (CR), Gross Calorific Value (GCV), and Proximate Analysis (PA). We calculated the Gravimetric Yield (GY) and the Energy Density (ED) by using the results from the other analyzes. Results showed that the CR, the GCV, the Volatile Matter (VM), and the Fixed Carbon Content (FC) of the charcoals decreased by increasing the proportion of sludge in the blends. However, the charcoals' bulk density (BD) increased, which also increased its energy density (ED) and ash content (AC). The best blend to produce charcoal for household use was the one containing 90 % of sludge and 10 % of Pinus spp. shavings.

RESUMO: A geração de efluentes nos abatedouros de aves aumentou consideravelmente nos últimos anos devido à crescente demanda por carne de frango. Esse fato, combinado com a atual necessidade de desenvolvimento de novas formas de energia renovável a partir da biomassa e a falta de instalações de descarte para isso, motivou este estudo. O objetivo foi determinar a viabilidade técnica da produção de carvão para churrasco, usando briquetes produzidos com diferentes misturas contendo lodo de abatedouro de aves e maravalha de Pinus spp. Para determinar a viabilidade técnica, misturou-se os dois resíduos adicionando gradualmente 10-90 % de lodo nas misturas, o que resultou em nove tratamentos contendo lodo e um contendo apenas maravalha. Depois disso, quatro briquetes de cada tratamento foram produzidos e carbonizados. Após a carbonização, os carvões foram submetidos às análises de teor de umidade (MC), densidade a granel (BD), resistência à compressão (CS), poder calorífico superior (GCV) e análise imediata (PA). O Rendimento Gravimétrico (GY) e a Densidade Energética (DE) de cada tratamento foram calculados usando os resultados das outras análises. A resistência à compressão (CR), o poder calorífico superior (GCV), o teor de voláteis (VM) e o teor de carbono fixo (FC) do carvão diminuiu com o aumento da proporção de lodo nas misturas. A densidade aparente (BD), o teor de cinzas (AC) e a densidade energética (ED) aumentaram com o acréscimo de lodo na mistura. A melhor mistura para a produção de carvão de briquetes para uso doméstico foi a que teve 90 % de lodo e 10 % de partículas de Pinus.

Effects of coal ash supplementation on aerobic granular sludge cultivated in a simultaneous fill/draw sequencing batch reactor / Efeitos da suplementação de cinzas de carvão mineral em lodo granular aeróbio cultivado em reator em batelada sequencial de alimentação/descarte simultâneos

ABSTRACT This study aimed to verify if coal ash, a residue from thermal power plants, could act as a granulation nucleus, cations source, and abrasive element to favor granules formation and stability in aerobic granular sludge (AGS) systems. Two simultaneous fill/draw sequencing batch reactors (SBRs) (R1 and R2) were operated with 6-h cycles, i.e., the filling and drawing phases occurred simultaneously, followed by the reaction and settling phases. R1 was maintained as control, while R2 was supplemented with coal ash (1 g·L-1) on the first day of operation. Granulation was achieved in both reactors, and no significant differences were observed in terms of settleability, biomass retention, morphology, resistance to shear, and composition of the EPS matrix. However, the ash addition did not change the settleability, biomass retention, granule morphology, shear resistance, and extracellular polymeric substances (EPS) content significantly. COD removal was high (≥ 90%), while nitrogen (~50%) and phosphorus (~40%) removals were low, possibly due to the presence of nitrate during the anaerobic phase. With granulation, microbial population profile was altered, mainly at the genus level. In general, the operational conditions had a more considerable influence over granulation than the ash addition. The possible reasons are because the ash supplementation was performed in a single step, the low sedimentation rate of this particular residue, and the weak interaction between the ash and the EPS formed in the granular sludge. These factors appear to have decreased or prevented the action of the ash as granulation nucleus, source of cations, and abrasive element.

RESUMO O objetivo deste estudo foi verificar se a cinza de carvão mineral, um resíduo de usinas termelétricas, poderia atuar como núcleo de granulação, fonte de cátions e elemento abrasivo em sistemas de lodo granular aeróbio (LGA) para favorecer a formação e estabilidade dos grânulos. Dois reatores em batelada sequencial (RBS) (R1 e R2) foram operados em regime de alimentação/descarte simultâneos com ciclos de 6 h, ou seja, as fases de alimentação e descarte do efluente ocorreram simultaneamente, seguidas das fases de reação e de decantação. O R1 foi mantido como controle, enquanto o R2 foi suplementado com as cinzas (1 g·L-1) no primeiro dia de operação. A granulação foi alcançada em ambos os reatores, não havendo diferenças marcantes em termos de sedimentabilidade, retenção de biomassa, morfologia do grânulo, resistência ao cisalhamento e conteúdo de substâncias poliméricas extracelulares (SPE). A remoção de DQO foi alta (≥ 90%), enquanto as remoções de nitrogênio (~50%) e fósforo (~40%) foram baixas, possivelmente pela presença de nitrato na fase anaeróbia. Após a granulação, o perfil da comunidade microbiana mudou, especialmente em termos de gênero. Globalmente, as condições operacionais tiveram maior influência sobre a granulação do que a adição das cinzas, possivelmente porque elas só foram adicionadas uma vez e possuem baixa velocidade de sedimentação, bem como devido a uma fraca interação das cinzas com a matriz de SPE formada no lodo aeróbio. Esses fatores podem ter diminuído, ou mesmo impedido, a ação das cinzas como núcleo de grânulo, fonte de cátions ou elemento abrasivo.

Obtaining bioproducts by slow pyrolysis of coffee and cocoa husks as suitable candidates for being used as soil amendment and source of energy / Obtención de bioproductos por pirólisis lenta de cascarillas de café y cacao para su posible uso como fuentes de energía y fertilizantes / Obtenção de bioprodutos por pirólise lenta de cascas de café e cacau para possível uso como fontes de energia e fertilizantes

Abstract The agricultural economic policy of Cuba pretends to triplicate the crops of coffee and cocoa by 2021, a measure which will bring about both an increase in biomass waste and the need to find a proper method for its disposal. Slow pyrolysis process can transform lignocellulosic waste into added value products as biochar, bio-oil and gas. The present research evaluated the yield and the theoretical potential energy of co-products (bio-char, bio-oil, and gas) from coffee and cocoa seed husks using the pyrolysis process as a source of friendly and renewable energy. Results indicated that coffee husks are more suitable for the production of gas with a yield of 40.4%, while cocoa seed husks are better suited for the production of bio-oil, with a yield of 37.4%. For 2021 the theoretical energy potential estimated is 8291 MWh, equivalent to 716000 kg for the coffee husks, and 1384 MWh equivalent to 121000 kg for the cocoa seed husks. The bio-char characterization indicated high contents of carbon, calcium, potassium, nitrogen, and oxygen, which makes it a suitable candidate for being used as a soil amendment. The conversion of coffee and cocoa seed husks into added value products through slow pyrolysis process will help clean the environment, decrease the greenhouse effect, and will aid farmers in the rural populations by providing them with an additional source of income.

Resumen La política económica agrícola de Cuba pretende triplicar los cultivos de café y cacao para el año 2021, lo cual implica un aumento de residuos de biomasa y la necesidad de encontrar un uso adecuado para su eliminación. El proceso de pirólisis lenta permite convertir los residuos lignocelulósicos en productos de valor agregado como bio-carbón, bio-combustible y gas. En este trabajo se evaluó el rendimiento y el potencial energético teórico de estos co-productos como fuente de energía renovable. Las cascaras de café son más adecuadas para la producción de gas con un rendimiento del 40,4%, mientras que las de semilla de cacao para bio-combustible, con un rendimiento del 37,4%. Para el 2021, el potencial energético teórico estimado es de 8291 MWh, equivalente a 716000 kg para las cascaras de café; y de 1384 MWh equivalente a 121000 kg para las semillas de cacao. La caracterización del bio-carbón indicó altos contenidos de carbono, calcio, potasio, nitrógeno y oxígeno, lo que los convierte en un candidato adecuado para su uso como fertilizante del suelo. La conversión de estas biomasas en productos de valor agregado a través del proceso de pirólisis lenta contribuirá a mantener un ambiente limpio, reducir el efecto invernadero y ayudará a generar un ingreso adicional a los agricultores de las poblaciones rurales.

Resumo A política económica agrícola de Cuba visa triplicar as safras de café e cacau até 2021, o que significa um aumento nos resíduos de biomassa e a necessidade de encontrar usos adequados para sua eliminação. O processo de pirólise lenta permite converter lixo lignocelulósico em produtos de alto valor agregado, como bio-carvão, biocombustível e gás. No presente trabalho, avaliou-se o desempenho e o potencial energético teórico de co-produtos (bio-carvão, biocombustível e gás) do processo de pirólise lenta de casca de café e de cascas de sementes de cacau como fonte de energia renovável. As cascas de café são mais adequadas para a produção de gás com rendimento de 40,4%, enquanto que as cascas de sementes de cacau para biocombustível, com rendimento de 37,4%. Até 2021, o potencial energético teórico calculado é de 8291 MWh equivalente a 716000 kg para cascas de café e 1384 MWh equivalente a 121000 kg para cascas de sementes de cacau. A caracterização de bio-carvão indicou altos teores de carbono, cálcio, potássio, nitrogénio e compostos oxigenados, o que os torna candidatos ideais para uso como fertilizantes do solo. A conversão da casca do café e a casca das sementes de cacau em produtos de maior valor agregado, através do processo de pirólise lenta, ajudará a manter o um ambiente limpo, reduzirá o efeito estufa e contribuirá com renda adicional para os agricultores das populações rurais.

Remoção do 2,4-D em amostras de águas pela adsorção em leitos fixos de carvão ativado granular em escala reduzida / Removal of 2,4-D in water samples by adsorption in fixed beds of granular activated carbon on reduced scale

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio dos testes rápidos de coluna em escala reduzida, a capacidade de adsorção do carvão ativado granular (CAG) na remoção do ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) em amostras de água ultrapura e de água filtrada proveniente de estação de tratamento de água. Os valores da capacidade de adsorção obtidos a partir de amostras de água ultrapura foram 67% superiores aos obtidos para água com presença de matéria orgânica natural (MON). A MON influenciou fortemente a remoção de 2,4-D competindo pelos sítios de adsorção do carvão ativado e diminuiu a capacidade de adsorção para 7,43 mg 2,4-D por grama de CAG. Para a concentração de 2,4-D no afluente igual a 7089 ± 104 µg.L-1 e relação volumeágua/volumeCAG estimado em 766, foi possível produzir água com concentração de 2,4-D inferior a 30 µg.L-1, como recomendado pela Portaria Brasileira de Potabilidade de Água, do Ministério da Saúde (Portaria MS nº 2.914/2011).

ABSTRACT The aim of this study was to assess by means of rapid tests of small-scale column the adsorption capacity of granular activated carbon (GAC) for removal of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) from samples of ultrapure water and filtered water from a water treatment plant. The adsorption capacities values obtained from distilled water samples were 67% higher than those obtained for water having natural organic matter (NOM). NOM strongly influenced the removal of 2,4-D, competing for GAC adsorption sites, and decreasing its adsorption capacity to 7 mg 2,4-D g-1 CAG. For 2,4-D concentration of 7089 ± 104 µg L-1 and the water treated volume/GAC volume at 766, it was possible to produce treated water with 2,4-D concentration less than 30 µg L-1 as recommended by Brazilian Drinking Water Legislation of the Ministry of Health (Portaria MS 2914/2011).

Lancet Countdown: Briefing para Políticas de Saúde no Brasil / Lancet Countdown: Health Policy Briefing in Brazil / Lancet Countdown: Resumen de políticas de salud en Brasil

A Revista Lancet Countdown: Acompanhando o Progresso em Saúde e Mudanças Climáticas é uma colaboração internacional multidisciplinar que objetiva monitorar as relações entre saúde pública e mudanças climáticas. Reúne 35 instituições acadêmicas e agências das Nações Unidas de todos os continentes, embasando-se na expertise de climatologistas, engenheiros, economistas, cientistas políticos, profissionais de saúde pública e médicos. Todos os anos, a Lancet Countdown publica uma avaliação anual do estado das mudanças climáticas e da saúde humana, procurando oferecer aos tomadores de decisão acesso a orientações para uma política baseada em evidência de alta qualidade.

Quando a participação popular é inócua: o greenwashing do carvão na região metropolitana de Porto Alegre/RS / When citizen participation is innocuous: the greenwashing of coal in the metropolitan area of Porto Alegre/Brazil

O presente ensaio propõe análise crítica dos mecanismos participativos utilizados no processo de licenciamento do Projeto Mina Guaíba, na Região Metropolitana de Porto Alegre. Cobrindo 4.380 hectares trata-se da maior lavra de carvão mineral a céu aberto no país, visando abastecer Polo Carboquímico composto por termelétrica, usina de gaseificação e indústrias de fertilizantes a serem construídos por estatais chinesas. Apresenta a hipótese que a decisão pela construção do polo foi incentivada pelo governo da China que, desde a crise de poluição atmosférica pelas termelétricas a carvão, em 2013, financia a exportação da capacidade ociosa de planejamento e construção de instalações industriais. De modo receptivo, o governo gaúcho criou, em 2017, o programa PROCARVÃO-RS buscando atrair expertise e capital chinês. Com base em referencial metodológico estabelecido por pesquisa pelo IPEA, e utilizando a Escada de Arnstein, conclui que as audiências públicas realizadas na região metropolitana são inócuas quanto aos objetivos da Política Gaúcha sobre Mudanças Climáticas, na medida em que não alteram escopo ou alcance da implantação da lavra, se restringindo a adicionar eventuais medidas compensatórias.(AU)

This essay proposes a critical analysis of the participatory mechanisms used in the licensing process of the Project Mina Guaíba in the metropolitan area of Porto Alegre, Rio Grande do Sul state. Covering 4,380 hectares, it will become the largest open-pit mine in the country, aiming to supply a thermoelectric power plant, gasification plant and fertilizer industries built by Chinese state-owned companies. It discusses the hypothesis that the decision to build the pole was encouraged by the Chinese government, which, since the 2013 air pollution crisis, has financed the export of idle capacity for planning and building industrial facilities. In a receptive way, the state government created, in 2017, the PROCARVÃO-RS program seeking to attract Chinese expertise and capital. Using the Ladder of Citizen Participation by Arnstein as reference, it concludes that public hearings held in the metropolitan region are innocuous within the objectives of the state?s Climate Change Policy, as they do not alter the project, restricting itself to adding compensatory measures.(AU)

Caracterização e avaliação de fatores que determinam a remoção de microcistina-LR em carvão ativado granular produzido a partir de diferentes matérias-primas / Characterization and evaluation of factors influencing microcystin-LR removal by granular activated carbon produced from different raw materials

RESUMO As microcistinas (MC), que estão entre as cianotoxinas mais encontradas em florações de cianobactérias, não são eficientemente removidas pelas tecnologias do ciclo completo de tratamento de água. Como barreira adicional para sua remoção, destaca-se o processo de adsorção com carvão ativado granular (CAG). Esta pesquisa comparou a eficiência de remoção de MC-LR por sete CAG produzidos a partir de diferentes matérias-primas, analisando as propriedades das amostras: umidade, teor de cinzas, pH e características texturais. Inicialmente, os resultados indicaram que as propriedades dos CAG foram influenciadas pelo material de origem, assim como pelo método de produção. Nos ensaios de adsorção, o modelo de Langmuir indicou que, em quatro horas, com dosagem de 100 mg.L-1, o CAG de linhito (CGLIN) apresentou a maior capacidade de remoção (97,2%) de MC-LR (Co: 115,1 µg.L-1), com qe,máx de 10,6 mg.g-1. O volume de mesoporos influenciou significativamente a capacidade adsortiva de MC dos carvões avaliados (r=0,98, Pearson). Esses resultados podem oferecer subsídios para a aplicação do processo de adsorção de MC-LR em estações de tratamento de água (ETA) para a minimização de intoxicações por água contaminada.

ABSTRACT Microcystins (MC), which are among the cyanotoxins more commonly found in cyanobacterial blooms, are not efficiently removed by full-cycle water treatment technologies. As an additional barrier, there is the adsorption process with granular activated carbon (GAC). This research compared the efficiency of MC-LR removal by seven GACs produced from different raw materials, analyzing these samples' properties: moisture, ash content, pH and textural characteristics. Initially, the results indicated that the GAC properties were influenced by the source material, as well as by the production method. In the adsorption assays, the Langmuir model indicated that in 4h, with 100 mg.L-1 dosage, the granular activated carbon of lignite (CGLIN) had the highest MC-LR (Co: 115.1 µg.L-1) removal capacity (97.2%), with qe,max of 10.6 mg.g-1. The volume of mesopores significantly influenced the adsorption capacity of microcystin by the evaluated GACs (r=0.98, Pearson). These results can support the application of the MC-LR adsorption process in water treatment plants to minimize intoxication with contaminated water.

Adsorción de acetaminofén sobre carbones activados a diferente pH. Entalpía y entropía del proceso / Acetaminophen adsorption on activated carbons at different pH. Change of enthalpy and entropy of the process / Adsorção de acetaminofeno em carvões ativados a diferentes pH. Entalpia e entropia do processo

Resumen Se analizaron los cambios entálpicos y entrópicos derivados del proceso de adsorción de acetaminofén sobre carbones activados con química superficial modificada. Se realizó, además, una variación del pH para determinar los cambios en las propiedades termodinámicas cuando existen cargas en el adsorbato y en el adsorbente. Se encontró que la máxima capacidad de adsorción (1,172 mmoles g-1) corresponde al proceso llevado a cabo en el carbón activado denominado CAR en este estudio a pH 7; los valores de las funciones termodinámicas de entalpía de inmersión y entropía de adsorción fueron -36,02 J g-1 y 0,123 J g-1 K-1, respectivamente. Así, el cambio de entropía de adsorción para el acetaminofén en los carbones activados estudiados dependió del pH. Se encontró que esta función termodinámica varía en el siguiente orden pH 2 > pH 11 > pH 7. Este comportamiento se relaciona con el número de especies presentes en la solución capaces de interactuar con la superficie del carbón activado.

Abstract The enthalpic and entropic changes resulting from the process of acetaminophen adsorption on activated carbons with modified surface chemistry were studied. A pH variation was performed to determine the changes in the thermodynamic properties when there are charges in the adsorbate and adsorbent. It was found that the maximum adsorption capacity (1.172 mmoles g-1) corresponds to the process carried out in the activated charcoal labeled as CAR in this study at pH 7; the values of the thermodynamic functions immersion enthalpy and entropy of adsorption were -36.02 J g-1 and 0.123 J g-1 K-1, respectively. Thus, the adsorption entropy change for the acetaminophen on the activated carbons depended on the pH. It was found that this thermodynamic function varies in the following order pH 2 > pH 11 > pH 7. This behavior is related to the number of species present in the solution capable of interact with the activated carbon surface.

Resumo Foram analisadas as mudanças entrópicas e entalpicas resultantes do processo de adsorção de acetaminofeno sobre carvões activados com superfície química modificada. Além disso, foi realizada uma variação do pH para determinar as alterações nas propriedades termodinâmicas quando existem cargas no adsorbato e no adsorvente. Foi encontrado que a máxima capacidade de adsorção (1.172 mmol g-1) corresponde ao processo realizado no carvão ativado chamado CAR neste estudo em pH 7; os valores das funções termodinâmicas de entalpia de imersão e entropia de adsorção foram -36,02 J g-1 e 0,123 J g-1 K-1 respectivamente. As mudança da entropia de adsorção para o acetaminofeno nos carvões activados dependeu do pH. Foi encontrado que esta função termodinâmica varia na seguinte ordem pH 2 > pH 11 > pH 7. Este comportamento está relacionado ao número de espécies presentes na solução capaz de interagir com a superfície de carvão activado.

Estudio de la adsorción de 4-nitrofenol desde solución acuosa sobre un carbón activado con heteroátomos nitrogenados en la superficie: aplicación del Modelo de Sips / Adsorption study of 4-nitrophenol from aqueous solution on activated carbon with nitrogen heteroatoms on its surface: application of the Sips Model / Estudo da adsorção de 4-nitrofenol a partir de solução aquosa de carvão ativado com heteroátomos azotados na superfície: aplicação do Modelo de Sips

Resumen Se evaluó la aminación de un carbón activado preoxidado con ácido nítrico en la adsorción de 4-nitrofenol. Se aplicó el modelo de Sips a la adsorción desde solución acuosa, utilizando Sigmoidal Logistic 3 Parameter del programa SigmaPlot 12. Los parámetros obtenidos se compararon con los calculados con el programa Statistica 7 para los modelos de Sips y Langmuir. Se encontró que la modificación realizada sobre el carbón activado incrementó la adsorción de 4-nitrofenol de 2,16 a 2,19 mmolg-1, aumentando, a su vez, la afinidad adsorbente-adsorbato. El parámetro para la energía característica del sistema determinado con el modelo de Langmuir toma un valor de 377,47 L mmol-1 al no considerar la heterogeneidad energética, mientras que a partir del modelo de Sips se presenta un valor de 8,32 (Lmmol-1)1/n. Adicionalmente, se encontró que en la ecuación matemática Sigmoidal Logistic 3 Parameter del programa SigmaPlot el valor de 1/x0 corresponde a la constante KLF del modelo Langmuir-Freundlich, mientras que el valor del parámetro Ks del modelo de Sips es igual a (1/x0)-b. Se concluye que la adsorción de 4-nitrofenol sobre el carbón activado se favorece por el incremento de grupos nitrogenados sobre su superficie.

Abstract The amination of a nitric acid pre oxidized activated carbon in the adsorption of 4-nitrophenol was evaluated. The Sips model application to the aqueous solution adsorption data, using Sigmoidal Logistic 3 Parameter formula, in the SigmaPlot 12 program was applied. The obtained parameters were compared with those calculated with Statistica 7 program for Sips and Langmuir models. It was found that the activated carbon increases the adsorption from 2.16 to 2.19 mmol g-1, showing good adsorbent-adsorbate affinity. The system's characteristic energy parameter calculated with the Langmuir model was 377.47 L mmol-1, when not considering energy heterogeneity, while from the Sips model was 8.32 (L.mmol-1)1/n. Additionally, it was found that in the mathematical equation Sigmoidal Logistic 3 Parameter of the SigmaPlot program, the 1/x0 value corresponds to the Langmuir-Freundlich model constant KLF, while the parameter value KS in the Sips model is equal to (1/x0)-b in this program. It was concluded that the 4-nitrophenol adsorption on activated carbon is favored by the presence of nitrogen groups on their activated carbon surface.

Resumo Foi avaliada a aminação de um carvão ativado preoxidado com ácido nítrico na adsorção do 4-nitrofenol. Foi aplicado o modelo de Sips à adsorção desde solução aquosa usando Logística Sigmoidal 3 do programa Sigmaplot 12. Os parâmetros obtidos foram comparados com os calculados com o programa Statistica 7, para os modelos de Sips e Langmuir. Foi encontrado que a modificação do carvão ativado incrementou a adsorção de 4-nitrofenol de 2,16 até 2,19 mmolg-1, acrescentando a afinidade adsorvente-adsorvato. O parâmetro para a energia característica do sistema calculado com o modelo Langmuir teve um valor de 377,47 Lmmol-1 porque não considerou a heterogeneidade energética, enquanto que no modelo de Sips este parâmetro teve um valor de 8,32 (Lmmol-1)1/n. Além disso, foi encontrado que na equação matemática Sigmoidal Logistic 3 Parameter do programa Sigmaplot 3 o valor de 1/x0 corresponde à constante KLF do modelo Langmuir-Freundlich, enquanto o valor do parâmetro KS do modelo de Sips é igual a (1/x0)-b. Conclui-se que a adsorção do 4-nitrofenol sobre carvão ativado é favorecida pela presença de grupos nitrogenado na superfície destes.

Remoção da cor no tratamento combinado de lixiviado de aterro sanitário e esgoto doméstico via processo PACT® / Color removal in the combined treatment of landfill leachate and domestic sewage via PACT ® process

RESUMO Misturas diferentes de lixiviado de aterro sanitário e esgoto doméstico foram aplicadas em 16 reatores em batelada usando o processo PACT® (lodos ativados com adição de carvão ativado em pó - CAP). O objetivo do trabalho foi representar a remoção de cor utilizando dois ajustes matemáticos: o primeiro combinou as variáveis concentração de CAP (0 a 6 g.L-1) e mistura lixiviado/esgoto (0 a 10%, em volume); e o segundo, a concentração de CAP e a cor da mistura (276 a 1.199 uH). A metodologia de superfície de resposta (MSR) foi escolhida para representar a resposta dos ajustes. Os resultados indicaram que, conforme a concentração de lixiviado aumentou até 5%, a adição de CAP resultou em um maior percentual de remoção de cor. No entanto, para a mistura com 10% de lixiviado, os reatores perderam eficácia, com exceção do reator com 6 g.L-1 de CAP, que apresentou os melhores resultados de remoção de cor.

ABSTRACT Sixteen batch reactors fed with different mixtures of landfill leachate combined with synthetic wastewater were treated using the PACT® process (activated sludge process plus powdered activated carbon addition - PAC). The objective was to measure the color removal using two mathematical adjustments: the first adjustment combined the variables PAC concentration (0 to 6 g.L-1) and landfill leachate concentration in the wastewater (0 to 10%, in volume); and the second model combined PAC concentration and the influent color (276 to 1,199 uH). The response surface methodology was used to describe the response of both adjustments. The results indicated that as the proportion of leachate was increased up to 5%, higher PAC concentrations resulted in a better color removal in the reactors. When the leachate proportion was 10%, the reactors were less efficacious, except for the one with 6 g.L-1, which presented the highest color removal within the experiment.

Antioxidants in the control of microorganism contamination and phenol oxidation in Eugenia pyriformis / Antioxidantes no controle da contaminação microbiana e da oxidação fenólica em Eugenia pyriformis

Uvaia (Eugenia pyriformis) is a fruit tree of the Myrtaceae family. It has recalcitrant seeds of limited longevity, making seed propagation difficult. Micropropagation is an alternative method to obtain a large quantity of progeny plants in a short period of time, by using any part of the plant as explant. The high concentration of phenols associated with the chemical composition of the Myrtaceae, and the presence of microorganisms in the plant material or culture media, can make in vitro propagation difficult and/or impossible. The objective was to evaluate various concentrations of antioxidants affecting the control of microbial contamination and phenol oxidation in vitro in uvaia. A completely randomized design was used, with a 3 (antioxidants PVP, L-cysteine, and ascorbic acid) × 3 (antioxidant concentrations 100, 200, and 300 mg L-1) × 2 (activated charcoal at 0 and 2 g L-1) factorial arrangement + 2 additional variables (absence of antioxidants and activated charcoal; absence of antioxidants with 2 g L-1 activated charcoal), with three repetitions comprising four plants each. The percentage of bacterial and fungal contaminations, along with the number of oxidized explants, was evaluated after 7, 14 and 21 days of in vitro cultivation. It was concluded that, where bacterial and fungal contaminations were concerned, in vitro cultivation of uvaia can be performed without the use of antioxidants. PVP or ascorbic acid must, however be used in the process, at a concentration of 300 mg L-1, along with 2 g L-1 of activated charcoal. This helps to minimize phenol oxidation.

A uvaia Eugenia pyriformis é uma frutífera da família das mirtáceas cujas sementes apresentam longevidade curta e aspecto recalcitrante, fato que dificulta a propagação seminífera. A micropropagação surge como alternativa para obtenção de grande quantidade de mudas em curto período de tempo, por meio da utilização de qualquer parte da planta como explante. A elevada concentração de fenóis associados à composição química das mirtáceas e a presença de microrganismos no material vegetal ou no meio de cultura podem dificultar e/ou impossibilitar a propagação in vitro. Objetivou-se avaliar tipos e concentrações de antioxidantes no controle da contaminação microbiana e da oxidação fenólica in vitro de E. pyriformis. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 (antioxidantes ­ PVP, L-cisteína e ácido ascórbico) x 3 (concentrações - 100, 200 e 300 mg L-1) x 2 (carvão ativado ­ 0 e 2 g L-1) + 2 adicionais (ausência de antioxidantes e de carvão ativado; ausência de antioxidantes com 2 g L-1 de carvão ativado), com três repetições constituídas por quatro plantas. Após sete, 14 e 21 dias do cultivo in vitro foram avaliadas a porcentagem de contaminação bacteriana, fúngica e de explantes oxidados. Conclui-se que o cultivo in vitro de E. pyriformis, em relação as contaminações bacterianas e fúngicas, pode ser efetuado sem a utilização de agentes antioxidantes. Entretanto, para reduzir a oxidação fenólica deve ser utilizado o PVP ou ácido ascórbico, ambos na concentração de 300 mg L-1, associados a 2 g L-1 de carvão ativado.