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CAPES O processo kraft é o mais empregado em todo o mundo para produção de papel e celulose. Esse processo gera efluente com altas concentrações de matéria orgânica e compostos recalcitrantes, que podem causar impacto significativo no ambiente aquático. No Brasil, o tratamento mais difundido para este efluente são as Lagoas Aeradas Facultativas (LAFs). Este tipo de tratamento é eficiente na remoção da matéria orgânica biodegradável, entretanto alguns contaminantes persistem devido à sua recalcitrância. O objetivo deste trabalho foi avaliar o tratamento de efluente kraft por processo biológico na presença de Lacase comercial (NOVOZYM 51003®) e enzimas ligninolíticas produzidas em laboratório por extrato de Fungos da Podridão Branca (FPB). Foi empregado delineamento experimental com sistema aerado em batelada, para determinar os efeitos do pH, temperatura e concentração da Lacase comercial, além de testes rápidos de batelada para verificar o efeito da inoculação associada a Lacase comercial, o efeito do sistema Lacase/mediador, o efeito da Lacase comercial inativa no tratamento do efluente, entre outros. Também foi estudado o desempenho da Lacase comercial e do Extrato Enzimático de Trametes sp. (EET) em fluxo contínuo, com LAFs em escala de bancada, sob condições de temperatura ambiente, operadas por 60 dias em Carga Orgânica Volumétrica (COV) de 0,2 kg DQO m-3 d-1. Numa segunda fase do experimento com as LAFs foram realizadas variações na COV e na biodegradabilidade do efluente kraft. O experimento fatorial mostrou que o uso da Lacase comercial influencia positivamente a remoção de lignina, cor e área espectral, sendo mais eficiente em pH 4 e temperatura de 37°C e 3,9 U mL-1 de atividade de Lacase. Os testes em batelada mostraram que a inoculação não interfere na atividade enzimática e que a enzima comercial é biodegradável. O experimento com as LAFs em sistemas contínuos em COV de 0,2 kg DQO m-3 d-1, mostrou que a LAF com Lacase comercial, removeu 86 %, 52 %, 20 % e 30 % de DBO5,20, DQO, Cor e Compostos Lignínicos (CL), respectivamente. A LAF com EET removeu 90 %, 50 %, 2 % e 20 % de DBO5,20, DQO, Cor e CL, respectivamente. No entanto, os resultados anteriores não foram estatisticamente diferentes daqueles obtidos nos sistemas sem enzimas (controles). Na LAF com Lacase comercial não se verificou remoção de Compostos Fenólicos Totais (CFT), enquanto na LAF com EET houve remoção de apenas 1 %, o qual foi importante, pois nos controles e LAF com enzima comercial ocorreu geração de CFT. O aumento da COV para 0,6 ou 1,2 kg⋅DQO⋅m-3⋅d-1 não diminuiu a eficiência das LAFs, chegando a aumentar a redução dos parâmetros de DQO e CFT. Já a redução da biodegradabilidade do efluente kraft impactou mais os sistemas do que as sobrecargas de matéria orgânica biodegradável. Por conta das características do efluente e condições utilizadas, a atividade da Lacase comercial reduziu em 58 % após 24 horas de contato dentro da LAF. Já o EET na LAF, apesar de diluído, manteve a Lacase ativa e permitiu catalisar a oxidação dos CFTs no efluente kraft, possivelmente pela presença de compostos que interagem mediando estas reações. A enzima Lacase associada a LAF se manteve ativa no tempo de operação, não sofreu influência do inóculo, porém não foi capaz de melhorar o desempenho observado no sistema controle nas condições de operação, especialmente na forma pura, como Lacase comercial, já o EET se mostrou promissor pelo seu desempenho sobre os CFT. The kraft process is the most used in the world for the production of pulp and paper. This process was done with high concentrations of organic matter and recalcitrant compounds, which can have a significant impact on the aquatic environment. In Brazil, the most widespread treatment for this effluent is as Facultative Aerated Lagoons (FALs). This type of treatment is efficient in the removal of biodegradable organic matter, however some contaminants persist because of its recalcitrance, attributing toxicity to the effluent even after treatment. The objective of this work was to evaluate the treatment of kraft effluent by biological process in the presence of commercial Laccase (NOVOZYM 51003®) and ligninolytic enzymes produced in the laboratory by extract of White Rot Fungi (WRF). An experimental study was carried out with the aerobic batch system to determine the effects of pH, temperature and commercial Laccase concentration, as well as the rapid batch tests to verify the effect of inoculation associated with commercial Laccase, the effect of Laccase/Mediator and the effect of Inactive commercial Laccase in the effluent treatment. We also study the performance of the commercial Laccase and the Enzymatic Extract of Trametes sp. (EET) in continuous flow, in lab scale FALs, under room temperature conditions, for 60 days in a constant Organic Load Rate (OLR). In a second phase of the experiment with FALs, a sudden increase in OLR was performed to verify the efficiency of shock systems. The factorial experiment showed that the use of commercial Laccase positively influences a lignin removal, color and spectral area, being more efficient at pH 4 and temperature of 37 ° C and 3.9 U mL-1 laccase. Batch tests show that an inoculation does not interfere with enzymatic activity and that a commercial enzyme is readily biodegraded within the system. The experiment with FALs at constant OLR of 0.2 kg COD m-3 d-1, showed that FAL with commercial Laccase removed 86%, 52%, 20% and 30% of BOD5,20, COD, Color and Lignin Compounds (LC), respectively with FAL with EET removed 90%, 50%, 2% and 20% of BOD5,20, COD, Color and CL, respectively. But the values of both FALs were not statistically different compared to their control. Also in the OLR of 0.2 kg COD m-3 d-1, the FAL with EET showed a 1% removal, which represents a reduction of the Total Phenolic Compound (TPC). The increase of OLR to 0.6 or 1.2 kg COD m-3d-1 does not negatively impact the efficiency of the FAL, leading to a weight increase in the removal of COD and TPC. A reduction of the BOD5,20/COD ratio caused a expressively more important shock them biodegradable organic matter overloads. Due to the effluent characteristics and conditions of use, the commercial Laccase had its activity reduced within the LAF system in 58% after 24 hours of contact. However, the FAL with EET it showed that, although diluted, the crude laccase present in the EET remained active and allowed to catalyze the removal of TPC present in the kraft pulp mill effluent, Due to the presence of other compounds Interacting with each other, mediating these reactions. This it seems expressively important, since the FAL used as control, absence of Laccase, promoted an increase of about 23% in the TPC content of the treated effluent.

A produção de etanol em indústrias de polpação de celulose é uma proposta importante para o desenvolvimento econômico do país e que desafia pesquisadores a buscar tecnologias mais eficientes que viabilizem a transformação dessas indústrias em biorrefinarias. Há necessidade de serem estudadas e viabilizadas novas fontes e novos processos de obtenção de etanol, sendo que uma das alternativas é a utilização de materiais lignocelulósicos. O presente trabalho visa realizar a hidrólise enzimática de polpa Kraft não branqueada da indústria de papel e celulose com posterior uso do produto das hidrólises para a formação de papel. A hidrólise enzimática foi realizada com o cocktail de enzimas Cellic® CTec2 a 6% em incubadora sob a temperatura de 50 °C, pH 5,0-5,5 e 250 rpm. As amostras foram preparadas em triplicata utilizando a relação de 1,5 gramas de polpa celulósica para 10 mL de solução tampão previamente esterilizada. Na hidrólise foram testados diferentes tempos de 0,5 h, 1 h, 1,7 h, 3 h, 6 h, 16 h, 24 h, 48 h e 72 h de incubação. O produto sólido das hidrólises foi utilizado para a formação de papel e o líquido foi separado para a determinação dos açúcares por cromatografia de troca aniônica. Para os maiores tempos de hidrólise obteve-se uma maior conversão de polpa celulósica em glicose (34,6%) e xilose (47,2%), respectivamente. Tanto para o papel branqueado quanto para o não branqueado ocorreu uma redução na resistência à tração (43,2% e 51,3%, respectivamente), ao estouro (41,8% e 16,2%) e ao rasgo (82,4% e 82,3%, respectivamente) do papel comparada a polpa in natura quando a polpa utilizada passa por um tempo maior de hidrólise (6 h). Para a produção de papel, os tempos ideais foram os menores, até 3 horas. Para a fabricação do papel após hidrólise em tempos maiores, deve-se adicionar até 20% com polpa celulósica não hidrolisada. Com a utilização da microscopia óptica observou-se claramente que após 6 horas de hidrólise enzimática ocorre a degradação visível da fibra de celulose. The production of ethanol from cellulose pulping industries is an important proposal for the country's economic development and that challenges researchers to seek more efficient technologies that enable the transformation of these industries in biorefineries. There needs to be studied and made possible new sources and new processes to obtain ethanol, and one of the alternatives is the use of lignocellulosic material. This study aims to carry out the enzymatic hydrolysis of Kraft unbleached pulp of the pulp and paper industry with subsequent use of the product of hydrolysis to form paper. The enzymatic hydrolysis was performed with the enzyme cocktail Cellic® CTec2 to 6% in an incubator under the temperature of 50 ° C, pH 5.0-5.5 and 250 rpm. Samples were prepared in triplicate using the ratio of 1.5 grams of pulp into 10 ml of sterile buffer solution beforehand. In the hydrolysis were tested different times of 0.5 h, 1 h, 1.7 h, 3 h, 6 h, 16 h, 24 h, 48 h and 72 h incubation. The solid product of hydrolysis was used for forming the paper and the liquid was separated for the determination of sugars by anion exchange chromatography. For larger hydrolysis times was obtained a higher conversion pulp into glucose (34.6%) and xylose (47.2%), respectively. Both for bleached paper and for the unbleached was a decrease in tensile strength (43.2% and 51.3%, respectively), the overflow (41.8% and 16.2%) and the groove (82, 4% and 82.3% respectively) compared to the paper pulp in nature when the pulp passes used by a higher hydrolysis time (6 h). For paper production, the ideal times were minor, up to 3 hours. For the manufacture of paper after hydrolysis times higher, one must add up to 20% unhydrolyzed cellulosic pulp. Using optical microscopy clearly be observed that after 6 hours of enzymatic hydrolysis occurs visible degradation of the cellulose fiber.

Grandes quantidades de corantes orgânicos são utilizadas por indústrias (têxteis, papel, cosméticos, entre outras), sendo o setor têxtil responsável pela maior produção, uso e descartes de efluentes contendo essas substâncias. Muitos são os tipos de corantes utilizados pelas indústrias, sendo o violeta de metila, frequentemente dectado nos seus efluentes. O corante violeta de metila (2B) é considerado um composto tóxico à vida aquática por interferir na transmissão da luz, dificultando os processos biológicos, prejudicando as comunidades aquáticas. Nos humanos a sua exposição prologada pode causar irritação nos olhos e no trato gastrointestinal. Com base nestas informações, objetivou-se avaliar o potencial de remoção do corante Violeta de Metila (VM), empregando nanotubos de titanato de hidrogênio H-TiNTs como adsorventes. No ensaio da influência do pH foi observado uma maior capacidade de adsorção do VM nos pHs de (7 a 9) com remoção de até 75% do VM. Nos estudos cinéticos observou-se um equilíbrio químico após 180 minutos de contato, com remoção máxima de 88 % do corante VM pelos H - TiNTs. Entre os três modelos cinéticos estudados, o melhor ajuste R2 (0,99) se deu para o de pseudosegunda ordem, frente aos dois outros modelos aplicados, o de pseudo-primeira ordem e o de difusão intrapartícula. Nos estudos isotérmicos o modelo de Langmuir foi o que melhor descreveu o processo de adsorção do corante VM nos H-TiNTs, com valores de R2 igual (0,99) para todas as temperaturas. A capacidade máxima de adsorção (96; 100 e 106 mg g-1) obtidas do modelo isotérmico Langmuir, nas temperaturas de 25, 35 e 45ºC, se aproximaram dos valores obtido experimentalmente (109; 115 e 120 mg g-1) e se distanciaram dos valores obtidos pelo modelo de Freundlich (48,5; 51,3 e 54,8 mg g-1). Os valores de RL (0,27; 0,26 e 0,26) (constante de Langmuir) e 1/n (0,52; 0,54 e 0,56) (constante de Freundlich), indicaram que o processo de adsorção foi favorável. Sugerindo que o modelo é melhor descrito pela isoterma do tipo L (Langmuir), indicando assim uma forte interação entre o corante VM e o H-TiNTs. Nos estudos termodinâmicos os valores negativos de ΔGº (-32,66; - 33,87 e -35,01) indicam que o processo de adsorção dos H-TiNTs para remoção do corante VM é de natureza espontânea. Já o valor positivo de ΔHº (2,28) indica que o processo de adsorção é de natureza endotérmica. O presente estudo forneceu uma base experimental sobre o processo de adsorção na remoção do corante VM por HTiNTs, o qual mostrou ser eficiente, apresentando alta capacidade adsortiva e rápida taxa de adsorção. Large amounts of organic dyes are used by industries (textiles, paper, cosmetics, among others), and the textile sector is responsible for the greater production, use and disposal of effluents containing these substances. Many are the types of dyes used by industries, being methyl violet, often found in their effluents. The violet methyl dye (2B) is considered a toxicant to aquatic life by interfering with the transmission of light, hindering biological processes, harming aquatic communities. In humans, its prolonged exposure may cause irritation to the eyes and gastrointestinal tract. Based on this information, the objective of this study was to evaluate the potential for the removal of Methyl Violet (VM) dye, using hydrogen titanate nanotubes H-TiNTs as adsorbents. In the pH influence test, a higher adsorption capacity was observed at pHs of (7 to 9) with removal of up to 75% of the VM. In the kinetic studies, a chemical equilibrium was observed after 180 minutes of contact, with a maximum removal of 88% of the VM dye by H-TiNTs. Among the three kinetic models studied, the best fit R2 (0.99) was for the pseudo second order, compared to the other two applied models, pseudo first order and intraparticle diffusion. In the isothermal studies, the Langmuir model best described the adsorption process of VM dye in H-TiNTs, with R2 values equal (0.99) for all temperatures. The maximum adsorption capacity (96; 100 and 106 mg g-1) obtained from the Langmuir isothermal model at temperatures of 25, 35 and 45ºC approached the values obtained experimentally (109; 115 and 120 mg g-1) and distanced themselves from the values obtained by the Freundlich model (48,5; 51,3 and 54,8 mg g-1). Values of RL (0.27, 0.26 and 0.26) (Langmuir's constant) and 1/n (0.52, 0.54 and 0.56) (Freundlich's constant) indicated that the adsorption was favorable. It’is suggest that the model is best described by the Langmuir type isotherm, thus indicating a strong interaction between the VM dye and the H-TiNTs. In the thermodynamic studies, the negative values of ΔGº (-32.66, -33.87 and -35.01) indicate that the adsorption process of H-TiNTs for removal of the dye VM is spontaneous in nature. However, the positive value of ΔHº (2.28) indicates that the adsorption process is of endothermic nature. The present study provided an experimental basis on the adsorption process in the removal of the VM dye by H-TiNTs, which showed to be efficient, presenting high adsorptive capacity and fast adsorption rate.

Esta pesquisa foi desenvolvida a partir de uma abordagem mista (quantitativa e qualitativa), utilizando os princípios metodológicos da pesquisa-ação, e teve como objetivo sensibilizar professores do ensino básico quanto às questões dos Recursos Hídricos (RH) e quanto à importância da inserção da Educação Ambiental (EA) em suas práticas pedagógicas. Para atender o objetivo foi ofertado um curso semipresencial, de “Educação Ambiental com ênfase em Recursos Hídricos”, para professores (6o ao 9o ano) da rede estadual de ensino do Paraná. O curso, com duração de 16 semanas, foi ministrado em três encontros presenciais e através do Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA), plataforma Moodle 2.5. No AVA foram disponibilizados textos, artigos, vídeos e reportagens. Para uma maior interação e troca de experiências entre os participantes foram conduzidos Fóruns de discussões acerca dos temas trabalhados. Os resultados foram obtidos através da avaliação dos questionários respondidos pelos participantes durante os encontros presenciais e no AVA, a partir de relatos dos participantes durante o curso, da análise das atividades no AVA e dos Projetos de Ação Ambiental (PAA) desenvolvidos pelas equipes de professores nas escolas. Inicialmente foi realizado um diagnóstico de conhecimento e percepção ambiental dos 82 participantes, sendo que algumas das questões dessa primeira coleta de dados nortearam a continuidade do curso. Considerando a avaliação do curso pelos participantes, a plataforma Moodle foi considerada fácil de trabalhar, os materiais postados nas Bibliotecas foram considerados enriquecedores e bem elaborados e o atendimento pela tutora adequado. As Tarefas foram consideradas bem elaboradas e importantes para facilitar a compreensão dos temas propostos. Dos recursos ofertados, os vídeos indicados se destacaram, pois além das várias visualizações, estes foram utilizados pelos professores em sala de aula. Quanto aos Fóruns, houve divergência de opiniões, onde uns consideraram proveitoso pela troca de experiências e outros sem aproveitamento ou sugeriram outras abordagens. Segundo os participantes, deveriam ter um maior número de encontros presenciais, pois estes ofereceram troca de experiências, palestras interessantes e um melhor entendimento dos temas abordados já que havia a possibilidade de interação em tempo real. O curso foi finalizado com a apresentação de 17 PAA executados pelos professores nas escolas, os quais envolveram o ambiente escolar e seu entorno, promovendo melhorias e o envolvimento da comunidade. A partir da pesquisa realizada é possível concluir que cursos de atualização ou de formação continuada podem ser uma das alternativas para reduzir as lacunas existentes na formação de professores e incentivá-los a trabalhar com a EA em suas práticas pedagógicas. This work performed through both quantitative and qualitative approaches, using the methodological principles of action research. It has as objective to draw the attention of basic education teachers as far as the Hydric Resources (HR) are concerned, as well as to the importance of the insertion of Environmental Education (EE) in pedagogical practices. In order to attain this objective, a course, called “Environmental Education emphasizing Water Resources”, was offered to teachers from 6th to 9th grades from Parana’s public schools. The course, which lasted 16 weeks, performed both in three in-person meetings and through the Virtual Learning Environment (VLE), Moodle 2.5 platform. Texts, papers, videos and articles were available for the teachers in VLE. Forums about the studied themes also carried, so that participants could interact and exchange experiences. Data obtained through the analysis from the questionnaires answered by the attenders during both the in- person meetings and in VLE, and through attender’s reports during the course, VLE’s activities and Environment Action Projects (EAP) developed by teacher groups in schools. First, a diagnosis about the 82 attender’s environmental knowledge and perception was perform were. Some of the questions from this first data gathering guided the course’s following steps. The participants considered the Moodle platform easy to work with. More than that, they considered the materials published in the libraries enriching the tutor’s help adequate. The tasks considered well elaborated and important in aiding the comprehension of the proposed themes. Considering all offered resources, the videos received considerable attention, since they obtained several views and use were by the teachers in the classroom. As far as the forums are concerned, opinions diverged. Some considered the exchange of experiences very helpful, while others considered it not helpful or proposed other approaches. The course attenders also suggested that a higher number of in-person meetings would improve the quality of the course. Besides containing interesting talks, they favor the exchange of experiences and a better understanding of the themes in focus, since there is real time interaction. Finally, the course was finished with 17 EAP, which performed by participant teachers in schools. These EAPs involved the school environment and its surroundings, promoting improvements for the community. It is possible to conclude from this research that updating courses, as well as continuous formation courses, can act as an alternative to reduce existing gaps in teacher’s education and encourage them to work with Environmental Education and its pedagogical practices.