Orientadores: Milton Mori, Roy Edward Bruns / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:06:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguezEsquerre_KarlaPatriciaSantosOliveira_D.pdf: 4720943 bytes, checksum: f685473468801e47e0af06d321f08556 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Um dos maiores problemas na modelagem e controle de processos de tratamento de efluentes é a construção de modelos confiáveis. Para estes tipos de processos, o desenvolvimento de modelos detalhados baseados em princípios fundamentais e em estudos cinéticos é muito difícil, caro e demanda tempo. A lagoa aerada é um exemplo típico de um processo difícil de ser modelado e controlado. Seu afluente é variável (quali e quantitativamente); a população de microoganismos varia com o tempo (em quantidade e em número de espécies); o conhecimento do processo é escasso e há poucos analisadores on-line. A quantidade de matéria orgânica presente é medida através da demanda química de oxigênio (DQO) e da demanda bioquímica de oxigênio (DBO). Elas são variáveis chaves do processo, indicadoras da qualidade do efluente tratado. Tem-se considerável interesse em ter-se um modelo de entrada-saída para predição da DBO, pois é necessário um tempo de cinco dias para análise em laboratório, e um significante tempo de residência na lagoa. Recentemente, alguns trabalhos relacionados ao uso das técnicas de redes neurais artificiais na modelagem de bioprocessos têm sido publicados. Entretanto, pouca atenção tem sido dada às características dinâmicas destes processos. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver um modelo que forneça predições com acurácia da DBO de entrada e saída da lagoa aerada da lnternational Paper of Brazil. Modelos dinâmicos e estacionários foram desenvolvidos utilizando as técnicas de redes neurais artificiais e de regressão linear multivariada. Medidas de qualidade da água, tais como, a DBO, DQO, pH, condutividade, cor e temperatura, adicionalmente às informações do processo de produção (produção de papel e celulose), medidas durante um período aproximado de quatro anos foram usadas no desenvolvimento dos modelos. As vantagens e desvantagens das técnicas de redes neurais e de regressão linear muhiariada, em relação às suas habilidades de modelar um sistema complexo e multivariado, são verificadas e descritas detalhadamente. A redes perceptron de múltiplas camadas forneceram resultados de predição consideravelmente superiores, mesmo quando um número limitado de amostras foi utilizado para a construção dos modelos / Abstract: One of the most difficult problem in the modeling and control of wastewater treatment processes is the construction of reliable process models. For these processes, the development of detailed models based on fundamental principIes and intense kinetic studies is very difficult, expensive and time consuming. The aerated lagoon is a common example of such an environrnental processo Its inflow is variable (both in quality and quantity); the population of microorganisms varies over time, both in quantity and in the number of species; process knowledge is scarce and the few online analyzers available tend to be unreliable. The amount of organic matter present is measured as either the biochemical oxygen demand (BOD) or the chemical oxygen demand (COD). They are key process variables in water quality. It is very desirable to have a reasonably accurate input-output model for BOD prediction because there is a five-day delay in its laboratory analysis, and a significant hydraulic residence time delay in the aerated lagoon. Recent1y, some papers using artificial neural networks (ANNs) in modeling biological wastewater treatment processes have been published. But surprisingly, very little attention has been paid to the dynamic characteristics of these systems. The main objective of this study is to develop an estimation model that provides accurate predictions ofthe biochemical oxygen demand (BOD) ofthe input and output streams of an aerated lagoon at a pulp and paper mill operated by International Paper of Brazil Steady-state and dynamic predictive models are presented based on both ANNs and linear multivariate regression techniques. Water quality measurements - BOD, COD, flow rate, pH, conductivity, color, temperature together with milling process information - pulp and paper production -, over a four-year period are used to develop the models. The advantages and drawbacks of both neural networks and multivariate linear regression techniques in their ability to model complex and multivariate processes are verified and described in details. The ANN models were slight1y more accurate but both models provide reasonably / Doutorado / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Vanildo Luiz Del Bianchi / Coorientador: Maria Madalena Alves / Coorientador: Giovana Tommaso / Banca: Ana Júlia Viana Cavaleiro / Banca: Gisele Ferreira Bueno / Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz / Banca: Crislene Barbosa de Almeida / Resumo: Foi avaliado o desempenho de dois sistemas anaeróbios para o tratamento de água residuária de laticínios. O primeiro sistema foi composto por reatores anaeróbios horizontais, combinados à fertirrigação subsuperficial (SAHFS) em plantação de tomates cereja no tratamento de águas residuárias de laticínios. Diferentes meio suporte foram testados, pedra brita e tiras de pneus, para verificar qual o material proporcionaria uma melhor aderência aos micro-organismos formando assim o biofilme para o sistema de tratamento anaeróbio. Obteve-se uma eficiência de remoção de Demanda Química em Oxigênio (DQO) de 80% e 90% para o meio suporte brita e pneu (sistemas A e B), respectivamente. Foram também avaliadas diferentes concentrações de alimentação de água residuária e, verificou-se uma eficiência de remoção de DQO de 97% para os sistemas alimentados com 1 e 6 g L-1 DQO (sistema D e E, respectivamente). Para o sistema alimentado com 10 g L-1 DQO (sistema F) a eficiência de remoção de DQO foi de 92%. Em relação aos resultados obtidos pela fertirrigação subsuperficial nos sistemas D, E e F, os valores médios da taxa de crescimento das plantas foram de 80, 120 e 70 cm, e, a área de massa foliar foram de 7.000, 18.000 e 6.000 cm2, respectivamente. O segundo sistema utilizado para o tratamento de água residuária de laticínio, foi composto por um reator anaeróbio de manta de lodo invertido (IASB). Uma nova configuração do reator anaeróbio de alta taxa que visa principalmente tratar águas residuárias com grandes quantidades de lipídios como é o caso da água residuária de laticínio. O reator foi operado em ciclos de alimentação/reação, para que o consórcio microbiano do reator conseguisse degradar a matéria orgânica. Durante os ciclos foram testados diferentes Tempo de Detenção Hidráulico (TDH) de 1.00, 0.67 e 0.33 dias e uma Carga Orgânica Volumétrica (COV) de 2.4, 3.6 e 7.2 g DQO L-1. Foi possível... / Abstract: The performance of two anaerobic systems for treating wastewater from dairy products industries was evaluated. The first systems composed by horizontal-flow anaerobic reactors combined with subsurface ferti-irrigation (SAHFS) culture cherry tomato were fed with wastewater from the dairy products industry. Different support materials, crushed stone and tire strips, were used in order to verify the best materials which provide a better adherence to microorganisms, thereby forming a biofilm for the anaerobic treatment system. The chemical oxygen demand (COD) removal efficiency obtained was 80 % and 90 % for the material crushed stone and tire strips (Systems A and B) respectively. Also different feed concentrations of wastewater were tested, and 97 % of COD removal efficiency was obtained for the system feed with 1 and 6 g L-1 COD (system D and E, respectively). For the system feed with 10 g L-1 COD (system F) the COD removal efficiency was 92%. The results obtained in the subsurface ferti-irrigation culture cherry tomato for the systems D, E and F, were 80, 120 and 70 cm for culture plants growth and for the leaf area mass were 7.000, 18.000 and 6.000 cm2, respectively. The second system used for the treatment of wastewater from dairy industry was composed by an inverted anaerobic sludge blanket reactor (IASB). A new configuration of high rate anaerobic reactor with the aim to treating wastewater with large amounts of lipids, as in the case of dairy industries wastewaters. The reactor operated in cycles feed/reaction, so that the microbial consortia of the reactor could degrade the organic matter. During the cycles, different Hydraulic Retention Times (HRT) were tested of 1, 0.67 and 0.33 days and also different organic load rate (OLR) of 2.4 3.6 and 7.2 g COD L-1. It was possible to verify values of COD removal of 90% in all HRT and OLR used. The production of methane during the experiment was 70 - 80 L CH4 day-1. The percentage of organic ... / Doutor

Orientador: Denis Miguel Roston / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-23T23:39:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mansor_MariaTeresaCastilho_M.pdf: 4124494 bytes, checksum: 3a1d74ce42c01fba1b30f24428a04f4e (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este traballio visou avaliar, por um período de seis meses (set/97 a fev/98), o desempenho de leitos com escoamento subsuperficial, cultivados com macrófitas emergentes, no tratamento de águas residuárias primárias do Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas da UNICAMP. O experimento consistiu na implantação e operação de uma planta piloto composta por quatro leitos -área de 4,24 m2e altura de 0,60 m -construídos em blocos de concreto acima do níveldo solo. O desempenho dos leitos foi comparado em termos de redução de demanda quúnica de oxigênio, remoção de nitrogênio como total Kjeldabl, fósforo total como pol-, coliformes totais e fecais, considerando-se o tamanho da brita usada como meio suporte nos leitos (55 a 90 mm ou 90 a 135 mm), a presença de macrófitas (um dos leitos permaneceu sem cultivo para controle do experimento) e a espécie cultivada (a espécie híbrida Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. ou a espécie Eleocharis fistulosa). Uma taxa orgânica média de 142,6 KgDQOlha.dia foi aplicada aos leitos; estimou-se o tempo médio de detenção hidráulica em 2,5 dias. Para as análises químicas, os melhores resultados médios mensais foram obtidos nos leitos cultivados, contendo brita de 55-90 mm como meio suporte. A máxima redução de DQO, igual a 82,7%, e a máxima remoção de fósforo total como pol-, igual a 86,4%, foram obtidas no leito cultivado com Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L.. A máxima remoção de nitrogênio como total Kjeldabl, igual a 91,8%, foi obtida no leito cultivado com Eleocharis fistulosa. No geral, obteve-se um acréscimo no número mais provável de coliformes totais e fecais no efluente de todos os leitos; porém, neste caso os resultados foram inconclusivos por restrições impostas pelo relativamente pequeno conjunto de dados. Todos os resultados obtidos neste experimento devem ser considerados informativos acerca do desempenho dos leitos na sua concepção, ao invés de medidas de seu desempenho médio após estabelecimento das plantas. Através de processamento de imagens, calculou-se o comprimento das raizes de Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. transplantadas em leitos contendo brita de 90-135 mm e 55-90 mm como 1.161 me 1.315,8 m, respectivamente. As áreas superficiais totais médias de raiz contidas em cada leito, estimadas a partir destes valores, foram de 1.011 m2 e 1.145,8 m2, respectivamente. Quanto 'a adaptação das espécies cultivadas nos leitos, a E/eocharis mostrou-se mais resistente e vigorosa que a Typha em relação às condições adversas enftentadas durante o transplante e adaptação, porém apresentou desenvolvimento mais lento em termos de lançamento de brotos, crescimento e espalhamento no leito, devido às características peculiares da espécie / Abstract: In this study, four pilot-scale subsurface flow constructed wetlands (4xlm, depth 0.6m) were tested for the treatment of primary settled wastewater ttom CPQBA - UNICAMP. The units were constructed above soillevel with concrete bricks. Experiments were carried out over a period of 6 months (sept/97 to febr/98) to compare the influence of the graveI media size range (135-90 mm or 55-90 mm) and presence of macrophytes (the hybrid specie Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. or the specie Eleocharis fistulosa) on the eft1uent quality - one unit was kept unplanted. The averaged loading rate applied to the units was 142.6 kgCOD/ha.d and the estimated hydraulic retention time was 2.5 days. The units performances were measured by comparing monthly averaged reduction concentrations of 1000sof chemical oxygen demand, total phosphorus as PO/-, nitrogen as total Kjeldahl, and MPN of total and fecal coliforms. To date, the results indicate that the planted units filled with gravei media size ranging ttom 55 to 90 mm showed a higher COD and nutrient removal. The Eleocharis spp. unit showed the greatest TKN uptake capacity (91,8%) while the Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. unit showed better result in removing COD and total phosphorus (82,7% and 86,4%, respectively). However, there were not improvements in the eft1uentquality concerning total and fecaI coliforms during the period of monitoring - despite the increase in MPN of total and fecal coliforms obtained, the small set ofresults did not alIow conclusions in this case. Total averege removal.results for alI the parameters analyzed will only be obtained after complete vegetation establishment in the units. Estimates of initial averaged superficial root area for the 135-90 mm and 55-90 mm Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. units were obtained through an image processing method as being 1012m2and 1146.93m2,respectively. This species showed fàster propagation in the units, despite its more difficult adaptation to them, compared to Eleocharisfistulosa / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_andrea_vilar.pdf: 887797 bytes, checksum: ea9c7cffa914ff47506cd955125f7a3d (MD5) Previous issue date: 2009-02-13 / The main environmental impacts caused by the dairy industries are related to discharge of liquid effluents, usually without any kind of control or treatment. The dairy effluent is characterized by high content of organic matter, being important the implementation of techniques for its effective treatment and low cost. This study aims to evaluate the performance of a flotation column operating in batch for the pre-treatment of a dairy effluent. The first step was to investigate the processes of flocculation / sedimentation and flotation of a synthetic dairy effluent in the isoelectric point. This was prepared by the addition of milk powder to water under mechanical stirring, to obtain a homogeneous suspension. It was used a milk concentration of 6.5% (w/v), aiming simulate the characteristics of a real effluent. The optimal condition of flocculation was determined using a jar test by the addition of an aqueous solution of HCl 1:10 (v/v). Settling tests using the flocculated suspension were performed in duplicate through the observation of the displacement of flocs along the time. Flocs density was evaluated through centrifugal technique and the flocs diameter was determined according equations that describe the flocculent systems fluidodynamic. Flotation test was carried out in a column operating in batch. The optimal condition of flocculation was observed at pH 4.0, with a flocs recovery efficiency of 88% in the jar test. Settling tests showed that after 15 minutes flocs had already reached the compactation region, being observed a stabilization of the sediment height. Settling maximum velocity was similar for both experiments, with values of 0.97 cm/min and 0.84 cm/min. Density and flocs diameter were 1,016±0,012 g/cm3 and 275 mm, respectively, and the solids recovery efficiency was 93%, demonstrating the efficiency of the flocculation/sedimentation process for primary treatment of a flocculated synthetic dairy effluent. Moreover, flotation was not satisfactory, with a effluent sedimentation in the flotation column. In the second stage of work was used an industrial dairy effluent (obtained from cheese processing) from a small industry located in the agreste region of Pernambuco State. Physical-chemical characterization of effluent was made to determine the contents of protein, ash, lipids, carbohydrates and pH. The effluent had approximately 5 g/100mL carbohydrates, 0.8 g/100mL of proteins and lipids of 0.6 g/100mL and pH 5.0. The visual observation of flocs formation in the range pH 2,5 to pH 5,5 was not possible. A factorial design was used to evaluate the efficiency of the flotation column to remove the COD content, and the variables investigated were pH and air flow. The maximum removal of COD (70%) was achieved for an air flow of 1.362 mL/min, while pH was not statistically significant. Flotation efficiency reaches 76% in the presence of a flocculating agent in a concentration of 0.1%. The effluent showed low hydrophobicity, isoelectric point at pH 4.0 and mean particle diameter of 0.43mm. Experimental data were fitted satisfactorily to a first-order kinetic model / Os principais impactos ambientais causados pelas indústrias de laticínios estão relacionados ao lançamento dos efluentes líquidos, geralmente sem nenhum tipo de controle ou tratamento. O efluente lácteo é caracterizado pelo elevado teor de matéria orgânica, sendo de fundamental importância a implementação de técnicas de tratamento eficazes e de baixo custo. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de uma coluna de flotação operando em batelada para o pré-tratamento de um efluente lácteo. A primeira etapa consistiu em investigar os processos de floculação/sedimentação e flotação de um efluente lácteo sintético em seu ponto isoelétrico. Este foi preparado pela adição de leite em pó à água, sob agitação mecânica, de maneira a obter-se uma suspensão homogênea. Foi utilizada uma concentração de leite de 6,5% (p/v), visando simular as características de um efluente real. A condição ótima de floculação foi determinada através do teste de jarro pela adição de uma solução aquosa de HCl na proporção de 1:10 (v/v). Testes de sedimentação da suspensão na condição ótima de floculação foram realizados em duplicata por meio da observação do deslocamento da altura de flocos em função do tempo. A densidade dos flocos foi avaliada por meio da técnica de centrifugação e o diâmetro dos flocos foi determinado de acordo com equações que descrevem a fluidodinâmica de sistemas floculentos. O ensaio de flotação foi realizado em uma coluna operando em batelada. A condição ótima de floculação foi observada a pH 4,0, sendo obtida uma eficiência de recuperação dos flocos de 88% no teste de jarro. Os ensaios de sedimentação demonstraram que após cerca de 15 minutos os flocos já atingiam a região de compactação, sendo observada uma estabilização da altura do sedimento. A velocidade máxima de sedimentação observada foi semelhante para ambos os experimentos, com valores de 0,97 cm/min e 0,84 cm/min. A densidade e o diâmetro médio dos flocos foram de 1,016±0,012 g/cm3 e 275 mm, respectivamente, e o percentual de recuperação dos sólidos foi de 93%, demonstrando a eficiência do processo de floculação/sedimentação para o tratamento primário de efluente lácteo sintético floculado. Por outro lado, a flotação não foi satisfatória, sendo observada a sedimentação dos flocos na coluna de flotação. Na segunda etapa do trabalho foi utilizado um efluente lácteo industrial (soro de queijo), obtido de uma pequena indústria localizada no Agreste pernambucano. A caracterização físico-química do efluente foi realizada em termos do teor de proteínas, cinzas, lipídios, carboidratos e pH. O efluente apresentou aproximadamente 5 g/100mL de carboidratos, 0,8 g/100mL de proteínas e 0,6 g/100mL de lipídios e um pH igual a 5,0. Não foi possível a observação visual de formação de flocos variando-se o pH da suspensão entre 2,5 e 5,5. Um Vilar, A.C. Utilização da flotação em coluna para o tratamento de efluente da indústria Láctea planejamento fatorial foi empregado para avaliar a eficiência da coluna de flotação na remoção da DQO do efluente, tendo como variáveis o pH e a vazão de ar do sistema. A máxima remoção de DQO (70%) foi atingida para uma vazão de ar de 1.362 mL/min, enquanto que o pH não apresentou-se como uma variável significativa. A eficiência de flotação atinge 76% na presença de um floculante catiônico a uma concentração de 0,1%. O efluente apresentou baixa hidrofobicidade, ponto isoelétrico a pH 4,0 e diâmetro médio de partícula de 0,43 mm. Os dados experimentais foram ajustados de maneira satisfatória a um modelo cinético de primeira ordem

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_ricardo_francisco.pdf: 1013747 bytes, checksum: 1378e1904be81342e7cf1b3a4c0a7516 (MD5) Previous issue date: 2007-12-01 / The objective of this study was to elaborate and to develop strategies for the design of a pilot plant of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket - UASB. In the design of UASB type reactors, mainly those that deal with effluent of low concentration, the sizing is made by the hydraulical load criterion, and not for the organic load. In this case, the ascending velocity in the decantation and digestion compartments starts to be of basic importance higher velocities result in the loss of biomass of the system, reducing the process stability. As consequence, the height of the reactor must be reduced, increasing its transversal section, in order to guarantee the maintenance the upward velocity of the adequate ranges. In for the project of an UASB pilot reactor, with didactic purposes, the functions of each component of the reactor had been studied, identifying to them the necessary fluid dynamic characteristics to the good performance of the set. Simple mathematical models are presented to guarantee ranges of upward and sedimentation velocities of the liquid and solid phases, respectively. For the gaseous phase important operational parameters had been identified, mainly in the stages of start-up and shutdown. As one of the consequences of the study a computational program of sizing for a pilot UASB is presented in Matlab® language. The program is simple, interactive and provides simulation of hydraulical parameters of the reactor. With aid of support tools as pilot unit and of simulation program, it can be made forecasts of an operation adjusted for UASB reactors in commercial scale / O objetivo deste estudo foi elaborar e desenvolver estratégias para o projeto de uma planta piloto de um reator anaeróbico de fluxo ascendente (RAFA), também denominado reator anaeróbico de manta de lodo (UASB - Upflow Anaerobic Sludge Blanket). No projeto de reatores do tipo UASB, principalmente aqueles que tratam esgotos de baixa concentração, o dimensionamento é feito pelo critério de carga hidráulica, e não pela carga orgânica. Neste caso, a velocidade ascendente nos compartimentos de digestão e de decantação passa a ser de fundamental importância - velocidades excessivas resultam na perda de biomassa do sistema reduzindo a estabilidade do processo. Como conseqüência, a altura do reator deve ser reduzida, aumentando-se a sua seção transversal, a fim de garantir a manutenção das velocidades ascensionais dentro das faixas adequadas. Para o projeto de um reator UASB piloto, com finalidades didáticas, foram estudadas as funções de cada componente do reator, identificando-lhes as características fluidodinâmicas necessárias ao bom desempenho do conjunto. Apresentam-se modelos matemáticos simples para garantir faixas de velocidades ascencionais e de sedimentação das fases líquida e sólida, respectivamente. Como uma das conseqüências do estudo apresenta-se um programa computacional de dimensionamento para um UASB piloto em linguagem Matlab®. O programa é simples, interativo e proporciona estimativas de parâmetros de projeto do reator. Com auxílio de ferramentas de apoio do tipo unidade piloto e programa de simulação, pode-se fazer previsões das dimensões adequadas para UASB em escala comercial

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2017-11-22T18:12:19Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_jose_francisco_araujo_melo.pdf: 749901 bytes, checksum: e18014a99b9a2a95d319c1dba4ad0733 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-22T18:12:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_jose_francisco_araujo_melo.pdf: 749901 bytes, checksum: e18014a99b9a2a95d319c1dba4ad0733 (MD5) Previous issue date: 2010-06-01 / The high productivity in the breeding of shrimp makes it necessary to approach some aspects to their sustainability, particularly the aquatic environment of the nursery. Thus, the treatment of effluents originating from the shrimp becomes of fundamental importance, considering the need to minimize the environmental impacts generated by this productive activity. This study investigates the uses of flotation types of column and dissolved air to the treatment of shrimp effluent. The effluent used was from the farm Tabatinga, located on the north coast of Pernambuco State. Was performed physical-chemical and microbiological characterization of effluent being obtained parameters consistent with those found in the literature. A column flotation bench was used in experimental trials, being employed an experimental design with two variables (pH and air flow) to evaluate the removal of turbidity of the effluent. The effect of adding a flocculant was also investigated. The FAD cell experiments were performed with pressure values of 3 and 6 bar, and a pH of 5.8 and 9.8, and additional experiments were performed using an anionic collector. The results of column flotation for the effluent from the beginning of culture showed that the turbidity decreases with increasing air flow and the decrease in pH after 40 minutes of the proceedings, was obtained as best fit a linear model with interaction. The presence of flocculant concentration of 0.1% (p / v) at pH 7.8 showed a removal of turbidity of only 25% for the condition of lower air flow. For the treatment of effluent from the end of cultivation, the turbidity removal also increased with increasing air flow and with decreasing pH, reaching a maximum removal of about 40% after 35 minutes of the proceedings, with an adjustment quadratic model. In dissolved air flotation effluent end of the cultivation, the highest percentage of turbidity removal were obtained at pH 5.8, reaching values of 52 and 47% for operating pressures of 3 and 6 bar, respectively. In the presence of an anionic collector, there was an increase in the removal of turbidity values between 56 and 65%. / A elevada produtividade nos criadouros de camarão torna necessária a abordagem de alguns aspectos para sua sustentabilidade, principalmente do ambiente aquático dos viveiros. Dessa forma, o tratamento de efluentes originados da carcinicultura torna-se de fundamental importância, considerando a necessidade de minimizar os impactos ambientais gerados por essa atividade produtiva. O presente trabalho investiga os usos das flotações dos tipos por coluna e ar dissolvido para o tratamento de efluentes da carcinicultura. O efluente utilizado foi proveniente da fazenda Tabatinga, localizada no litoral norte do Estado de Pernambuco. Foi realizada a caracterização físico-química e microbiológica dos efluentes, sendo obtidos parâmetros condizentes com os encontrados na literatura. Uma coluna de flotação de bancada foi utilizada nos ensaios experimentais, sendo empregado um planejamento experimental com duas variáveis (pH e vazão de ar) visando avaliar a remoção de turbidez do efluente. O efeito da adição de um floculante(Bozefloc CE 340 líquido) também foi investigado. Os experimentos em célula FAD foram realizados com valores de pressão de 3 e 6 bar, e pH de 5,8 e 9,8, e experimentos adicionais foram realizados utilizando um coletor aniônico. Os resultados de flotação em coluna para o efluente do início do cultivo demonstraram que a turbidez diminui com o aumento da vazão e com a diminuição do pH após 40 minutos de processo, sendo obtido como melhor ajuste um modelo linear com interação. A presença do floculante na concentração de 0,1% (p/v) a pH 7,8 demonstrou uma remoção de turbidez de apenas 25% para a condição de menor vazão de ar. Para o tratamento do efluente do fim do cultivo, a remoção de turbidez também aumentou com o aumento da vazão de ar e com a diminuição do pH, atingindo um valor máximo de remoção de cerca de 40% após 35 minutos de processo, com um ajuste quadrático do modelo. Na flotação por ar dissolvido do efluente do fim do cultivo, os maiores percentuais de remoção de turbidez foram obtidos a pH 5,8, atingindo valores de 52 e 47% para pressões de operação de 3 e 6 bar, respectivamente. Na presença de um coletor aniônico(Flomin-C-5435), observou-se um aumento na remoção da turbidez para valores entre 56 e 65%.

Orientador: Roberto Alves de Oliveira / Coorientador: Rose Maria Duda / Banca: Luciano Santos Rodrigues / Banca: Ariovaldo José da Silva / Resumo: A atividade suinícola se intensificou nas últimas décadas, o que proporcionou o aumento na produção de águas residuárias. Os reatores anaeróbios horizontais, em série, seguidos de filtro biológico percolador são uma nova proposta para o tratamento dessas águas residuárias, com vantagens, como a produção de biogás e o efluente final com menor poder poluente. Neste trabalho foi avaliado um sistema anaeróbio composto por um reator anaeróbio horizontal com manta de lodo (RAHML - R1), e três reatores anaeróbios horizontais com leito fixo, utilizando anéis de eletroduto corrugado (RAHLF - R2, R3 e R4) instalados em série, para o tratamento de águas residuárias de suinocultura. Também foi realizado o póstratamento do efluente anaeróbio em um filtro biológico percolador seguido de um sedimentador. Os tempos de detenção hidráulica (TDH) aplicados no sistema anaeróbio (R1+R2+R3+R4) foram de 65; 48,4 e 16,1 h e as cargas orgânicas volumétricas (COV) aplicadas no R1 foram similares estatisticamente, com valores médios de 16,2; 19,8 e 15,1g DQO (L d)-1, nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. As maiores remoções de demanda química de oxigênio total (DQOtotal), e produções volumétricas de metano de até 63% e de 0,730 m3 CH4 (m3 reator d)-1, ocorreram no R1, onde também foram observados os maiores tempos de retenção de sólidos (TRS), de até 49 dias. Embora os reatores R2, R3 e R4 tenham apresentado menores eficiências, contribuíram para a produção volumétrica de metano e para a estabilidade na remoção de material orgânico do sistema estudado, principalmente com a aplicação TDH maiores. Com a realização da hidrodinâmica no final do ensaio 2, utilizando o método estímulo resposta em pulso, verificou-se que os reatores anaeróbios horizontais R2, R3 e R4 possuem regime de escoamento com características de reatores de mistura completa e o R1 com... / Abstract: The swine activity has intensified in the last decades which resulted in the increased production of wastewater. The horizontal anaerobic reactors in series, followed by biological trickling filter are a new proposal in the treatment of these wastewaters and presents advantages such as biogas production and the final effluent with power pollutant reduced. This study evaluated an anaerobic system formed by a horizontal anaerobic sludge blanket (RAHML - R1), and three horizontal anaerobic reactors with fixed bed utilizing as material support rings of corrugated conduit (RAHLF - R2, R3 and R4) installed in series, for the treatment of wastewater swine. Was also performed post-treatment of anaerobic effluent in a biological trickling filter followed by a settler. The hydraulic retention time (HRT) applied in the anaerobic system (R1 + R2 + R3 + R4) were 65; 48.4 and 16.1 h and the organic loading rate (OLR) applied in R1 were statistically similar, with mean values of 16.2; 19.8 and 15.1 g COD (L d) -1, in trials 1, 2 and 3, respectively. The highest removals of total chemical oxygen demand (totalCOD), and volumetric methane productions of up to 63% and 0.730 m3 CH4 (m3 reactor d)-1, and occurred in R1, which were also observed the largest solid retention times (SRT) of up to 49 days. Although the R2 reactors, R3 and R4 presented lower efficiencies, but they contributed to the volumetric production of methane and to stability in the removal of organic matter in the studied system, especially with the largest application HDT. With the realization of the hydrodynamic at end of test 2 for answers stimulation pulse method, was possible to observe that the horizontal anaerobic reactors R2, R3 and R4 are flow regime with complete mixing reactor characteristics and R1 with plug flow characteristics. With the inclusion of post-treatment system, there were removals up to 90, 96, 64, 86, 68, 64, 77, 76 ... / Mestre

Orientador: Roberto Alves de Oliveira / Coorientador: Maria Inês Tiraboshi Ferro / Banca: Mariana Carina Frigieri Salaro / Banca: Valéria Del Nery / Resumo: As águas residuárias do processamento de frutos de cafeeiro por via úmida (ARC) constituem-se num importante resíduo orgânico com grande potencial poluente. A digestão anaeróbia em dois estágios combinado com o pós-tratamento aeróbio, possibilita a produção de subprodutos com valor agregado. Neste trabalho foi avaliada a combinação de dois reatores UASB em série (R1 e R2) seguidos de um reator em batelada sequencial (RBS), para a produção de metano e efluente estabilizado com e sem suplementação de fósforo. Foi aplicado o aumento gradual de cargas orgânicas volumétricas (COV) de 0,5 a 6 g DQOtotal (L d)-1, com tempos de detenção hidráulica de 60, 30 e 24 h no R1, R2 e RBS, respectivamente. A demanda química de oxigênio (DQO) dos afluentes aumentou de 6974 para 14939 mg L-1 O2, com isto, as remoções diminuíram de 87% para 80%, e a suplementação de fósforo não teve um efeito significativo sobre a remoção da matéria orgânica. A correção nutricional permitiu melhorar a qualidade dos efluentes, aumentando as eficiências de remoção de fenóis de 70% para 94% com fósforo, porém não houve aumento da produção de biogás com a correção nutricional. As maiores produções de metano ocorreram no R1, e foram de 0,29 e 0,74 L CH4 (L d)-1 nos diferentes ensaios. Adicionalmente, o sistema anaeróbio - aeróbio removeu de 40% a 71% de nitrogênio total Kjeldahl (NTK) e fósforo total (PT) sem correção nutricional do afluente, e 41% e 81% de NTK e PT quando o afluente foi corrigido. Houve remoções de elementos inorgânicos como Fe, Zn, Cu, Mn, Mg, Ca e K, principalmente durante a digestão anaeróbia. Observou-se baixo desempenho para a produção de biogás e qualidade do efluente no R2, embora permitisse estabilizar os choques de carga e compostos tóxicos, como fenóis, durante as mudanças nas características físico-químicas das ARC. No RBS ocorreram fenômenos de nitrificação e remoção... / Abstract: Coffee processing wastewater (CPWW) is an important organic waste with high pollution potential. Anaerobic digestion in two-stages combined with post-treatment with aerobic phase, can enable the production of by-products with added value. In this study we evaluated the combination of two-stage UASB reactors (R1 and R2) followed by Sequencial Batch Reactor (SBR), for the stabilized effluent and methane production, with and without phosphorus supplementation. We applied gradual increase of organic loading rate (OLR) from 0,5 to 6 g CODtotal (L d)-1, with hydraulic retention times (HRT) of 60, 30 and 24 h in R1, R2 and SBR, respectively. The affluent COD was increased from 6974 to 14939 mg L-1 O2, thus decreased of removals from 87% to 80%, while phosphorus supplementation had no significant effect on the organic matter removal. Although, the nutritional correction improved effluent quality, increasing the phenol removal efficiencies from 70% to 94% with phosphorus addition, however did not induce differences in the biogas production. The highest methane production occurred in R1 and were 0,29 and 0,74 L CH4 (L d)-1 in the different tests. Additionally, the anaerobic - aerobic system removed from 40% to 71% of the total Kjeldahl nitrogen (TKN) and total phosphorus (TP) without affluent nutritional correction, and from 41 to 81% of TKN and TP when the affluent was corrected. Similarly, obtained inorganic elements removal such as Fe, Zn, Cu, Mn, Mg, Ca and K, especially during anaerobic digestion. The R2 showed low performance both for the production of bioenergy as to improve the quality of the effluent, although helped to stabilize the load shocks and toxic compounds such as phenols before changes in physical and chemical characteristics of CPWW. In the RBS were observed nitrification and biological phosphorus removal phenomena, although it decreased the aerobic reaction time and will add one anoxic reaction cycle. UASB system showed an ... / Mestre

Orientador: Carlos Eduardo Angeli Furlani / Coorientador: João Antonio Galbiatti / Banca: José Eduardo Pitelli Turco / Banca: Teresa Cristina Tarlé Pissarra / Banca: Adilson José Rocha Mello / Banca: Anaira Denise Caramelo / Resumo: É importante estudar compostos orgânicos na produção de mudas de T. heptaphylla, principalmente com resíduos considerados problemáticos como compostos a base de lixo urbano e restos vegetais oriundos de podas de árvores, bem como o tipo de água de irrigação utilizada. Com o trabalho o objetivo é analisar os substratos formados pela associação de doses de composto de lixo urbano e composto de poda de árvore, em condição de irrigação com água residuária e potável, nas características biométricas e na composição química foliar das mudas de Tabebuia heptaphylla. O delineamento experimental adotado foi em blocos casualizados em um esquema fatorial 8x2, sendo oito combinações de substratos (S): T1 (100% substrato comercial); T2 (100% C.P.A.); T3 (5% C.L. + 95% C.P.A.); T4 (10% C.L. + 90% C.P.A.); T5 (20% C.L. + 80% C.P.A.); T6 (40% C.L. + 60% C.P.A.); T7 (60% C.L. + 40% C.P.A.); e T8 (100% C.L.), associadas a irrigações com dois tipos de água (residuária e potável). As variáveis avaliadas foram: altura da parte aérea, diâmetro do coleto, massa de matéria seca da parte aérea e análise química foliar para determinação da concentração de macronutrientes. Os tratamentos que proporcionaram o melhor desenvolvimento das mudas de Tabebuia heptaphylla, foram os tratamentos 4 (10% CL + 90% CPA), 5 (20% CL + 80% CPA) e 6 (40% CL + 60% CPA). Sendo assim, os resultados permitem concluir que as combinações entre o composto de árvore e de lixo proporcionam resultados satisfatórios no desenvolvim... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: It is important to study organic compounds in the production of T. heptaphylla seedlings, especially with problematic considered as waste compounds to urban waste -based and plant remains derived from tree pruning, as well as the type of irrigation water used. The aim of this work was to analyze the biometric characteristics and the chemical composition of T. heptaphylla seedlings developed on different substrates formed by the association between different doses of urban waste compounds (CL) and compost of prunings trees (CPA) in irrigation condition with wastewater and drinking water. The experimental design was a randomized block in a 8x2 factorial design, with eight different combinations of substrates (S): S1 (100%) commercial substrate); S2 (C.P.A. 100%); S3 (5% + 95% C.L. C.P.A.); S4 (10% + 90% C.L. C.P.A.); S5 (20% + 80% C.L. C.P.A.); S6 (40% + 60% C.L. C.P.A.); S7 (60% + 40% C.L. C.P.A.); and S8 (100% C.L.) and with irrigation with two types of water (wastewater and potable). We evaluated the shoot height, stem diameter and leaf analysis to determine the concentration of macronutrients. Treatments that provided the best development of Tabebuia heptaphylla were treatments 4 (10% CL + 90 % CPA ), 5 (20 % CL + 80 % CPA) and 6 ( 40 % CL + 60 % CPA ) . The results obtained allow to conclude that the combination of the compound of tree and garbage provide satisfactory results development of the seedlings and the use of wastewater positively influences the devel... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:29:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseProducaoLodo.pdf: 4416450 bytes, checksum: 55ede069de533de6e6b7cf44b8a528d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-20T11:13:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseProducaoLodo.pdf: 4416450 bytes, checksum: 55ede069de533de6e6b7cf44b8a528d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T11:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseProducaoLodo.pdf: 4416450 bytes, checksum: 55ede069de533de6e6b7cf44b8a528d3 (MD5) Previous issue date: 2009-07-01 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / A Região Metropolitana de Belém possui poucas e incompletas informações sobre a produção e destino final de lodo de esgoto, pois apenas pequena parte do lodo gerado nos tanques sépticos e nas ETEs coletivas é desaguado e disposto sem controle no Aterro Sanitário do Aurá, portanto, é muito comum o lançamento indevido de lodo em corpos d`água e no solo, o que agrava os problemas de poluição/contaminação na área urbana. Sendo assim, esse trabalho tem como objetivo analisar o aumento da produção de lodo e avaliar o seu impacto no Aterro Sanitário do Aurá. A pesquisa foi desenvolvida na Região Metropolitana de Belém, que é composta pelos municípios de Belém, Ananindeua, Benevides, Marituba e Santa Bárbara do Pará. Tendo sido dividida em duas fases. Na Fase I foram estimados os volumes de lodo de esgoto (bruto e desaguado) de tanques sépticos e de ETEs na RMB no período de 2009 a 2030, sendo a Fase II destinada à análise da capacidade do aterro sanitário do Aurá como local de disposição deste lodo. Durante a mesma foi constatado que apesar do aumento do volume de lodo desaguado não ter grande impacto no volume de resíduos sólidos domiciliares no período estudado, a falta de áreas disponíveis no Aterro Sanitário do Aurá é um problema que deve ser resolvido com a máxima brevidade, pois, caso contrário, os resíduos sólidos domiciliares e o lodo de esgoto gerados na Região Metropolitana de Belém, não serão dispostos adequadamente, já que a previsão é o rápido comprometimento do volume livre do Aterro Sanitário do Aurá. / Belém Metropolitan Region has few and incomplete informations about production and destination of sewage sludge, because just little part of the sludge generated in septic tank and collective Sewage Works is throwed away without control in Aurá Sanitary Landfill. Because of this, is usual to throw the sludge in water bodies and in the ground, worsen the problems of pollution/contamination in the urban areas. Therefore, this work has the objective of analyzing the increase of production of sludge and evaluate the impact in the Aurá Sanitary Landfill. The search was developed in Belém Metropolitan Region, composed by Belém, Ananindeua, Benevides, Marituba and Santa Bárbara do Pará. It was divided in 2 stages. In the first stage it was estimated the production of the sludge (brute and drained) of septic tanks and in the collective Sewage Works during 2009 to 2030, and the second one was the availability of an area to disposal in the Aurá Sanitary Landfill. In the period studied, it was verified that by the way of the increase of the content of sludge drainage doesn’t has too many impact in the content of the residence solid waste, the deficiency of the available areas in the Aurá Sanitary Landfill is a problem that has to be solved as soon as possible, otherwise residence solid waste and sewage sludge produced in Belém Metopolitan Region won’t be well disposal, as a matter of fact that the prevision is the fast implicate of the free content of Aurá Sanitary Landfill.