Orientador: Jorge de Lucas Junior / Banca: Sergio Campos / Banca: Mônica Sarolli S. de Mendonça Costa / Resumo: O Brasil apresenta grandes potencialidades na produção de alimentos, porém as formas empregadas para atendimento desta demanda têm levado ao aumento da geração de resíduos, fato que justifica o estudo de práticas de reciclagem, tais como a compostagem e a biodigestão anaeróbia desses materiais, pois, além da agregação de valor devido à transformação de resíduos potencialmente poluidores em adubo orgânico e geração de energia (biogás) ainda contribui para um saneamento eficaz. No desenvolvimento deste trabalho foi realizada a caracterização dos resíduos produzidos no sistema de abate de bovinos em dois ensaios: avaliação dos resíduos sólidos (conteúdo ruminal) e caracterização dos resíduos líquidos (água residuária). No primeiro ensaio, avaliação dos resíduos sólidos, foi realizada a compostagem, durante a qual monitorou-se diariamente a temperatura das leiras confeccionadas com o resíduo de abatedouro de bovinos. Foram avaliadas quatro leiras, divididas em dois ciclos: verão e outono. Para tanto, foram avaliados os teores de sólidos totais (ST) e de sólidos voláteis (SV), carbono orgânico (C) e quantificação dos teores nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), zinco (Zn) e sódio (Na). Com os resíduos sólidos in natura previamente secos, foram determinados o poder calorífico superior com agregação de sebo, também produzido no processo nas concentrações de 0%, 10%, 20%, 30% e 40%. No segundo ensaio, caracterização dos resíduos líquidos, realizaram-se coletas e análise de amostras compostas de oito pontos do processo de tratamento de resíduos do abatedouro: antes do flotador, depois do flotador, antes da peneira, depois da peneira, efluente do biodigestor 1, efluente do biodigestor 2, afluente das lagoas de polimento e efluentes das lagoas de polimento. / Abstract: Brazil has feed production high potential, but the way used to attend its demand had led to an increasing of generated residues. This fact justifies the recycling practices study like composting and anaerobic biodigestion. More over value aggregation due the residues potentially pollutants transformation to organic fertilizers and energy (biogas) still contributes to an efficient sanitation.'During the experiment the bovine slaughter residues characterization was done in two experiments: solid residues evaluation (ruminal content) and liquid residues characterization (residual water). At first experiment a composting was done using solid residues from cattle slaughter, which the pile temperature was checked daily. Four piles were analyzed, divided in two cycles: summer and autumn. Was analyzed Total Solids (TS) Volatile Solids (VS), Organic Carbon (C), Nitrogen (N), Phosphorus (P), Potassium (K), Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Cupper (Cu), Iron (Fe) Manganese (Mn), Zinc (Zn), and Sodium (Na). With in natura residues priory dried, superior calorific power was determined adding fat also produced in the slaughtering process, at 0%, 10%, 20%, 30% and 40% concentrations. The second experiment was done collecting eight small samples per sample at the residue treatment process: before floater, after floater, before sieve, after sieve, biodigestor effluent 1, biodigestor effluent 2, polishing pond affluent, and polishing pond effluent. TS, VS, pH, Chemical Oxygen Demand, (COD) Biochemical Oxygen Demand (BOD), N, P, K, Ca, Mg, Co, Fe, Cu, Zn, Mn elements quantification plus affluent and polish pond effluent Na and Ni content. Viable helminth eggs, Salmonella sp., total and fecal coliform were analyzed in the polish pond affluent and effluent. About the autumn compost piles, they had 10% more volume reduction than the summer ones. The average temperatures were 40ºC during summer and 33ºC during autumn. / Mestre

Ingeniero Civil en Biotecnología / Ingeniero Civil Químico / Actualmente existen diversos problemas medioambientales, dos de ellos corresponden a la futura crisis energética, debido al agotamiento de los combustibles fósiles, y a la existencia de aguas residuales con altas concentraciones de nitrógeno y carbono. Un microorganismo llamado microalga podría ser una potencial solución a estos problemas, ya que éstos consumen nitrógeno y carbono para acumular lípidos en su medio intracelular, el cual posteriormente es procesado para producir biocombustibles. Sin embargo, la producción de energía a partir de microlagas es aún muy cara, es por eso que se debe optimizar este proceso, en este trabajo se abordará la estrategia de optimización a través del acoplamiento de ecosistemas, los cuales corresponden a: Piscina de microalgas (PM), digestor anaeróbico (DA) y una planta de tratamiento de aguas (PTA). El objetivo general de esta investigación es encontrar el arreglo espacial óptimo entre ellos. Se diseñaron y calibraron modelos matemáticos simples para el ecosistema PM y PTA. La calibración se llevó a cabo usando las curvas de nitrógeno y de demanda química de oxígeno (DQO) en paralelo, con una suma de errores de 22.5% para el PM y de 38.5% para el PTA. Los parámetros obtenidos son comparables a los encontrados en la literatura. Los ecosistemas fueron acoplados a través de sus flujos de DQO y de nitrógeno, y las siguientes funciones objetivo fueron definidas: 1) Maximizar el metano producido 2) Maximizar la energía total producida y 3) Maximizar las ganacias obtenidas gracias al valor del metano y de la biomasa producida. Además, fueron consideradas restricciones medioambientales, tales como la concentración de nitrógeno y la DQO en la salida del sistema. Si lo que se maximiza es el metano, se obtienen 99.96 [mol]. El reactor anaeróbico es el más grande y recibe la alimentación más alta, el CH4 generado corresponde al 72.4% del máximo teórico. En este caso, el arreglo espacial no puede ser presentado como una cadena de etapas porque el diagrama de flujos obtenido es uno circular y por lo tanto el orden entre cada ecosistema es irrelevante para el proceso. Si la ganacia y la energía total producida son maximizadas, se obtuvo 343.6 US$ y 115.53 [kWh], respectivamente. El ecosistema de tratamiento de aguas recibe la alimentación más alta, el cual produce el mayor beneficio económicos y la mayor producción de energía. El metano producido es un 21% del máximo teórico. En ambos casos, el arraglo espacial obtenido son iguales, debido a la presencia de mínimos locales y a la similtud de las funciones objetivo. Además, es posible concluir que el primer paso del proceso debiese ser el ecosistema PTA, luego el DA y finalmente el PM. Así, se pudo cumplir el objetivo general de este trabajo. Finalmente, la metodología usada es capaz de cumplir los objetivos planteados, incluso es posible escalar el problema agregando otros ecosistemas o usarla en otras aplicaciones." "In recent years several environmental problems have come about, two of them are an energy crisis as a result of fossil fuel exhaust and the waste water created with high nitrogen and carbon concentrations. A potential solution of the aforementioned problems is contained in the properties of microalgae, which is a microorganism that can accumulate lipids in its intracellular medium. These lipids can be processed and converted into biofuel by allowing microalgae to consume nitrogen and an organic source from the medium. However, energy production from microalgae is too expensive in comparison with fossil fuel and thus there is a need to optimize this process. The strategy of optimizing by coupling ecosystems will be carried out in this work. The ecosystems that will be coupled are: Microalgae pond (MP), anaerobic digester (AD) and wastewater treatment plant (WWT). The general objective of this research is to find the optimal spatial arrangement among them through mathematical modelling. Simple mathematical models were designed and calibrated to MP and WWT ecosystem. Calibrations were carried out using nitrogen and chemical oxygen demand (COD) curves in parallel with a sum error of 22.5% in MP and 38.5% in WWT. Obtained parameters are similar to ones found in previous literature. Ecosystem were coupled through COD and nitrogen flows and the following objectives functions were defined: 1) Maximize methane produced 2) Maximize total energy produced and 3) Maximize profit due to the value of methane and microalgae biomass produced. Environmental constraints were considered, such as nitrogen and COD because they are in the output. When the methane produced was maximized it reached 99.96 [mol]. The anaerobic reactor has the biggest size, it receives the highest input flow, and CH4 generated is the 72.4% of maximum theoretical methane production. This result determined that the spatial arrangement can not be summarized by a chain of processes since the flowsheet obtained is a circular one and thus the order is irrelevant for the process. When profit and total energy produced are maximized, it was obtained 343.6 US$ and 115.53 [kWh]$ respectively. Waste water ecosystem received the biggest input flow, which produced the majority of amount of revenues and energy. Methane produced is equal to 21% of maximum theoretical. In both cases, the spatial arrangements obtained are equals due to the presence of local minima and the similarity in the objective function. These calculations allow to conclude the best order of the ecosystems: WWT, AD, and finally MP. Finally the methodology is enough to reach the objectives of this work, even it is possible to scale the system adding more than one ecosystem or using this methodology in other fields.

El entrenamiento en altura es una herramienta frecuentemente utilizada por deportistas para mejorar aún más su rendimiento. La modalidad de entrenamiento en altura Vivir arriba y entrenar abajo (LH-TL, Living high and Training Low) contempla pernoctar a una altura moderada (sobre 2000 m snm.) y entrenar a baja altura (bajo 1500 m snm.). En estas condiciones aumentaría la capacidad aeróbica. También se ha observado un aumento en la capacidad anaeróbica después de un entrenamiento LH-TL, posiblemente debido a un aumento en la capacidad de amortiguación del músculo que se adscribe a cambios en los transportadores de lactato y protones en la membrana del miocito y del eritrocito.

Orientador: Joel Dias da Silva. / Co-orientador: Ivone Gohr Pinheiro. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Centro de Ciências Tecnológicas.

Orientador: Antenor Pasqual / Resumo: O estudo do potencial energético do caldo de cana-de-açúcar foi conduzido em laboratório, num reator anaeróbio de fluxo ascendente e leito de lodo (UASB) de volume total de 9,72 litros e volume útil de 7,78 litros. A temperatura de funcionamento do reator foi de 35oC ± 1oC. A cana utilizada no experimento era cortada uma vez por semana, moída e armazenada em geladeira à temperatura de 4oC pelo mesmo período. O substrato ou afluente foi caracterizado como o caldo de cana fermentado naturalmente (azedado) por 24 horas, no qual eram acrescentados bicarbonato de sódio, uréia e fosfato diácido de potássio para correção do pH e das relações carbono/nitrogênio e carbono/fósforo, respectivamente, o pH do afluente ficou fixado na faixa de 6,00 a 6,60. O inóculo utilizado no estudo foi cedido por uma cervejaria e o reator recebeu 4,5 litros de lodo granulado. Os parâmetros analisados foram: demanda química de oxigênio, sólidos totais e voláteis, alcalinidade total, acidez volátil, pH, composição química do caldo, açúcar redutor e redutor total, volume e composição do biogás. Na partida do reator colocou-se o lodo e completou-se o volume restante com uma solução de água destilada e caldo de cana com uma DQO aproximada de 200 mg.L-1 e esperou-se 48 horas; após este período começou-se a bombear 5 mL diariamente até que se chegou a um volume de 510 mL por dia, distribuídos em três períodos: primeiro das 12:00 às 12:30 horas; segundo das 18:00 às 18:30 horas e o terceiro das 00:00 às 00:30 horas, sendo que para isto utilizou-se um temporizador... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / The studies on the sugar cane juice energetic potential were carried out in an upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB) of 9,72 liters of total volume and 7,78 liters of useful volume, in a laboratory. The reactor functioning temperature was 35oC ± 1oC. The sugar cane used in the experiment was cut once a week, ground and stored in refrigerator at a temperature of 4oC for the same period. The substrate or affluent was characterized as sugar cane juice naturally fermented (soured) for 24 hours, to which was added sodium bicarbonate, urea and potassium phosphate to correct pH and carbon/nitrogen and carbon/phosphorus relations respectively; the pH of the affluent was set in a range of 6,00 to 6,60. The inoculum used in the study was provided by a brewery and the reactor received 4,5 liters of granulated sludge. The analyzed parameters were: chemical oxygen demand, total and volatile solids, total alkalinity, volatile acidity, pH, sugar cane juice chemical composition, reductor sugar and total reductor, biogas volume and composition. When starting-up the reactor, the sludge was placed and the remaining volume was completed with a solution of distilled water and sugar cane juice with an approximate COD of 200 mg.L-1 and a pause of 48 hours was made, after that period, 5 ml of the solution started being pumped on a daily basis until it reached a volume of 510 ml a day, distributed along three periods: first, from 12:00 to 12:30, second from 18:00 to 18:30 and third from 00:00 to 00:30, having a timer been used for that. The hydraulic retention time used were 20, 18,78 and 15,30 days. For the HRT of 20 days, working with average values, the affluent COD was of 260304 mg.L-1, the efficiency reached 93,47% of average. The value of the effluent COD was of 16991,40 mg.L-1. The total and volatile solids reduction was of 83,96% and 88,43% respectively... (Complete abstract, click electronic address below). / Doutor

Orientador: Alessandro Moura Zagatto / Banca: Fábio Augusto Barbieri / Banca: Leonardo Alexandre Peyré Tartaruga / Abstract: The purpose of the present study was t o determine the influence of biomechanical variables on anaerobic capacity and performance assessed with a supramaximal effort and if this relationship is depend ing on training expe rience reflected in the running technique . 22 healthy men participated in this descriptive study (29.18 ± 7.13 years, 175.27 ± 5.8 height and 71.54 ± 8.52 of mass ), divided in two groups, physical active (n=11) and amateur runners (n=11) with a V O 2max of 43.17±4.46 mL · kg - 1 · min - 1 for physical active and 55.45±5.58 mL · kg - 1 · min - 1 for amateur runners respectively. T he volunteers performed three supramaximal effort s in different days at 115% of the intensity associated to V O 2max ( i V O 2max 115% ) i n order to esti mate the anaerobic capacity (AC), calculate the total mechanical work (W [tot] ) and to test reliability of biomechanical variables (i.e. mechanical work and running kinematics ) . Pairwise Person correlations were calculated between all the biomechanical vari ables and AC as well as supramaximal effort performance to verify correlations and a multiple stepwise regression analysis were calculated in order to obtain the best predictor of AC and supramaximal effort performance. An ANOVA two way was used to verify the reliability of mechanical work calculations and to verify differences in biomechanical variables along the supramaximal effort (divided in four - time periods) . The major findings of the study were : 1) The swing... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: O objetivo do presente estudo foi determinar a influênc ia de variáveis biomecânicas na capacidade anaeróbia e no desempenho avaliado com um único esforço supramáximo, e se essa relação é dependente da experiência de treinamento refletida na técnica de corrida. Participaram n este estudo descritivo 22 homens s audáveis ( 29,18 ± 7,13 anos, 175,27 ± 5,8 estatura e 71,54 ± 8,52 de massa), divididos em dois grupos, fisicamente ativo (n = 11) e corredores amadores (n = 11) com V O 2máx de 43,17 ± 4,46 mL·kg - 1 ·min - 1 para atividade física e 55,45 ± 5,58 mL·kg - 1 ·min - 1 para corredores amadores, respectivamente. Os voluntários realizaram três esforços supramáximos em dias diferentes a 115% da intensidade associada a V O 2max (i V O 2max115% ) para estimar a capacidade anaeróbia (CA), calcular o trabalho mecânico total (W [tot] ) e testar a confiabilidade dos dados biomecânicos variáveis (isto é, trabalho mecânico e cinemática de corrida). Foram calculadas as correlações de Pairwise Person entre todas as variáveis biomecânicas e AC, bem como o desempenho de esforço supramáxi mo para verificar as correlações e uma análise de regressão múltipla foi calculada para obter o melhor preditor de AC e desempenho do esforço supramáximo. Uma ANOVA two way foi utilizada para verificar a confiabilidade dos cálculos do trabalho mecânico e v erificar as diferenças nas variáveis biomecânicas ao longo do esforço supramáximo (dividido em quatro períodos de tempo). Os principais achados do est... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-03-10T17:31:35Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1023349 bytes, checksum: 8a4f1ea87144b02439b40ba9a8e8e02b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-10T17:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1023349 bytes, checksum: 8a4f1ea87144b02439b40ba9a8e8e02b (MD5) Previous issue date: 2014-04-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A digestão anaeróbia é um processo microbiano de tratamento de resíduos, o qual consiste numa série de reações sequenciais, onde a matéria orgânica presente no substrato é convertida em um gás combustível; além de um biofertilizante que pode ser usado como adubo em lavouras ou ter um polimento para ser lançado em cursos d’água. Uma das formas mais simples de tratamento anaeróbio é a digestão conduzida em biodigestores, que d evido à sua simplicidade e baixo custo de implantação e manutenção, têm sido amplamente utilizados como sistemas de tratamento para águas residuárias agrícolas e agroindustriais. Com a finalidade de diminuir o tempo necessário para o início da digestão e também para melhorar a produção de biogás em biodigestores, faz – se uso de uma cultura de microrganismos, o inóculo ou bioalimentadores, acrescentada aos reatores.. Uma cultura de microrganismos benéficos ao solo foi desenvolvida por um pesquisador e agricultor japonês Microorganims Tet u r o (EM). Higga. Muito Ele difundida a nomeou entre Effective agricultores orgânicos e agroecológicos, ela traz inúmeros benefícios ao solo e à lavoura observados por agricultores e pesquisadores. Agricultores que utilizam dessa cultura observaram um aumento da degradação da matéria orgânica do solo. Este trabalho teve o objetivo de verificar a utilização do EM como bioalimentador em biodigestores. Foi testado concentrações de EM como inóculo de 15%, 10% e 1% em biodigestores em batelada . Observou–se uma queda da Alcalinidade e do pH com a concentração de EM adicionada. A maior produção acumulada de biogás se deu quando acrescentada 1% de EM ao substrato redução de consumo de tratamentos inóculo; (20,6 Sólidos Totais Demanda de menor 79,44% experimento L biogás/Lsubstrato); abre para assim a menor (28,50%).A maior redução Química de Oxigênio concentração a como testemunha). precedentes para (53,62% se com Concluiu novas – deu 1% no nos de se este pesquisas que utilizem a cultura como bioalimentador em biodigestores. / Anaerobic digestion is a microbial waste treatment process, which consists of a series of sequential reactions, where the organic matter present in the substrate is converted into a combustible gas, including a biofertilizer which can be used as fertilizer for fields or afterpolishing may be released in waterways. One of the simplest forms of anaerobic digestion treatment is conducted in digesters, which because of their simplicity and low cost of deployment and maintenance, have been widely used as treatment systems for agricultural wastewater and agribusiness. In order to reduce the time required to start the digestion and to improve the production of biogas digesters, a culture of microorganisms, the biofeeder or inoculum, can be added to the reactor. A culture of beneficial soil microorganisms was developed by a Japanese farmer and researcher Dr. Higga. He named this culture Effective Microorganims (EM). Widespread among organic and agroecological farmers, it brings numerous benefits to soil and farming observed by farmers and researchers. Farmers using this culture observed an increase in decomposition of soil organicmatter. This study a imetoveify the use of EM as inoculum in digesters. Was observed a drop in alkalinity and pH at the concentration of MS added. The highest cumulative biogas production occurred when added 1% IN the substrate ( 2 0 . 6 L biogas / L substrate) ; well as the smallest reduction o f Tot a l Solids (28.50%) The largest reduction in the consumption of chemical oxygen demand occurred in the lower concentration treatments (53.62% with 1% inoculum; 79.44% for the witness). This experiment gives precedent for further research using culture as biofeeder in digesters.

SANTOS, F. S. M. Simulação computacional de processos de redução das emissões de CO2 de termoelétricas através da biofixação por microalgas. 2014. 192 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Pesca) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-20T20:09:14Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_fsmsantos.pdf: 3489853 bytes, checksum: f2f892b2855355506160922efba9ef05 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-03-29T18:41:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_fsmsantos.pdf: 3489853 bytes, checksum: f2f892b2855355506160922efba9ef05 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-29T18:41:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_fsmsantos.pdf: 3489853 bytes, checksum: f2f892b2855355506160922efba9ef05 (MD5) Previous issue date: 2014 / CO2 emissions released into the atmosphere by anthropogenic activity are considered the largest causative agent of climate change. Worldwide, power plants are the largest stationary sources of CO2 emissions. According to some forecasts, by 2100, the climatic effects can become irreversible with disastrous consequences for all ecosystems on the planet. Thus, it is essential to research ways of fixing CO2 by capture and storage through natural carbon recycling processes. The integration of CO2 emitting processes and processes using CO2 as a feedstock can be implemented within the principle of Industrial Ecology. According to this concept, the residue of an industry is used as raw material to another unit, so that the environmental impact of the expanded system is minimized. The aim of this study was to conduct a technical and economic evaluation of the potential for technological pathways for recycling CO2 in natural gas fired power plants by microalgae fixation. For this purpose, two routes of CO2 were analyzed each one in two different scenarios (R1C1 , R1C2 , R2C1 and R2C2). The first route is related to the context of power generation by NGCC technology or chemical production, while the second route aims at the production of bio-hydrogen. The evaluation was carried out by computer simulation using the chemical plants simulator AspenHysys. Route R1C1, studied the direct use of natural gas for the production of synthesis gas by steam reforming process. Route R1C2 analyzed the contribution of algal biomass through gasification process for generating synthesis gas to be used to increase the efficiency of power generation. The results obtained with the route R1C1 showed a positive technical evaluation, with yields around 80 %, but the unfavorable environmental aspect associated and a small additional power generation (3.8 %). The route presented R2C1 showed unsatisfactory yields (around 64 %) and an unfavorable environmental assessment . The route R2C2 showed satisfactory yields ( around 76 %), no CO2 emissions as well as generating a byproduct of great commercial interest, carbon. The prelimiar economic evaluation performed for this route was made taking into account three different scenarios: no recycling of UASB reactor effluents for the microalgae cultivation and the addition of carbon credits to revenue from the sale of products. The first two scenarios were shown to be economically unfavorable, but the third scenario showed the possibility of economic viability of the process, with a time of return to capital invested in around five years. It can be concluded that the process of biohydrogen production from renewable sources, according to the proposed route R2C2, by the use of microalgae as a mechanism biofixação CO2 emissions from gas-fired power plants may be technically and economically possible. Finally it can be seen that the Brazilian Northeast has suitable climatic conditions for the deployment of such technology. / O CO2 lançado na atmosfera pela atividade antropogênica é considerado o maior agente causador da mudança climática. No mundo todo, as usinas termoelétricas são as maiores fontes estacionárias de emissões de CO2. Segundo algumas previsões, até 2100, os efeitos climáticos podem se tornar irreversíveis com consequências desastrosas para todos os ecossistemas do planeta. Assim, é essencial a pesquisa de formas de fixação do CO2 através da captura e armazenamento ou por processos naturais de reciclagem de carbono. A integração entre processos emissores de CO2 e processos que utilizam o CO2 como matéria-prima pode ser implementada dentro do princípio da Ecologia Industrial. Segundo esse conceito, o resíduo de uma indústria é usado como matéria-prima de outra, de modo que o impacto ambiental do sistema ampliado seja reduzido ao mínimo. O objetivo do presente trabalho foi o de realizar uma avaliação técnico-econômica do potencial de rotas tecnológicas para reciclagem das emissões de CO2 em termoelétricas a gás natural pelo uso de microalgas. Para essa finalidade foram selecionadas duas rotas de reciclagem de CO2, analisadas cada uma, em dois cenários alternativos (R1C1, R1C2, R2C1 e R2C2). A primeira rota está inserida no contexto da geração de energia ou produtos químicos pela tecnologia NGCC, enquanto que a segunda rota visa a produção do biohidrogênio. A avaliação foi levada a efeito através da simulação computacional utilizando o simulador de plantas químicas AspenHysys. Na rota 1, o cenário 1 estudou a utilização direta do gás natural para a produção do gás de síntese pelo processo de reforma a vapor. O cenário 2 analisou a contribuição da biomassa algal, através do processo de gaseificação, para a geração de gás de síntese, a ser utilizado para aumentar a eficiência de geração de energia. Os resultados obtidos com a rota R1C1 revelaram uma avaliação técnica positiva, com rendimentos em torno de 80%, mas o aspecto ambiental desfavorável, associada a uma pequena geração adicional de energia (3,8%). A rota R2C1 apresentou rendimentos de processo insatisfatórios (em torno de 64%) e uma avaliação ambiental desfavorável. A rota R2C2 apresentou rendimentos satisfatórios (em torno de 76%), nenhuma emissão de CO2 além da geração de um subproduto de grande interesse comercial, o carbono. A avaliação econômica preliminar realizada para essa rota foi feita levando-se em conta três diferentes cenários: reciclagem ou não dos efluentes do reator UASB para o cultivo de microalgas (dois primeiros cenários) e acréscimo de créditos de carbono à receita proveniente da venda dos produtos (terceiro cenário). Os dois primeiros cenários mostraram-se economicamente desfavoráveis, porém o terceiro cenário demonstrou a possibilidade de viabilidade econômica do processo, com um tempo de retorno do capital investido em torno de cinco anos. Pode-se concluir do trabalho realizado que a produção de biohidrogênio a partir de fontes renováveis, segundo a rota R2C2 proposta, pode ser viabilizada pela utilização das microalgas como mecanismo de biofixação das emissões de CO2 de termoelétricas. Finalmente pode-se constatar que o Nordeste brasileiro dispõe de condições climáticas adequadas para a implantação desse tipo de tecnologia.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-12Bitstream added on 2014-06-13T18:42:23Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_ss_dr_botfca.pdf: 877587 bytes, checksum: 4f3c737d073a09eb14a721f2d4eb6c7d (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A mandioca contém linamarina em todas as partes da planta. A linamarina se decompõe por enzimas endógenas ou exógenas e gera ácido cianídrico. A fabricação de farinha se faz com a ralação das raízes descascadas e prensagem da massa obtida, gerando água de constituição que arrasta a linamarina solúvel e outros compostos orgânicos. Essa água pode causar poluição e intoxicação em animais e plantas. Uma solução para seu tratamento é a digestão anaeróbia, mas não há informações sobre o destino dos produtos da decomposição da linamarina, que podem ter sido metabolizados por microrganismos ou arrastados com os gases. Para elucidar essa questão, os gases gerados em um conjunto de reatores acidogênico e metanogênico em série, alimentados com água residual de mandioca, foram captados em solução de carbonato de sódio e depois dosado o HCN. Nos gases gerados nos dois reatores ocorreu arraste de HCN que captado e dosado, correspondeu a um mínimo de 0,28 a 0,47 mg.24h. Os valores de HCN captados e dosados nos gases corresponderam a uma parcela muito pequena da linamarina degradada e do cianeto livre e total dosados nos efluentes dos reatores. A dosagem da linamarase no resíduo recém coletado (manipueira) permitiu constatar que a atividade da enzima tem início imediatamente após a ruptura dos tecidos da raiz. O acompanhamento da atividade da linamarase no afluente do reator acidogênico (manipueira armazenada à temperatura ambiente) e nos efluentes dos reatores acidogênicos e metanogênicos mostrou que a atividade se mantém por todo o sistema. Como é difícil separar a ação da enzima da mandioca do metabolismo de microrganismos, foram realizados ensaios in vitro com meio de cultivo adicionado de inóculos do substrato (manipueira) e dos efluentes dos efluentes dos reatores acidogênicos e metanogênicos. Nestes frascos foram... . / Cassava contains linamarin in all parts of the plant. Linamarin is hydrolyzed by endogenous or exogenous enzymes and generates hydrocyanic acid. The manufacture of Brazilian cassava flour is made by pressing the grated peeled cassava roots and the dryed mass is rosted in an open oven. The constituting water of the cassava roots pulls out with soluble linamarin and other organic compounds. Such water may cause pollution and intoxication of animals and plants. The recommended treatment of cassava wastewater is the anaerobic digestion, although there is no information about the destination of the products from the linamarin decomposing, which may have been metabolized by microorganisms or pulled out with gases. To clarify this matter, gases generated in a series of acidogenic and methanogenic reactors, fed with cassava wastewater (substrate), were attracted in a sodium carbonate solution. In this solution, HCN was then dosed. In the analyzing period, reactors produced gases and reduction of organic charge in quantities compatible with literature reports. The results showed that variable quantities of HCN (0.28 to 0.47 mg HCN) were attracted in gases in 24 hours and those values were much lower than the corresponding values to the removal of total and free cyanide in the reactors at the same period. The dosage of the linamarase in the recently collected cassava wastewater used as subtract allowed to verify that the activity of the enzyme has beginning immediately after the rupture of the root’s tissue. The following of the linamarase activity of the substrate of acidogenic reactor and the effluents of the acidogenic and methanogenic reactors showed that the activity stays in different degree for the whole system. As it is difficult to separate the action of the enzyme of the cassava from the one of microorganism’s metabolism, in vitro testes were... (Complete abstract, click electronic address below).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-05Bitstream added on 2014-06-13T19:20:54Z : No. of bitstreams: 1 colen_f_dr_botfca.pdf: 239462 bytes, checksum: 1ed52d4de7249d54e3e75c8f7842afae (MD5) / O estudo do potencial energético do caldo de cana-de-açúcar foi conduzido em laboratório, num reator anaeróbio de fluxo ascendente e leito de lodo (UASB) de volume total de 9,72 litros e volume útil de 7,78 litros. A temperatura de funcionamento do reator foi de 35oC ± 1oC. A cana utilizada no experimento era cortada uma vez por semana, moída e armazenada em geladeira à temperatura de 4oC pelo mesmo período. O substrato ou afluente foi caracterizado como o caldo de cana fermentado naturalmente (azedado) por 24 horas, no qual eram acrescentados bicarbonato de sódio, uréia e fosfato diácido de potássio para correção do pH e das relações carbono/nitrogênio e carbono/fósforo, respectivamente, o pH do afluente ficou fixado na faixa de 6,00 a 6,60. O inóculo utilizado no estudo foi cedido por uma cervejaria e o reator recebeu 4,5 litros de lodo granulado. Os parâmetros analisados foram: demanda química de oxigênio, sólidos totais e voláteis, alcalinidade total, acidez volátil, pH, composição química do caldo, açúcar redutor e redutor total, volume e composição do biogás. Na partida do reator colocou-se o lodo e completou-se o volume restante com uma solução de água destilada e caldo de cana com uma DQO aproximada de 200 mg.L-1 e esperou-se 48 horas; após este período começou-se a bombear 5 mL diariamente até que se chegou a um volume de 510 mL por dia, distribuídos em três períodos: primeiro das 12:00 às 12:30 horas; segundo das 18:00 às 18:30 horas e o terceiro das 00:00 às 00:30 horas, sendo que para isto utilizou-se um temporizador... .