As microalgas são uma alternativa ecológica e economicamente viável para o tratamento de efluentes industriais, já que são capazes de assimilar compostos como nitrogênio, fósforo e carbono. Em consequência ao potencial para o tratamento de efluentes há a geração de biomassa que pode ser utilizada para a fabricação de produtos com valor agregado, como os biocombustíveis. Assim, neste trabalho, avaliou-se a viabilidade de crescimento e produção de biomassa microalgal em águas residuais de curtume, sem tratamento prévio e sem adição de nutrientes. Objetiva-se, com tais experimentos, verificar a capacidade de remoção de contaminantes deste efluente, bem como composição microalgal em proteínas, lipídios e carboidratos para subsequente utilização. Inicialmente, verificou-se a influência da intensidade luminosa e da concentração do efluente de curtume na produção da biomassa da Scenedesmus sp., e na remoção de poluentes tais como nitrogênio amoniacal, fósforo e demanda química de oxigênio pela microalga. A microalga foi cultivada em efluente bruto de curtume sem tratamento prévio, coletado diretamente da etapa de ribeira, sob diferentes concentrações (entre 20% e 100%) e intensidade luminosa (entre 80 e 200 μmol photons.m−2.s−1) com temperatura de 25 °C e aeração constante. Este estudo demonstrou que a concentração de efluente e a intensidade luminosa influenciaram positivamente na quantidade de biomassa produzida, bem como na remoção de nitrogênio amoniacal e fósforo e DQO. Em um segundo passo, cultivaram-se as microalgas Scenedesmus sp. e Chlorella sp. em fotobiorreatores airlift de 3 L, contendo diferentes concentrações de efluente bruto de ribeira de curtume (25%, 50% e 100%), sob intensidade luminosa de 200 μmol photons.m−2.s−1, à temperatura ambiente (25 °C), durante 20 dias. Nos cultivos com a microalga Scenedesmus sp. foi observada máxima concentração de biomassa de 1,75 g.L-1 e elevadas remoções de nitrogênio total - NT (91,68%), nitrogênio amoniacal - NH3-N (94,36%), fósforo - PO4-P (97,33%), carbono inorgânico - CI (93,56%) e demanda química de oxigênio - DQO (66,64%). Elevados teores de lipídios (27,14%) e carboidratos (34,17%) também foram verificados. Os resultados obtidos a partir dos cultivos com a Chlorella sp. apresentaram máxima concentração de 1,64 g.L-1. Além disso, foram observadas remoções de NT (91,59%), NH3-N (93,57%), PO4-P (98,10%), CI (89,46%), DQO (71,20%) e DBO (37,87%). Na composição da biomassa observou-se elevados teores de lipídios (25,46%) e carboidratos (36,36%). Na análise do perfil dos ácidos graxos, os biodieseis etílicos produzidos a partir dos lipídios das microalgas Scenedesmus sp. e Chlorella sp. apresentaram estabilidade oxidativa, devido ao grau de saturação. Assim estes estudos demonstraram que o processo combinado de tratamento de efluentes na conversão de biomassa de microalgas oferece muitos méritos ambientais com a produção de produtos de valor agregado, como o biodiesel. Neste estudo também investigou-se a recuperação da biomassa utilizando agentes coagulantes/floculantes inorgânicos (cloreto férrico e sulfato de alumínio) e taninos vegetais orgânicos (Tanfloc SL, Tanfloc SG e Tanfloc SH). Além disso, também foram analisados os efeitos das condições operacionais sobre o teor de lipídios nas microalgas e na composição de ácidos graxos do biodiesel produzido a partir dos lipídios. Verificou-se elevada eficiência de recuperação de biomassa de aproximadamente 98% para as microalgas Scenedesmus sp. e Chlorella sp. utilizando o tanino vegetal Tanfloc SH e ainda não foi observado alteração no conteúdo de ácidos graxos em FAEE com o uso do tanino floculante. A fim de maximizar a produção de energia obtida através das microalgas e reduzir os custos totais dos processos e do tratamento de resíduos, a biomassa residual gerada a partir da síntese do biodiesel foi utilizada como um adosorvente alternativo do corante Acid Blue 161 (AB-161) utilizado amplamente na indústria coureira. A biomassa foi caracterizada por técnicas analíticas de FTIR, MEV, BET, BJH e potencial zeta. As quantidades máximas de corante AB-161 adsorvido foram de 75,78 mg.g-1 a 25 °C e de 83,2 mg.g-1 a 40 °C. No tratamento de águas residuais de curtumes reais, os resultados mostram que a utilização da biomassa residual (após extração dos lipídios) como adsorvente, reduziu significativamente a concentração de corante (76,65%), carbono orgânico total - COT (50,78%) e nitrogênio total - TN (19,80%). / Microalgae are an ecologically and economically viable alternative for the industrial wastewater treatment, since they are able to assimilate compounds such as nitrogen, phosphorus and carbon. As a consequence of the potential for the treatment of wastewater, there is the generation of biomass that can be used for the production of value-added products, such as biofuels. Thus, in this work, it was evaluated the viability of growth and production of microalgal biomass in tannery wastewater, without previous treatment and without addition of nutrients. The objective of these experiments was to verify the bioremediation capacity to remove contaminants from this effluent, as well as microalgal composition for subsequent use. The influence of light intensity and concentration of tannery effluent on Scenedesmus sp. biomass production, as well as the removal of pollutants such as ammoniacal nitrogen, phosphorus and chemical oxygen demand from the microalga were verified. The microalga was cultivated in raw wastewater from untreated tannery collected directly from the beamhouse stage under different concentrations (between 20% and 100%) and light intensity (between 80 and 200 μmol photons.m−2.s−1) with a temperature of 25°C and constant aeration. In a second step, the microalgae Scenedesmus sp. and Chlorella sp. were grown in 3 L airlift photobiororators, containing different concentrations of raw tannery wastewater (25%, 50% and 100%), under light intensity of 200 μmol photons.m−2.s−1, at temperature (25°C) for 20 days. In the cultures with the Scenedesmus sp. microalgae, a maximum biomass concentration of 1.75 g.L-1 and high removals of total nitrogen (NT) (91.68%), NH3-N (94.36%), phosphorus - PO4-P (97,33%), inorganic carbon - CI (93,56%) and chemical oxygen demand - COD (66,64%). High levels of lipids (27.14%) and carbohydrates (34.17%) were also observed. The results obtained from the cultures with Chlorella sp. presented a maximum concentration of 1.64 g L-1. In addition, NT (91.59%), NH3-N (93.57%), PO4-P (98.10%), CI (89.46%), COD (71.20%), and BOD (37.87%) removals were observed. The composition of the biomass showed high levels of lipids (25.46%) and carbohydrates (36.36%). In the analysis of the fatty acid profile, the ethylic biodiesel produced from the lipids of the microalgae Scenedesmus sp. and Chlorella sp. presented oxidative stability due to the degree of saturation. Thus these studies have shown that the combined process of effluent treatment in the conversion of microalgae biomass offers many environmental merits with the production of value-added products, such as biodiesel. This study also investigated biomass recovery using inorganic coagulants / flocculants (ferric chloride and aluminum sulfate) and organic vegetable tannins (Tanfloc SL, Tanfloc SG and Tanfloc SH). In addition, the effects of operating conditions on lipid content in microalgae and on the fatty acid composition of biodiesel produced from lipids were also analyzed. There was a high biomass recovery efficiency of approximately 98% for the microalgae Scenedesmus sp. and Chlorella sp. using Tanfloc SH and it was not observed any alteration in fatty acid content in FAEE with the use of flocculent tannin. In order to maximize energy production through microalgae and reduce the total costs of waste treatment processes and treatment, the residual biomass generated from the biodiesel synthesis was used as an alternative adder of the Acid Blue 161 dye (AB-161) widely used in the hull industry. Biomass was characterized by analytical techniques of FTIR, MEV, BET, BJH and zeta potential. The maximum amounts of adsorbed AB-161 dye were 75.78 mg.g -1 at 25 °C and 83.2 mg.g -1 at 40 °C. The results showed that the use of residual biomass (after lipid extraction) as adsorbent significantly reduced the concentration of dye (76.65%), total organic carbon (TOC) (50.78%) and total nitrogen - TN (19.80%).

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4936_.pdf: 1314476 bytes, checksum: 0c23f90f65fb707c74619b1f64196e8b (MD5) Previous issue date: 2011-06-29 / VIEIRA, Eduardo Henrique de Freitas. Produção de biomassa de Eucalyptus spp. sob diferentes manejos e espaçamentos. 2011. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre-ES. Orientador: Prof. Dr. José Franklim Chichorro. Co-Orientadora: Profa. Dra. Maristela de Oliveira Bauer. Esta pesquisa objetivou avaliar a produção de biomassa, a altura e o DAP de eucalipto sobre dois regimes de manejos: fertirrigado e sequeiro, três materiais genéticos e seis espaçamentos diferentes, no estado do Espírito Santo. O delineamento adotado foi em blocos ao acaso, com repetição. Observou-se, em geral, que o maior crescimento e produtividade de biomassa ocorreram no regime fertirrigado. Foi observado, ainda, maiores produtividades nas idades iniciais para os espaçamentos mais adensados, entretanto, com o aumento da idade, os espaçamentos maiores se mantiveram mais uniformes e superaram a produtividade dos espaçamentos menores. A produção de biomassa variou em função do material genético, do espaçamento de plantio e do manejo de irrigação. O tratamento utilizando o material genético AR4 teve produtividade de 60 t/ha/ano aos 12 meses de idade no manejo fertirrigado e espaçamentos 3x1 e 3x2 m. Para os materiais clonais observou-se maior produção de biomassa (55 t/ha/ano) na interação do manejo fertirrigado com espaçamento 3x2 m, aos 12 meses de idade. O material genético 1501 produziu 45 t/ha/ano no espaçamento 3x1 m aos 12 meses de idade. O material genético 3918 na interação manejo fertirrigado e espaçamentos 3x1 e 3x2 m, produziu aos 12 meses de idade, 45 t/ha/ano. Avaliando apenas o espaçamento 1x1m (super adensado) com o material genético seminal, no manejo sequeiro, observou-se a produção de 55 t/ha/ano, aos 12 meses. Considerando um espaçamento de 1x1 e 2x1 m (casos mais extremos), a mortalidade devido à competição entre as plantas é tão alta que, ao final de dois anos, o número de plantas vivas se reduziu para aproximadamente 30%. Se forem considerados os custos adicionais de fertirrigação e de adensamento do plantio, em relação ao manejo tradicional da cultura (espaçamento 3x3 m em sequeiro), é importante avaliar a viabilidade econômica deste tipo de estratégia para fins de produção de biomassa energética. Palavras-chave: Floresta de eucalipto, biocombustível, espaçamento.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:22:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318590.pdf: 2962183 bytes, checksum: 9a7fe2da052fea3063427946812897cd (MD5) Previous issue date: 2013 / A gaseificação de resíduos agroindustriais tem sido apontada como uma alternativa viável de geração de energia, atuando ao mesmo tempo como solução para a disposição final destes rejeitos. Neste trabalho foi estudada a cinética da reação de gaseificação com CO2 de duas biomassas desta categoria, a saber, bagaço de maçã (BM) e borra de café (BC). Como primeira etapa, as duas amostras foram submetidas a uma pirólise lenta em um reator de quartzo tubular de leito fixo, em atmosfera de N2, com taxa média de aquecimento de 11,7 °C·min-1 e tempo de residência de 60 minutos em 600 °C. O BM foi submetido também a uma pirólise rápida, onde a taxa média de aquecimento aplicada foi de 227,9 °C·min 1, e o tempo de residência foi de 15 minutos em 900 °C. A etapa de gaseificação dos resíduos carbonosos (chars) foi realizada em um reator diferencial, em condições onde se determinou, experimentalmente, que o regime era controlado pela reação química, ou seja, fluxo de CO2 de 200 mL·min-1, tamanho de partícula menor do que 106 m e massa de 12 mg. As reações foram conduzidas isotermicamente em um analisador termogravimétrico nas temperaturas de 760, 810 e 855 °C, em pressão atmosférica. Os resultados apresentaram uma reatividade maior para o bagaço de maçã em relação à borra de café, o que foi atribuído ao efeito catalítico do potássio, presente em grande quantidade no BM. Entre os chars de bagaço de maçã, a reatividade maior foi alcançada para o produto da pirólise rápida, como consequência das alterações estruturais propiciadas pelas condições operacionais aplicadas. Quatro modelos cinéticos foram ajustados aos dados experimentais da gaseificação, entre ele três teóricos: Modelo Homogêneo (MH), Modelo do Núcleo Não Reagido (MNNR) e Modelo de Poros Randômicos (MPR); e um semiempírico: Modelo de Poros Randômicos Modificado (MPRM). A ordem obtida de melhor predição foi MPRM > MPR > MNNR > MH. Os parâmetros cinéticos calculados ficaram dentro da faixa encontrada na literatura, com as energias de ativação variando entre 147,1 e 190,4 kJ·mol-1, e os fatores pré-exponenciais entre 7,8·104 e 2,2·107 min 1.<br> / Abstract : The gasification of agro-industrial residues has been identified as a viable alternative for energy generation, acting, at the same time, as a solution for the final disposal of these wastes. In the present work, the gasification kinetics of two biomasses, namely apple pomace (AP) and spent coffee grounds (SCG), with CO2 was investigated. As a first step, the slow pyrolysis of AP and SCG took place in a fixed-bed tubular quartz reactor under N2, with average heating rate of 11.7 °C·min-1 and a residence time of 60 min at 600 °C. A fast pyrolysis of AP was also performed, where the average heating rate applied was 227.9 °C·min 1, and the residence time was 15 min at 900 °C. The CO2 gasification of the carbonaceous residues (chars) was conducted in a differential reactor under conditions where it was determined experimentally that the system was in the kinetically controlled regime, ie., flow of 200 ml·min-1, particle diameter smaller than 106 m and amount of sample around 12 mg. The reactions were carried out isothermally in a thermo-gravimetric analyzer at temperatures of 760, 810 and 855 °C, at atmospheric pressure. The results showed a greater reactivity to apple pomace in relation to spent coffee grounds, which was attributed to the catalytic effect of potassium, present in large amounts in AP. Among the chars of apple pomace, the greater reactivity was achieved for the product of fast pyrolysis, as a consequence of structural changes due to operating conditions applied. Four kinetic models were fitted to experimental data of gasification, among them three theoretical: Volume-Reaction Model (VRM), Shrinking Core Model (SCM) and Random Pore Model (RPM); and one semi-empirical: Modified Random Pore Model (MRPM). The best fit order obtained was MRPM > RPM > SCM > VRM. The kinetic parameters calculated were within the range found in the literature, with activation energies varying between 147.1 and 190.4 kJ·mol-1, and the pre-exponential factors between 7.8·104 and 2.2·107 min-1.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-31T03:11:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343953.pdf: 3011153 bytes, checksum: 751769c238df128576bd611ed9f3178b (MD5) Previous issue date: 2016 / Neste trabalho, três mecanismos detalhados de cinética química para o etanol, disponíveis na literatura, foram submetidos a diferentes métodos de redução, utilizando condições encontradas na operação normal de motores de combustão interna como parâmetros de redução. O primeiro mecanismo selecionado foi desenvolvido por Leplat e colaboradores (2011), no ICARE, em Orleans, França, contendo 252 reações químicas reversíveis, compreendendo 38 espécies, obtido principalmente para reproduzir medidas de concentrações de espécies em reatores perfeitamente misturados. O segundo por Mittal e colaboradores (2014), no C3-NUI, na Irlanda, envolvendo 710 reações químicas reversíveis, englobando 111 espécies, desenvolvido para prever os atrasos de ignição medidos em máquinas de compressão rápida. O terceiro mecanismo selecionado foi produzido por Cancino e colaboradores (2010), do IVG, Alemanha, e da UFSC, Brasil, contendo 1349 reações químicas reversíveis, compreendendo 35 espécies, feito principalmente para prever atrasos de ignição à alta pressão em tubos de choque. Os métodos de redução selecionados foram: Sensitivity Analysis (SA), Rate of Production (ROP), Direct Relation Graph (DRG), Direct Relation Graph with Error Propagation (DRGEP) e Path Flux Analysis (PFA). Sendo o mecanismo do Leplat o mais compacto, este foi utilizado para avaliar a redução final e a razão de convergência de cada método estudado. Ambos, atrasos de ignição (Ignition Delay Times, IDT) e velocidade de chama laminar, compreendidos em um grande intervalo de condições de temperatura, pressão e razão de equivalência foram selecionados como parâmetros de redução. Da análise inicial, os métodos DRG e DRGEP apresentaram as maiores eficiências, tanto em termos de tamanho final do mecanismo reduzido como nos termos de taxa de remoção de espécies. Assim, ambos os métodos foram sistematicamente aplicados nos outros mecanismos e as diferenças entre as espécies removidas foram avaliadas. O mecanismo final obtido via DRGEP para o mecanismo do Leplat apresentou, respectivamente, 84% e 72% das espécies e reações do mecanismo detalhado. Para o mecanismo do Cancino, o DRGEP apresentou uma maior redução, com 58% e 61% respectivamente das espécies e reações sem remover o mecanismo de oxidação do nitrogênio e ainda representando o IDT à altas pressões com uma diferença menor de 5% do mecanismo detalhado. Finalmente, para o mecanismo do Mittal, o método DRG apresentou a maior redução, atingindo 37% das espécies e 34% das reações do mecanismo detalhado. A análise de sensibilidade dos mecanismos reduzidos revelaram o mesmo grupo de reações como as mais sensíveis para a chama laminar e IDT dos apresentados pelos mecanismos detalhados, indicando que a redução não modifica a razão de importância das reações dentro de um caminho de reação para um dado mecanismo. Entretanto, ao comparar os mecanismos reduzidos entre si, muitas diferenças se tornam visíveis, como a modelagem dos fenômenos inicias ou finais da combustão. Estas observações podem auxiliar e dirigir o desenvolvimento de mecanismos cinéticos mais abrangentes para a modelagem da combustão de etanol.<br> / Abstract : In this work, three detailed kinetic mechanisms available in the literature were subjected to different methods of reduction, using the conditions found on internal combustion engines normal operation as reduction targets. The mechanisms selected were those of Leplat and co-workers (2011), from ICARE, Orleans, France, containing 252 reversible chemical reactions among 38 chemical species, developed mainly to reproduce measurements of species concentration in perfectly-stirred reactors; of Mittal and co-workers (2014), from C3-NUI, Ireland, involving 710 reversible chemical reactions among 111 chemical species, developed mainly to predict ignition delay time measured in rapid compression machine; and that of Cancino and co-workers (2010), from IVG, Germany, and UFSC, Brazil, involving 1349 reversible chemical reactions among 135 chemical species, mainly developed to predict high-pressure ignition delay time measured in shock tubes. The reduction methods selected were the Sensitivity Analysis (SA), Rate of Production (ROP), Directed Relation Graph (DRG) and Directed Relation Graph with Error Propagation (DRGEP) and Path Flux Analysis (PFA). Since Leplat's mechanism is the most compact, it was selected for the assessment of the final reduction and convergence ratio involved in each reduction method studied. Both ignition delay time and laminar flame speed, evaluated over a large range of temperature, pressure and equivalence ratios, were selected as reduction targets. The maximum difference allowed between the predictions of the full detailed and the reduced mechanisms was 5 % over the entire target range. From the initial analysis, the DRG and DRGEP methods appeared as the most effective, both in terms of the size of the final reduced mechanism, as well as in terms of the rate of removal of species. The DRG and DRGEP methods were then systematically applied to the other mechanisms and the differences observed in the reduced species were noted and analyzed. The final reduced mechanism obtained via DRGEP from Leplat´s mechanism presented, respectively, 84 % and 72 % of the species and reactions of the detailed mechanism. For the Cancino mechanism, the DRGEP produced a larger reduction with 58 % and 61 % of species and reactions respectively of the detailed mechanism, without removing the nitrogen oxidation mechanism and still representing the high-pressure IDT with a 5% difference from the detailed mechanism. Finally, for the Mittal mechanism, the DRG method presented the largest reduction, reaching 37% of species and 34% of reactions of the detailed mechanism. The sensitivity analysis of the reduced mechanisms revealed the same group of most sensitive reactions in respect to the laminar flame and ignition delay time as the detailed mechanism, indicating that the reduction does not change the relative importance of the reactions within a reaction path for a given mechanism. However, when the reduced mechanisms are compared among them, several basic differences arise, mainly in the level of detail, expressed as the number of intermediates and reactions, placed in modeling early or late kinetics phenomena. These observations may lead to the development of more comprehensive mechanisms for the modeling of ethanol combustion.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001-10Bitstream added on 2014-06-13T20:42:04Z : No. of bitstreams: 1 feiden_a_dr_botfca.pdf: 724227 bytes, checksum: f44b6abe5350bcc2ba61563cb10eb26b (MD5) / As fecularias são indústrias que processam mandioca para obtenção de amido. São inúmeras as unidades reunidas, principalmente, na região oeste do Estado do Paraná, gerando uma grande quantidade de águas residuárias poluentes. A solução usual é o tratamento em lagoas de estabilização o que, porém, apresenta problemas como emissão de gases poluentes e ocupação de grandes áreas. Os resultados obtidos neste trabalho referem-se ao tratamento de águas residuárias do processamento de uma indústria de fécula de mandioca, através de um sistema contínuo de biodigestão anaeróbia, com separação de fases, em escala piloto. Os biodigestores com separação de fases comprendem um reator acidogênico, cuja função é transformar o substrato bruto em ácidos orgânicos e um reator metanogênico que transforma estes ácidos em biogás e materiais orgânicos estabilizados. A separação de fases aumenta a estabilidade e a capacidade de trabalhar com materiais altamente solúveis, como os resíduos das indústrias de amido. A pesquisa foi conduzida junto a empresa M.C.R. Alimentos Ltda, uma fecularia com capacidade de processar 250 toneladas de mandioca por dia, localizada no município de Mercedes, região Oeste do Estado do Paraná. Está situada no paralelo 24°09'18'' de Latitude Sul e meridiano 54°09'26'' de Longitude... / It was used a pilot scale two-stage anaerobic reactor to study the biological treatment of cassava wastewater. The research was carried at a Cassava processing factory, with a capacity of 250 metric tons day-1. It is located in West Paraná, South of Brazil, near the border of the Paraná River, at the parallel 24°09'18'' South latitude and meridian 54°09'26'' West longitude of Grw. The system consisted of two settling tanks with 500 L each, connected in series, followed by a two-stage anaerobic biodigester. The acidogenic reactor had a capacity of 1,000 L and the metanogenic had a capacity of 3,000 L. The experiment was conducted at ambient temperature, without nutrients and pH correction. The best result were obtained at a flow rate of 901 L d-1, with a TOC (total organic carbon) loading rate of 0.565 g L-1 d-1 (around a COD (chemical oxigen demand) of 2.49 g L-1 d-1) and a hidraulic residence time of 4.4 days. At this loading rate, the system achieved the following removal efficiencies: 77% of TOC and COD removal; 66% of Total Solids removal; 78% of Volatile Solids removal; 98% of Total Cyanide...(Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-21Bitstream added on 2014-06-13T19:22:33Z : No. of bitstreams: 1 000755664.pdf: 7621708 bytes, checksum: 5c0262a6fab531e93cd8b10856c8f2cb (MD5) / Uma das fontes energéticas que fornecem utilidade, flexibilidade, limpeza e economia é a biomassa, como os resíduos da indústria madeireira (cavacos) e os resíduos agrícolas (bagaço de cana-de-açúcar, casca de arroz e casca de café). Entretanto, com a sua crescente oferta e utilização cresce também a preocupação das indústrias em investir no monitoramento e controle de suas emissões para a atmosfera, pois durante a queima de biomassa são emitidas, além dos gases de combustão, partículas finas conhecidas como particulados, as quais muito contribuem para o desencadeamento de sérios problemas de saúde ao homem, além dos danos ambientais. Com isso, este trabalho objetivou realizar o monitoramento das emissões de queima dos diferentes tipos de biomassa mencionados, além de realizar o controle dessas emissões com um lavador Venturi. Para o monitoramento dos particulados foi utilizado o monitor óptico DataRAM4 (modelo DR-4000) e para o monitoramento dos gases o Unigas3000+. Para o controle dos particulados e dos gases produzidos na queima foi utilizado um lavador Venturi horizontal retangular. Os resultados mostraram que a biomassa casca de café apresentou a maior concentração de particulados (485119 μg/m3) com diâmetros de partícula entre 0,0602 μm e 0,3502 μm, ou seja, partículas ultrafinas, as mais prejudiciais à saúde humana e ao meio ambiente, sendo que a maior eficiência de coleta de partículas pelo lavador Venturi ocorreu para a queima de casca de arroz (86,3%). As maiores emissões de CO e de NOx foram observadas, respectivamente, para a casca de café (3500 ppm) e para a casca de arroz (48 ppm), sendo que as eficiências de coleta destes gases pelo Venturi foram maiores para o cavaco de pinus(eficiência de coleta de CO de 97% e de NOx de 96%) / One of the alternative energy sources that provide utility, flexibility, cleanliness and economy is biomass, such as wood industry residues (chips) and agricultural residues (sugar cane bagasse, rice husk, coffee husk, etc.). However, with its increasing availability and use is also growing concern of industries to invest in monitoring and control of emissions into the atmosphere, because during biomass burning are issued in addition to combustion gases, fine particles known as particulate, the which greatly contribute to the onset of serious health problems to humans, in addition to environmental damage. Therefore, this study aimed to carryout the monitoring of emissions from combustion of different biomass types mentioned, and perform control these emissions with a Venturi scrubber. For monitoring of particulate optical monitor Data RAM 4 (DR -4000 model) was used and for the monitoring of the gases Unigas3000 +. For the control of particulates and gases from burning was used a horizontal rectangular Venturi scrubber. The results showed a higher concentration of particulates issued by thecoffee husk(485119 μg/m3) with particle diameters of 0.0602 μm and 0.3502 μm (ultrafine particles), the more harmful to human health and the environment, and the greater efficiency of particle collection by Venturi scrubber occurred to burning rice husk (86.3 %). The higher emissions of CO and NOx were observed, respectively, for coffee husk (3500 ppm) and rice husk (48 ppm), and the collection efficiencies of these gases by Venturi was greater for type chip shavings Pinus (collection efficiency of 97% CO and NOx emissions by 96 %)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-27Bitstream added on 2014-06-13T19:44:58Z : No. of bitstreams: 1 lima_jro_dr_araiq.pdf: 2498222 bytes, checksum: 36d78f2d03106566ef71d7c507ff6397 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A produção de biodiesel na atualidade se baseia em óleos refinados de qualidade alimentar e na catálise realizada com o uso de bases ou ácidos fortes, em meio homogêneo, que acarretam problemas de processo ou desgaste de motores e plantas. Matérias-primas de baixa qualidade como óleos não manufaturados e Óleos e Gorduras Residuais (OGR) são um grande potencial para aumentar a oferta de biodiesel e reduzir custos de produção. Todavia, a utilização de matéria-prima dessa natureza limita a utilização de catalisadores convencionais e demandam a aplicação de catalisadores heterogêneos não susceptíveis à interferência de acidez e gomas e atuem na reação de glicerídeos e ácidos graxos simultaneamente para obtenção de ésteres alquílicos. O SrO é um catalisador sólido que tem apresentado bons resultados no processamento de glicerídeos em condições brandas. O ZrO2 é um óxido ácido com comprovada atividade catalítica em reações ácidas para obtenção de biodiesel, todavia em condições enérgicas de tempo e temperatura. O objetivo deste trabalho é desenvolver rota de síntese que produza um óxido misto, baseado em Sr e Zr, capaz de catalisar eficientemente a transesterificação e que apresente potencial para trabalhar em meio ácido. Pela rota citrato amorfo sintetizou-se a perovskita Zirconato de estrôncio com atividade catalítica resultando em 98% em ésteres para 3% de catalisador. Porém, a matriz perovskita (SZCRA) é composta por mais três tipos de fases: carbonato e hidróxido de estrôncio e óxido de zircônio (ZrO2). Destas fases, o hidróxido de estrôncio apresentou-se insolúvel e com atividade catalítica alcançando 97% quando utilizado em 0,4%. A fase ZrO2 sustenta o potencial ácido da matriz perovskita e justifica o aprofundamento de estudos utilizando o material inicial... / Present biodiesel production is based on refined oils of eatable quality and on the catalysis using either strong acid or base, in homogeneous way, which causes processes drawback or plants and engines waste. Raw materials of low quality as non-processed oils and residual oils and fats (OGR) are great potential for increase biodiesel offer and to reduce production costs. However, use of raw material like that turns difficult the conventional catalysts uses and demands application of heterogeneous catalysts which are non-affected by acidity and gums which acts either in glycerides or fat acid reaction simultaneously in order to obtain ethyl ester. SrO is a solid catalyst which presents good results in glycerides processing under mild conditions. ZrO2 is an acid oxide presenting catalytic activity in acid reactions for biodiesel obtaining, but just under several condition of time and temperature. Main goal of this work is to reach a suitable rout to produce a mix oxide based on Sr and Zr capable to catalysis transesterification and present potential to work in acid reaction. Amorphous citrate route produced a strontium zirconate perovskite with catalytic activity resulting in 98% of ester yield using 3% of catalyst. Besides, perovskite matrix (SZCRA) contains three more phases: strontium carbonate and hydroxide and zirconium oxide (ZrO2). Strontium hydroxide is insoluble and presented high catalytic activity once it has converted 97% of oil to ester using 0,4%. ZrO2 phase supports acid potential of the perovskite matrix and justify a deeper study using SZCRA. Reaction conditions were optimized using conventional reactor systems and, as a scale up way, using OBR reactor system with SZCRA as catalyst. A minimal reaction conversion of 36% was attended when using perovskite matrix for three times in transesterification... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-15Bitstream added on 2014-06-13T20:46:01Z : No. of bitstreams: 1 machado_cmd_dr_araiq.pdf: 2114078 bytes, checksum: 61bdf746c73d1b3e6f93ee0822ea2c40 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os compostos nitrogenados reativos e o ozônio desempenham funções importantes na atmosfera, atuando na mobilização de nutrientes, na cadeia oxidativa e neutralização atmosférica. Neste trabalho foram avaliados os comportamentos dos principais compostos de nitrogênio (NH3, NO e NO2) e O3 presentes na atmosfera da região central do Estado de São Paulo. Nessa região, a produção de combustível a partir da cana-de-açúcar é a principal fonte antrópica de gases e partículas para a atmosfera. Enquanto o biocombustível apresenta balanço zero para o ciclo biogeoquímico do carbono (em termos de produção de CO2), o mesmo não acontece com o elemento nitrogênio. Neste caso há aumento da disponibilidade de nitrogênio reativo no ambiente, pois a sua mobilização ocorre pelo uso do biocombustível e principalmente nas etapas de sua produção. O processo se inicia com o plantio da cana-de-açúcar e a aplicação de nitrogênio no solo como fertilizante. O nitrogênio é então emitido para a atmosfera principalmente na forma de NOx e NH3. Esses gases também são emitidos durante a colheita, entre abril e outubro (estação seca), quando a palha da cana-de-açúcar é queimada. A análise dos resultados mostrou claramente uma variabilidade sazonal para NO, NO2 e O3, cujas concentrações na estação seca praticamente dobraram em relação à estação chuvosa (novembro a março). O aumento da concentração de NOx na estação seca foi relacionado à acidez atmosférica e à intensificação da produção de O3 observadas neste período. Já as concentrações médias de NH3 não apresentaram variação significativa comparando as estações seca e chuvosa. Contudo, os resultados indicaram duas fontes diferentes de NH3 para a atmosfera ao longo do ano: 1) queima de biomassa durante a estação seca e, 2) o uso de fertilizantes durante a estação chuvosa... / Reactive nitrogen compounds and ozone play a critical role in the atmosphere, influencing nutrient mobilization, oxidative chain and atmospheric neutralization. During this study, the behaviour of major reactive nitrogen compounds (NH3, NO and NO2) and O3 were evaluated in the atmosphere of the central region of São Paulo State. In this region, the production of fuel from sugar cane is the main anthropogenic emission source of gases and particulate matter to the atmosphere. While biofuels can offer clear environmental advantages in relation to the biogeochemical carbon cycle, this is not true for nitrogen. There is a net gain of active nitrogen to the environment because it is mobilized during biofuel use and especially during of the stages of biofuel production. The process starts at sugar cane plantation where nitrogen is applied to soil as a fertilizer. The nitrogen is then released into the atmosphere principally as NH3 and NOx (NO+NO2). Substantial emissions are released during the harvest, between May and October (dry season), when the crop is burned. The results clearly showed a seasonal trend of NO, NO2 and O3, with dry season mean concentrations almost doubling relative to the rainny season (November to March). The increase of NOx concentration during the dry season was associated with an observed increase in atmospheric acidity and O3 production. NH3, however, showed no significant variation in mean concentration seasonally. Nevertheless, the results indicated two very different NH3 sources into the atmosphere during the year; 1) biomass burning during the dry season and, 2) fertilizer application during the rainny season. The diurnal behaviour of NOx and O3 also showed a positive correlation with sugar cane production activities in the region. Maximum NOx concentrations were recorded during the night in the dry season, when sugar cane is burned. Consequently high O3 concentrations...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-12Bitstream added on 2014-06-13T19:05:48Z : No. of bitstreams: 1 toyohara_dqk_dr_guara.pdf: 1364559 bytes, checksum: 61b2fae4fc0ec6b8e166f25f846996e8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A necessidade de se reduzir o consumo de energia se fundamenta nas questões ambientais uma vez que a poluição atmosférica, chuva ácida e alteração climática global estão intimamente relacionadas com a produção e utilização de energia. É com esse desafio que essa investigação buscou, por meio de um estudo sobre biocombustíveis na educação básica, promover a formação do indivíduo com competências básicas, contribuindo para que esse indivíduo saiba lidar com a tecnologia e adquira senso crítico para atuar por uma sociedade melhor e intervir nos problemas ambientais relativos a questões energéticas. Para tanto, a contribuição foi feita por meio do processo educativo, com o olhar dirigido ao educador. Por meio de formação continuada de professores, a pesquisa promoveu a intervenção nas propostas de projetos de ensino dos educadores com diferentes estratégias de ensino para abordar o tema biocombustíveis entre outros relativos à energia. As estratégias citadas foram: o trabalho de campo, muito utilizado em projetos de educação ambiental; registros do professor e do aluno, denominados diários de aprendizagem; planejamento do projeto de ensino ou do plano de trabalho docente para a condução de trabalhos de alunos por meio da Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP); e a avaliação de desempenho com critérios de excelência definidos entre professores e alunos na forma de rubricas. O desenvolvimento de projetos no contexto escolar, conduzidos por meio da ABP, demonstrou ser uma estratégia de ensino indicada à formação integral do aluno, em especial, nos conteúdos atitudinais, o que foi possível verificar na reflexão dos atores (alunos e professores) envolvidos nesse processo / The need to reduce energy consumption is based on environmental issues since air pollution, acid rain and global climate change are closely related to the production and use of energy. It is with this challenge that this research sought, through a study of biofuels in high education, to promote the formation of the individual with basic skills, contributing so that that individual can handle the technology and acquire critical thinking to work for a better society and intervene in environmental problems related to energy issues. With a view to this purpose, the contribution was made through the educational process, with a focus on the educator. Through the continued formation of the teachers, the research has promoted the intervention in the educator‟s teaching projects, emphasizing different teaching strategies to address the issue of biofuels and other energy-related issues. The strategies mentioned were: the field work, often used in environmental education projects; records of the teacher and the student, known as learning logs; planning of the teaching project or of the teaching plan for driving the students‟ work through Project Based Learning (PBL); and the performance evaluation based on excellence criteria established between teachers and students in the form of rubrics. The development of projects in schools, conducted by means of a PBL approach, proved to be a teaching strategy indicated to the formation of the student as a whole, especially in the attitudinal contents, which could be seen from the reflection of the actors (students and teachers) involved in this process

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-18Bitstream added on 2014-06-13T19:25:05Z : No. of bitstreams: 1 moraes_jr_dr_guara.pdf: 858058 bytes, checksum: 9d3737c517e6bd0d7841460e47975a70 (MD5) / A crescente demanda por energia aumenta a busca por fontes energéticas alternativas a fim de se desvencilhar daquelas não renováveis. Todavia, a decisão por uma fonte energética leva em conta fatores técnicos, econômicos, sociais, políticos e ambientais. O termo biodiesel aplica-se ao combustível substituto do óleo diesel, constituído de ésteres obtidos a partir de óleos vegetais, por processo de transesterificação com álcoois em meio ácido ou básico. A utilização de óleos vegetais como combustível apresenta vantagens, principalmente, quanto às emissões de gases nocivos. Contudo, apresenta desvantagens como elevada viscosidade e falta de volatilidade, e seu processo de obtenção gera resíduo não totalmente aproveitável. Sistemas microemulsionados aparecem como um tipo de combustível alternativo, pois se ampliam os limites advindos das propriedades de cada componente da mistura. Pode-se intervir na redução das emissões de poluentes e também em suas características. Permite a utilização de substâncias com menor valor econômico e reaproveitamento de resíduos, constituindo-se como substitutos para os derivados de petróleo, propiciando autossuficiência energética, fortalecimento do agronegócio, desenvolvimento regional sustentável, geração de emprego/renda e melhoria da qualidade do ar / The growing demand for energy increases the search for alternatives to replace fossil sources by renewable energy sources. Nevertheless, the decision for an energy source shall consider technical factors, economic, social and environmental aspects as well. The term biodiesel refers to the substitute fuel for the original diesel, obtained from vegetable oil esters, by means of chemical transesterification with alcohols in acid or basic media. The use of vegetable oils as fuel presents many advantages, mainly concerning lower harmful gas emission. Although, they present disadvantages as high viscosity and lack of volatility, and their production process generates residues not completely usable. Micro-emulsion systems appear as alternatives because it is possible to take better advantage of the properties of each component of the system. It is possible to manipulate the system in order to reduce gas emissions and also their characteristics. It allows the use of components with lower economical value and recovery of residual products, becoming valuable substitutes for petrol derivatives, reducing external energy dependence, strengthen the agro-business, providing sustainable regional development, job and revenue generation and air quality improvement