A presença de substâncias recalcitrantes na vinhaça causa inibição da anaerobiose. Pesquisas indicam que a oxidação destas substâncias com ozônio (\'O IND.3\') promova um aumento da biodegradabilidade da vinhaça (DBO5/DQO) de aproximadamente 25%. A introdução de vinhaça pré-ozonizada em reatores anaeróbios resultou em ganhos no rendimento de metano da ordem de 15% (mL\'CH IND.4\'/gDQO removida). Por outro lado, sabe-se que a composição da vinhaça varia bastante de acordo com a matéria-prima, solo, clima e processo industrial empregado para a produção de etanol. Assim, é necessário verificar o efeito da ozonização sobre a biodegradabilidade de uma vinhaça proveniente de uma destilaria brasileira. Além disso, é necessário responder se a quantidade de energia produzida pela combustão do metano adicionalmente gerado por conta da ozonização compensaria a energia consumida por um ozonizador em escala real. Desta forma, esta pesquisa pretendeu avaliar os efeitos da aplicação de ozônio na biodegradabilidade de uma vinhaça bruta proveniente de uma destilaria brasileira, assim como realizar uma avaliação econômica da ozonização em escala real. Procedeu-se a operação de um reator em escala de bancada para ozonização de vinhaça em batelada (0, 2, 4, 6 e 8 horas), com a aplicação das doses de 0, 2, 4, 6 e 8 g \'O IND.3\'/L, respectivamente. A ozonização deu-se em três valores iniciais de pH (4.8, 7 e 9). Os parâmetros avaliados foram: DQO, DBO5, COT, cor, fenóis e Abs254, DBO5/DQO e DQO/COT. De acordo com os resultados, observou-se que a aplicação de 2 g \'O IND.3\'/L elevou a biodegradabilidade da vinhaça em 22% e 10% em pH inicial 4,8 e 7, respectivamente. A avaliação econômica preliminar mostrou que a quantidade de energia elétrica consumida por um ozonizador em escala real seria 6 vezes maior (278.400 kWh) do que aquela possivelmente produzida pela combustão do metano adicionalmente gerado (44.780 kWh). Estes resultados indicam que a ozonização de vinhaça bruta com o objetivo específico de se produzir metano adicional em um reator anaeróbio posteriormente instalado é inviável do ponto de vista econômico. / The presence of recalcitrant substances in the vinasse causes inhibition in anaerobic process. Research indicates that oxidation of these substances with ozone (\'O IND.3\') promotes an increase in biodegradabilidade of vinasse (DBO5/DQO) in approximately 25%. The introduction of vinasse pre-ozonated in anaerobic reactors resulted in gains in the yield of methane on the order of 15% (mL\'CH IND.4\'/gDQO removed). However, it is known that the composition of vinasse varies greatly depending on the raw material, soil, climate and industrial process used to produce ethanol. It is therefore necessary to verify the effect of ozonation on biodegrability of a vinasse from a Brazilian distillery. Moreover, it is also necessary to answer if the amount of energy produced by combustion of methane additionally generated by ozonation would off set the energy consumed by a full-scale ozonator. Thus, this study sought to evalu-ate the effects of ozone on the biodegradability of a raw stillage from a Brazilian distillery, as well as conduct an economic evaluation of a full-scale ozonation. The procedure was the operation of a bench scale reactor for the batch ozonation of vinasse (0, 2, 4, 6 and 8 hours), with the application of 0, 2, 4, 6 and 8 g \'O IND.3\'/L, respectively. The ozonation occurred in three starting values of pH (4.8, 7 and 9). The parameters evaluated were: COD, BOD5, TOC, color, phenols and Abs254, DBO5/DQO and COD / TOC. According to the results, it was observed that the application of 2 g \'O IND.3\'/L increased biodegradability of vinasse in 22% and 10% at initial pH 4,8 and 7, respectively. The preliminary economic assessment showed that the amount of electricity consumed by a full-scale ozonator would be 6 times greater (278.400 kWh) than that energy, possibly produced by combustion of additional methane generated (44.780 kWh). These results indicate that the ozonation of raw vinasse with the specific goal of producing additional methane in an anaerobic reactor later installed, it is unfeasible from an economic perspective.

O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar o desempenho de um reator anaeróbio híbrido (RAnH) em escala piloto no tratamento da fração líquida de estrume bovino, visando à remoção de matéria orgânica e à produção de biogás. O RAnH estudado apresentava volume total 6,2 m3 e foi composto por manta de lodo, na qual a biomassa encontrava-se suspensa, e leito fixo, no qual utilizou-se Biobob® como material suporte para imobilização da biomassa. Para dar suporte a partida do RAnH, a água residuária em estudo foi submetida a teste de biodegradabilidade visando avaliar a influencia da inoculação do reator no potencial de biodegradabilidade e de produção de metano. No teste, a inoculação mostrou-se adequada, apresentando biodegradabilidade de 57 ± 4% e produção de metano de 344 ± 26 mL CH4. g SV-1. A operação do RAnH foi realizada por 260 dias e foi dividida em duas etapas: etapa inicial, na qual se procedeu a adequação da operação do reator, e etapa experimental, na qual se avaliou o desempenho do reator perante o aumento progressivo da carga orgânica aplicada. Durante a operação do reator foi alcançada a aplicação de COV bruta total de 25,50 ± 2,53 kg DQO.m-3.d-1 e a COV solúvel total de 7,69 ± 0,02 kg DQO.m-3.d-1, sendo atingido o TDH de 1,27 ± 0,004 d. O RAnH apresentou eficiência de remoção média de 65 ± 4 % durante a etapa experimental. A produção média de metano foi de 0,310 ± 0,095 m3 CH4. m-3.d-1 e 0,098 ± 0,018 m3 CH4. kg SVad, com 89 ± 3% de metano na composição do biogás. O potencial de produção de energia elétrica estimada com base no reaproveitamento metano produzido no RAnH foi de 0,89 kWh.m-3. O aproveitamento desta energia em sistema com vazão de 3.500 m3.d-1 geraria energia suficiente para abastecer 615 residências e uma economia mensal de R$ 11.835,09. / The main objective of this work was to evaluate the performance of a pilot-scale anaerobic hybrid reactor (RAnH) in the treatment of the liquid fraction of dairy manure, in order to remove organic matter and produce biogas. The applied RAnH had a total volume of 6.2 m3 and was composed of sludge blanket, in which the biomass was suspended, and fixed bed, in which Biobob® was applied as a support material for biomass immobilization. In order to support RAnH startup, the wastewater under study was submitted to a biodegradability test to evaluate the influence of reactor inoculation on the biodegradability potential and methane production potential. In the test the inoculated condition presented appropriate biodegradability (57 ± 4%) and higher methane production potential (344 ± 26 mL CH4.gVS-1). The RAnH operation was performed for 260 days and was divided into two stages: initial stage, in which the reactor operation was adjusted, and the experimental stage, in which the reactor performance was evaluated with the progressive increase of the applied organic load. During the reactor operation was reachead total raw VOC application of 25.50 ± 2.53 kg COD m-3.d-1 and total soluble VOC of 7.69 ± 0.02 kg COD m-3.d-1, with the HRT of 1.27 ± 0.004 d. The RAnH presented average removal efficiency of 65 ± 4% during the experimental stage. The average methane production was 0.310 ± 0.095 m3 CH4.m-3.d-1 and 0.098 ± 0.018 m3 CH4. kg VSad, with 89 ± 3% of methane in the biogas composition. The potential of electric energy production estimated based on the reuse of the methane produced in the RAnH was 0,89 kWh.m-3. The use of this energy in a system with a flow of 3,500 m3.d-1 would generate sufficient energy to supply 615 homes and a monthly saving of R$ 11,835.09.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-07-13T19:50:28Z No. of bitstreams: 1 Carina Ines dos Santos Soares.pdf: 7765458 bytes, checksum: dd167d7c7fa47d7d5c8180d36e705731 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-13T19:50:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carina Ines dos Santos Soares.pdf: 7765458 bytes, checksum: dd167d7c7fa47d7d5c8180d36e705731 (MD5) Previous issue date: 2013-06-17 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Ministério da Ciência e Tecnologia / te estudo teve como objetivo avaliar o potencial de biodegradação aeróbia de lixiviado de aterro sanitário e servir como apoio à operação de unidade piloto de tratamento biológico aeróbio, do tipo Contactor Biológico Rotatório (CBR), operado na Unisinos para tratamento de lixiviado gerado no Aterro Sanitário de São Leopoldo - RS. Esse sistema emerge como uma alternativa para o tratamento biológico de lixiviado de aterro sanitário, visto que fornece aos microorganismos as condições necessárias para a degradação de grande parte dos poluentes contidos neste tipo de efluente. Por meio de ensaios de biodegradabilidade aeróbia, utilizando o teste Zahn-Wellens, o potencial de biodegração aeróbia do lixiviado foi avaliado. A etapa de partida no CBR foi monitorada através de análises de parâmetros específicos (DQO e COT) e esses resultados foram comparados posteriormente com os resultados obtidos nos ensaios de biodegradabilidade aeróbia. O CBR foi operado de duas formas diferentes, variando-se a vazão e o tempo de retenção hidráulica do lixiviado no sistema. Na primeira forma de operação, a vazão utilizada foi de 8,5 L/h e tempo de retenção hidráulica de 15 h. Já a segunda forma de operação, a vazão utilizada foi de 5,1 L/h e tempo de retenção hidráulica de 24 horas. Os ensaios de biodegradabilidade revelaram potencial médio de biodegradação aeróbia do lixiviado, que alimentava o CBR, de 44,3% e 54,5% para os parâmetros de DQO e COT respectivamente. O final da etapa de partida ocorreu na segunda forma de operação, quando os percentuais médios atingidos de remoção no CBR chegaram a 15% e 18%, para os parâmetros de DQO e COT, respectivamente. / This study aims at evaluating the potential for aerobic bio-degradation of landfill leachate and being the support for the operation for the aerobic biological treatment pilot plant. This treatment is a Rotating Biological Contactor (RBC) kind, operated at Unisinos to process the leachate generated at the landfill located in São Leopoldo city - RS. This system has emerged as an alternative for the biological treatment of leachate, because it provides the necessary conditions for the micro-organisms to degrade most part of the pollutants contained in the effluent. The potential for aerobic bio-degradation of leachate was evaluated by testing for aerobic biodegradability using the Zahn-Wellens test. The starting period in RBC was monitored by the analysis of the specific parameters (COD and TOC) and then these results were compared to the results obtained in the tests for aerobic biodegradability. The RBC was operated in two different ways, varying the flow rate and the hydraulic retention time of the leachate system. In the first mode of operation, the flow used was 8.5 L/h and the hydraulic retention times (HRT) was 15 h. In the second mode of operation, the flow used was 5.1 L/h and the hydraulic retention time was 24 hours. The biodegradability tests showed that the average potential for the aerobic bio-degradation of the leachate used in RBC was 44.3% and 54.5% for COD and TOC parameters, respectively. The end of the starting period was in the second mode of operation when the average percentage of removal achieved in the RBC reached 15% and 18% for COD and TOC parameters, respectively.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os materiais poliméricos tem sido uma das causas dos problemas ambientais discutidos em todo mundo nos últimos tempos. Como uma das soluções para esse problema, estão os polímeros biodegradáveis que são materiais que se degradam pela ação de microorganismos. Uma Indústria sediada no Brasil lançou recentemente um poliéster biodegradável que surge boa alternativa para o crescimento no mercado dos polímeros biodegradáveis, principalmente por possuir em sua composição matéria prima de fonte renovável. Neste trabalho foram preparados compósitos com matriz de poliéster biodegradável e fibra de coco verde com e sem modificação química por acetilação em misturador interno Haake. Foi estudada a biodegradabilidade em solo simulado do polímero puro e de seus compósitos e foram avaliadas as propriedades térmicas, morfológicas e mecânicas do polímero puro e de alguns de seus compósitos. O teste de biodegradabilidade foi feito pelo enterro das amostras em solo simulado por períodos distintos, variando de duas a dezessete semanas, seguindo a Norma ASTM G 160 03. Após cada período de teste, as amostras foram retiradas do solo e analisadas por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e análise mecânica de tração. Os resultados obtidos indicaram que tanto o polímero puro quanto os seus compósitos sofreram biodegradação, a presença da fibra apenas atrasa o processo de biodegradação, as fibras de coco tiveram uma boa afinidade com a matriz polimérica, a incorporação de 5% fibra de coco na matriz torna o compósito mais rígido e a incorporação da fibra e o processo de biodegradação alteram as características da fase cristalina no material polimérico. / The final disposal of the polymer materials have been one of the causes of environmental problems discussed around the world in recent times. As one of the solutions to this problem comes the biodegradable polymers, which are materials that are degraded by microorganisms. An industry based in Brazil recently lauched a biodegradable polyester that comes good alternative for growth in the market for biodegradable polymer, mainly by having in its composition raw material from renewable resources. In this work, composites were prepared with biodegradable polyester matrix and green coconut fiber with and without chemical modification acetylation internal mixer Haake. The degradation of pure polymer and their composites in simulated soil were evaluated and also the morphology, thermal and mechanical properties of the polymer and some of its composites. The biodegradability test was carried out by burying the samples in simulated soil for different periods ranging from two to seventeen weeks, following the ASTM G 160-03. After each test, samples were removed from the soil and analyzed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR) and analysis of stress strength. The results indicated that both the polymer pure as their composites suffered biodegradation, the presence of the fiber only delays the process of biodegradation. The coconut fibers had affinity with the polymer matrix and the incorporation of 5% coconut fiber in the matrix polyester made it became stiffer. Besides, the incorporation of the fiber and the biodegradation process changes the characteristics of the polymer crystalline phase.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silvia Peres de Castro.pdf: 565210 bytes, checksum: bc1094dba26205895b29d51dc104b086 (MD5) Previous issue date: 2009-08-21 / The increasing global demand for energy and the diversity of manufactured products generates diverse residues that are frequently difficult to treat or degrade. The utilization of petroleum and its derivatives cause environmental damage via oil spillages and effluents generated by diverse processes such as car washes, petrol stations, public transport companies and even industrial kitchens. In this study a biological treatment was used as an alternative to treat these pollutants, which included two basic treatments to remove organic material: an aerobic process namely activated sludge and an anaerobic process, comprising a UASB reactor. The objective of this work was to treat by biological processes, a synthetic effluent derived from petroleum which characterized physico-chemically, as having oily characteristics, to evaluate comparatively the efficiency of organic matter removal via two different processes of biodegradation. The results obtained were submitted to statistical analysis by Box Plots and ANOVA at a significance level of 5%. The experimental work with bench scale activated sludge and UASB reactors was performed at The Experimental Station for the Biological Treatment of Sewage EXTRABES in Campina Grande - PB, using effluents synthesized in the laboratory to feed the reactors at elevated loads of organic matter containing lubricating oil and surfactants. The adopted treatments had significant organic carbon removal efficiencies; with values of 23.7 to 32% for aerobic treatment and 42 to 51% with anaerobic treatment thus demonstrating that UASB treatment was the more efficient process and could be adopted for the treatment of oily and surfactant-containing effluents. / A crescente demanda de energia necessária no mundo e a diversidade de produtos obtidos geram diversos resíduos difíceis de serem tratados. A utilização do petróleo e seus derivados causam danos ambientais, estes vêm desde os derramamentos de petróleo e seus componentes até mesmo de efluentes gerados nos mais diversos processos, como em lava-jatos, postos de combustíveis, empresas de transportes públicos e até mesmo em cozinhas industriais. Neste estudo utilizar-se-á tratamento biológico, como uma alternativa para o tratamento desses poluentes, dentre estes tratamentos tem se dois processos básicos para a remoção de material orgânico que foi estudado: os sistemas de lodos ativados e os reatores UASB. O objetivo desse trabalho foi tratar através de processos biológicos, efluentes sintéticos derivados do petróleo, bem como realizar a caracterização físico-química deste efluente oleoso, e determinar comparativamente a eficiência de remoção da matéria orgânica através de processos de biodegradação biológica. Os resultados obtidos foram submetidos a métodos estatísticos: estatística descritiva de distribuição (Box Plot) e análise de variância (ANOVA) fator único, com nível de significância de 5%. O trabalho experimental foi realizado na Estação Experimental de Tratamentos Biológicos de Esgotos Sanitários EXTRABES, localizado no bairro do Tambor na cidade de Campina Grande PB. Para a realização da pesquisa foram construídos, instalados e monitorados reatores de lodo ativado e UASB em escala de bancada. Os reatores foram alimentados com efluentes sintetizados no laboratório. Com esse procedimento buscou-se tratar biologicamente efluentes com elevada carga orgânica, contendo óleo lubrificante e substâncias surfactantes. Nos tratamentos adotados foi conseguido uma eficiência de remoção significativa, o tratamento aeróbio teve remoções de 23,7 a 32,1%, no tratamento anaeróbio a remoção da matéria orgânica foi de 51 e 42%, o que mostra que o tratamento anaeróbio utilizando o reator UASB teve uma melhor remoção da matéria orgânica, podendo esses tratamentos serem adotados para o tratamento de efluentes oleosos e surfactantes.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josean_eBortolini.pdf: 1601181 bytes, checksum: 580412a5072cf9180422761979281cff (MD5) Previous issue date: 2016-02-12 / The increasing population development has contributed to a significant increase in consumption and consequently poultry production, which results in a larger waste generation, since poultry litter receives excreta. One of the alternatives to treat waste and find a final disposal to it in this trial is the anaerobic digestion of poultry litter (PL), which not only generates bio-fertilizer, but also produces biogas. However, digester starting as well as quality and quantity of generated biogas are associated to the material to be digested and with the same operating conditions, since they are factors for inocula application. Thus, this study aimed to investigate the influence of digestate application as inoculum at anaerobic digestion from poultry litter. Firstly, specific biomethanogenic potential tests were carried out from poultry litter and there was a test to check if the digestate use as inocula has influenced on biogas production. Finally, this trial was carried out and inocula were tested (beef and swine digestate) during anaerobic digestion process of poultry litter, with daily diet, according to the volumetric loads that were tested - 0.67; 1.00; and 1.67 gSV.L-1day-1. It was concluded that poultry litter can be used as substrate in anaerobic digestion process and that digestate application as inoculum has shown adequate results regarding biogas production, since the treatment without inoculum addition showed the lowest biogas answers. So, when the inocula were compared with one another (beef and swine digestate), it was concluded that both of them are indicated in the digestion process with poultry litter. However, bovine inoculum showed the highest values of biogas and methane production, and also the lowest values in relation to the percentages of neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and lignin (LIG), highlighting the advantages of its use as inoculum due to its greater capacity to degrade fibrous fractions. / O crescente aumento populacional contribui para o relevante aumento de consumo e consequentemente de produção de frangos, o qual acarreta maior geração de resíduos, pois a cama de aviário recebe as excretas. Uma das alternativas para o tratamento do resíduo e destinação final abordada neste trabalho é a digestão anaeróbia da cama de aviário (CA), que além de gerar o biofertilizante, produz o biogás. No entanto, tanto a partida do biodigestor como a qualidade e quantidade do biogás gerado estão relacionadas com o material a ser digerido e com as condições de operação do mesmo, os quais são fatores para a utilização de inóculo. Assim, o presente estudo teve como objetivo geral investigar a influência de aplicação de digestato como inóculos na biodigestão anaeróbia da cama de aviário. Para isso, inicialmente, foram realizados testes de potencial biometanogênico específico da cama de aviário e teste para verificar se o uso de digestato como inóculo influenciava a produção de biogás. Por fim, realizou-se o experimento e os inóculos foram testados (digestatos bovino e suíno) no processo de biodigestão anaeróbia da cama de aviário, com alimentação diária, conforme as cargas volumétricas testadas - 0,67; 1,00; e 1,67 gSV.L-1dia-1. Foi possível concluir que a cama de aviário pode ser utilizada como substrato no processo de biodigestão anaeróbia, assim como a utilização de digestato como inóculo apresentou resultados satisfatórios em relação à produção de biogás, uma vez que o tratamento sem adição de inóculo apresentou a menor média de produção de biogás. Em relação à comparação entre os inóculos, (digestato bovino e suíno), foi possível concluir que ambos são indicados no processo de biodigestão com cama de aviário. Contudo, o inóculo bovino apresentou os maiores valores em relação à produção de biogás e metano, e os menores valores em relação às porcentagens de fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e lignina (LIG), evidenciando as vantagens de sua utilização como inóculo em função de sua maior capacidade na degradação das frações fibrosas.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josean_eBortolini.pdf: 1601181 bytes, checksum: 580412a5072cf9180422761979281cff (MD5) Previous issue date: 2016-02-12 / The increasing population development has contributed to a significant increase in consumption and consequently poultry production, which results in a larger waste generation, since poultry litter receives excreta. One of the alternatives to treat waste and find a final disposal to it in this trial is the anaerobic digestion of poultry litter (PL), which not only generates bio-fertilizer, but also produces biogas. However, digester starting as well as quality and quantity of generated biogas are associated to the material to be digested and with the same operating conditions, since they are factors for inocula application. Thus, this study aimed to investigate the influence of digestate application as inoculum at anaerobic digestion from poultry litter. Firstly, specific biomethanogenic potential tests were carried out from poultry litter and there was a test to check if the digestate use as inocula has influenced on biogas production. Finally, this trial was carried out and inocula were tested (beef and swine digestate) during anaerobic digestion process of poultry litter, with daily diet, according to the volumetric loads that were tested - 0.67; 1.00; and 1.67 gSV.L-1day-1. It was concluded that poultry litter can be used as substrate in anaerobic digestion process and that digestate application as inoculum has shown adequate results regarding biogas production, since the treatment without inoculum addition showed the lowest biogas answers. So, when the inocula were compared with one another (beef and swine digestate), it was concluded that both of them are indicated in the digestion process with poultry litter. However, bovine inoculum showed the highest values of biogas and methane production, and also the lowest values in relation to the percentages of neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and lignin (LIG), highlighting the advantages of its use as inoculum due to its greater capacity to degrade fibrous fractions. / O crescente aumento populacional contribui para o relevante aumento de consumo e consequentemente de produção de frangos, o qual acarreta maior geração de resíduos, pois a cama de aviário recebe as excretas. Uma das alternativas para o tratamento do resíduo e destinação final abordada neste trabalho é a digestão anaeróbia da cama de aviário (CA), que além de gerar o biofertilizante, produz o biogás. No entanto, tanto a partida do biodigestor como a qualidade e quantidade do biogás gerado estão relacionadas com o material a ser digerido e com as condições de operação do mesmo, os quais são fatores para a utilização de inóculo. Assim, o presente estudo teve como objetivo geral investigar a influência de aplicação de digestato como inóculos na biodigestão anaeróbia da cama de aviário. Para isso, inicialmente, foram realizados testes de potencial biometanogênico específico da cama de aviário e teste para verificar se o uso de digestato como inóculo influenciava a produção de biogás. Por fim, realizou-se o experimento e os inóculos foram testados (digestatos bovino e suíno) no processo de biodigestão anaeróbia da cama de aviário, com alimentação diária, conforme as cargas volumétricas testadas - 0,67; 1,00; e 1,67 gSV.L-1dia-1. Foi possível concluir que a cama de aviário pode ser utilizada como substrato no processo de biodigestão anaeróbia, assim como a utilização de digestato como inóculo apresentou resultados satisfatórios em relação à produção de biogás, uma vez que o tratamento sem adição de inóculo apresentou a menor média de produção de biogás. Em relação à comparação entre os inóculos, (digestato bovino e suíno), foi possível concluir que ambos são indicados no processo de biodigestão com cama de aviário. Contudo, o inóculo bovino apresentou os maiores valores em relação à produção de biogás e metano, e os menores valores em relação às porcentagens de fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e lignina (LIG), evidenciando as vantagens de sua utilização como inóculo em função de sua maior capacidade na degradação das frações fibrosas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os materiais poliméricos tem sido uma das causas dos problemas ambientais discutidos em todo mundo nos últimos tempos. Como uma das soluções para esse problema, estão os polímeros biodegradáveis que são materiais que se degradam pela ação de microorganismos. Uma Indústria sediada no Brasil lançou recentemente um poliéster biodegradável que surge boa alternativa para o crescimento no mercado dos polímeros biodegradáveis, principalmente por possuir em sua composição matéria prima de fonte renovável. Neste trabalho foram preparados compósitos com matriz de poliéster biodegradável e fibra de coco verde com e sem modificação química por acetilação em misturador interno Haake. Foi estudada a biodegradabilidade em solo simulado do polímero puro e de seus compósitos e foram avaliadas as propriedades térmicas, morfológicas e mecânicas do polímero puro e de alguns de seus compósitos. O teste de biodegradabilidade foi feito pelo enterro das amostras em solo simulado por períodos distintos, variando de duas a dezessete semanas, seguindo a Norma ASTM G 160 03. Após cada período de teste, as amostras foram retiradas do solo e analisadas por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e análise mecânica de tração. Os resultados obtidos indicaram que tanto o polímero puro quanto os seus compósitos sofreram biodegradação, a presença da fibra apenas atrasa o processo de biodegradação, as fibras de coco tiveram uma boa afinidade com a matriz polimérica, a incorporação de 5% fibra de coco na matriz torna o compósito mais rígido e a incorporação da fibra e o processo de biodegradação alteram as características da fase cristalina no material polimérico. / The final disposal of the polymer materials have been one of the causes of environmental problems discussed around the world in recent times. As one of the solutions to this problem comes the biodegradable polymers, which are materials that are degraded by microorganisms. An industry based in Brazil recently lauched a biodegradable polyester that comes good alternative for growth in the market for biodegradable polymer, mainly by having in its composition raw material from renewable resources. In this work, composites were prepared with biodegradable polyester matrix and green coconut fiber with and without chemical modification acetylation internal mixer Haake. The degradation of pure polymer and their composites in simulated soil were evaluated and also the morphology, thermal and mechanical properties of the polymer and some of its composites. The biodegradability test was carried out by burying the samples in simulated soil for different periods ranging from two to seventeen weeks, following the ASTM G 160-03. After each test, samples were removed from the soil and analyzed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR) and analysis of stress strength. The results indicated that both the polymer pure as their composites suffered biodegradation, the presence of the fiber only delays the process of biodegradation. The coconut fibers had affinity with the polymer matrix and the incorporation of 5% coconut fiber in the matrix polyester made it became stiffer. Besides, the incorporation of the fiber and the biodegradation process changes the characteristics of the polymer crystalline phase.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:18:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanessa Gomes Mina.pdf: 1559864 bytes, checksum: da485cc60c2e580acfa53cffa023f08d (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / In housing developments devoid of any sewage disposal system, a sustainable alternative is to decentralize management of the liquid and solid wastes generated by the residents. The trend in this type of establishment is to triturate the putrescible organic waste (leftovers from food and vegetable peelings), before discharging into the sewage network to be subsequently treated in an appropriate manner. In order to simulate a decentralized treatment system, two parallel treatment systems were operated in sequencing batch cycles with similar characteristics and monitored. The first system consisted of a sequential batch reactor (SBR 1) with a cell retention time (CRT) of 5 days and was fed with raw sewage, enriched with cooked and shredded cereals. The second system SBR 2, had a CRT of 3.36 days with a substrate of sewage mixed with ground up sludge as a carbon source. Respirometry tests were also performed as a tool to compare the biodegradability of the substrates used during the experimental period. The results with enriched sewage showed a satisfactory concentration of biodegradable COD, which provided greater efficiency during the COD, phosphorus and nitrogen removals, exceeding the concentration of biodegradable COD in SBR2 enriched with crushed sludge. The percentage COD removals for systems RBS1 and RBS2 were 93 and 80% respectively, and for phosphorus, 83 and 54% respectively, indicating that the available concentration of biodegradable organic matter in the cereal was enough to satisfactorily release phosphorus into the anaerobic zone. The percentage removals of ammonia in SBR1 and SBR2 were 98% and 40% respectively, almost all the ammonia was oxidized in SBR1 suggesting optimal conditions, which was not the case for SBR 2. The average concentration of nitrate in the effluent of SBR1 was 1.67mgN-NO 3 /L and 9.48mgN-NO /L in the effluent of SBR 2. These findings for ammonia and nitrate in the effluent, confirm the efficiency of nitrification in SBR 1 which approached 100% and that denitrification was completed successfully, whereas in SBR 2 nitrification was less than 50%, demonstrating the lack of available biodegradable COD which is necessary for denitrification and thus leading to a high concentration of nitrate in the effluent. / Em empreendimento habitacional desprovido de rede coletora de esgoto, uma alternativa sustentável é o tratamento descentralizado dos resíduos líquidos e sólidos gerados pela população residente. A tendência dos moradores, nesse tipo de empreendimento é triturar os resíduos orgânicos putrescíveis (resto de comida, legumes e verduras) e destiná-los na rede predial de esgoto para serem tratados adequadamente. Com o intuito de simular um tratamento descentralizado para atender essa demanda foram monitorados dois sistemas de tratamento em paralelo, operados em bateladas seqüenciais com ciclos de mesmas características. O primeiro sistema era constituído de um Reator em batelada seqüencial (RBS) com tempo de retenção celular (TRC) de 5 dias, alimentado com esgoto bruto enriquecido com cereais cozidos e triturados. O segundo sistema compreende de um RBS com TRC de 3,36 dias utilizando esgoto doméstico e lodo triturado como fonte de carbono. Também foram realizados testes respirométricos como ferramenta para comparar a biodegradabilidade dos substratos utilizados durante o período experimental. Os resultados constataram que o substrato esgoto enriquecido apresentou satisfatória concentração de DQO biodegradável, que proporcionou maior eficiência durante os processos de remoção de DQO, fósforo e nitrogênio, superando a concentração de DQO biodegradável verificada no lodo triturado. Os percentuais de remoção de DQO obtidos nos sistemas RBS1 e RBS2 foram respectivamente, de 93 e 80%, para fósforo foi de 83% (RBS1) e 54% (RBS2) indicando que o cereal disponibilizou concentração de matéria orgânica biodegradável suficiente para que ocorresse satisfatória liberação de fósforo na zona anaeróbia. Para a remoção de amônia no RBS1 e no RBS2 os percentuais foram 98% e 40%, quase toda a amônia do sistema 1 foi oxidada devido o favorecimento de condições ideais, o que não ocorreu no RBS2. A concentração média de nitrato no efluente do RBS1 foi de 1,67 mgN-NO e 9,48 mgN-NO 3 -- . L -1 no efluente do RBS2. Essa constatação de amônia e nitrato no efluente final, confirma que no RBS1 a eficiência da nitrificação se aproximou de 100% e a desnitrificação foi completada com sucesso, enquanto no sistema 2 ocorreu nitrificação abaixo de 50% e a necessidade de material solúvel expressa em DQO biodegradável durante a desnitrificação permitiu alta concentração de nitrato no efluente final.

O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar o desempenho de um reator anaeróbio híbrido (RAnH) em escala piloto no tratamento da fração líquida de estrume bovino, visando à remoção de matéria orgânica e à produção de biogás. O RAnH estudado apresentava volume total 6,2 m3 e foi composto por manta de lodo, na qual a biomassa encontrava-se suspensa, e leito fixo, no qual utilizou-se Biobob® como material suporte para imobilização da biomassa. Para dar suporte a partida do RAnH, a água residuária em estudo foi submetida a teste de biodegradabilidade visando avaliar a influencia da inoculação do reator no potencial de biodegradabilidade e de produção de metano. No teste, a inoculação mostrou-se adequada, apresentando biodegradabilidade de 57 ± 4% e produção de metano de 344 ± 26 mL CH4. g SV-1. A operação do RAnH foi realizada por 260 dias e foi dividida em duas etapas: etapa inicial, na qual se procedeu a adequação da operação do reator, e etapa experimental, na qual se avaliou o desempenho do reator perante o aumento progressivo da carga orgânica aplicada. Durante a operação do reator foi alcançada a aplicação de COV bruta total de 25,50 ± 2,53 kg DQO.m-3.d-1 e a COV solúvel total de 7,69 ± 0,02 kg DQO.m-3.d-1, sendo atingido o TDH de 1,27 ± 0,004 d. O RAnH apresentou eficiência de remoção média de 65 ± 4 % durante a etapa experimental. A produção média de metano foi de 0,310 ± 0,095 m3 CH4. m-3.d-1 e 0,098 ± 0,018 m3 CH4. kg SVad, com 89 ± 3% de metano na composição do biogás. O potencial de produção de energia elétrica estimada com base no reaproveitamento metano produzido no RAnH foi de 0,89 kWh.m-3. O aproveitamento desta energia em sistema com vazão de 3.500 m3.d-1 geraria energia suficiente para abastecer 615 residências e uma economia mensal de R$ 11.835,09. / The main objective of this work was to evaluate the performance of a pilot-scale anaerobic hybrid reactor (RAnH) in the treatment of the liquid fraction of dairy manure, in order to remove organic matter and produce biogas. The applied RAnH had a total volume of 6.2 m3 and was composed of sludge blanket, in which the biomass was suspended, and fixed bed, in which Biobob® was applied as a support material for biomass immobilization. In order to support RAnH startup, the wastewater under study was submitted to a biodegradability test to evaluate the influence of reactor inoculation on the biodegradability potential and methane production potential. In the test the inoculated condition presented appropriate biodegradability (57 ± 4%) and higher methane production potential (344 ± 26 mL CH4.gVS-1). The RAnH operation was performed for 260 days and was divided into two stages: initial stage, in which the reactor operation was adjusted, and the experimental stage, in which the reactor performance was evaluated with the progressive increase of the applied organic load. During the reactor operation was reachead total raw VOC application of 25.50 ± 2.53 kg COD m-3.d-1 and total soluble VOC of 7.69 ± 0.02 kg COD m-3.d-1, with the HRT of 1.27 ± 0.004 d. The RAnH presented average removal efficiency of 65 ± 4% during the experimental stage. The average methane production was 0.310 ± 0.095 m3 CH4.m-3.d-1 and 0.098 ± 0.018 m3 CH4. kg VSad, with 89 ± 3% of methane in the biogas composition. The potential of electric energy production estimated based on the reuse of the methane produced in the RAnH was 0,89 kWh.m-3. The use of this energy in a system with a flow of 3,500 m3.d-1 would generate sufficient energy to supply 615 homes and a monthly saving of R$ 11,835.09.