Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-06Bitstream added on 2014-06-13T20:12:53Z : No. of bitstreams: 1 pinto_phm_me_botfca.pdf: 1393017 bytes, checksum: ba5d604cb5f1d74e2ea4e7db1accf8da (MD5) / Manipueira de extração de fécula de mandioca, em separado da água de lavagem das raízes, através de biodigestores anaeróbios de fluxo ascendente, com separação das fases, sem controle de temperatura ou adição de produtos químicos e, avaliar sua adequabilidade, através das suas características físicas e químicas para lançamento em corpo receptor, sistema público coletor de esgotos ou, aplicação em processo de fertirrigação. Depois dos reatores estabilizados, foram realizados ensaios variando a vazão de alimentação com 8,0; 12,0 e 16,0 Ld-1, correspondentes a um tempo de retenção hidráulica de 8,17; 5,44 e 4,08 dias respectivamente. Os melhores resultados para redução da carga orgânica foram obtidos com os tempos de retenção hidráulica (TRH) de 8,17 e 5,44 dias com eficiências médias de 89,8 e 80,9% respectivamente. As características físicas e químicas dos efluentes tratados foram comparadas com os valores estabelecidos na legislação estadual, federal e, com os parâmetros utilizados pelo órgão ambiental fiscalizador. Os resultados obtidos mostraram que o efluente tratado atende parcialmente aos requisitos legais para o lançamento em corpos receptores, devido ao teor elevado de nitrogênio amoniacal. Por outro lado, foram atendidos integralmente os requisitos legais para o lançamento na rede pública coletora de esgotos. O efluente tratado não atendeu às recomendações requeridas pelo órgão ambiental fiscalizador para a sua disposição através de processo de fertirrigação devido aos teores elevados de ferro (Fe++) e de fluoretos (F-). Considerando os resultados obtidos, concluímos que, devido à simplicidade do sistema utilizado, com a implantação de melhorias como um pós tratamento, poderiam ser atingidos os parâmetros que atenderiam integralmente a legislação. / The aim of this paper was to evaluate the efficiency of the treatment of cassava wastewater, separately from the root washing water, by means of ascending flux anaerobic biodigesters, with separation of the phases, without temperature control or addition of chemical products and to evaluate its suitability by means of its physical and chemical characteristics for throwing in receiving body, public sewage system or application in fertilization and irrigation. After reactors had been stabilized, essays were conducted varying feeding flow with 8.0, 12.0 and 16.0 Ld-1, corresponding to a hydraulic retention time of 8.17, 5.44 and 4.08 days, respectively. The best reduction for organic load reduction were obtained with hydraulic retention times (HRT) of 8.17 and 5.44 days with mean efficiencies of 89.8 and 90.9%, respectively. Physical and chemical characteristics of treated effluents were compared with the values established in the current state and federal legislation and with the parameters used by the environmental supervising organ. The results we obtained showed that the treated effluent partially meets the legal requirements for throwing in receiving bodies owing to high contents of ammonia nitrogen. On the other hand, legal requirements were fully met to throw effluents into the public sewage system. The treated effluent did not fulfill the recommendations required by the environmental supervising organ for its disposal by means of fertilization and irrigation due to high concentrations of iron (Fe++) and fluorides (F-). Considering the results obtained, we conclude that, due to the simplicity of the system used, as improvements such as after-treatment are made, parameters fully obeying the legislation could be met.

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:37:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_FranciscoFabioCavalcante_M.pdf: 816271 bytes, checksum: 1ac93e87eef201f2b03cad5fc4da0cac (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A bactéria Bacillus subtilis tem a capacidade de produzir biossurfactantes do grupo dos lipopeptídeos, dentre os quais, o que mais se destaca é a surfactina, um dos que possui maior atividade superficial. Esse composto é capaz de reduzir a tensão superficial da água a 20°C de 72 para 27 mN/m em concentrações menores que 20 _M. A aplicação de resíduos industriais como substrato para produção de biossurfactante de Bacillus subtilis tem sido estudada como forma de reduzir custos associados à produção destes. A manipueira, que é o resíduo líquido da produção de farinha e fécula, tem sido apontada como potencial meio de cultura para processos biotecnológicos, incluindo produção de biossurfactantes. Esse uso tem significativa relevância quando se consideram os resultados de redução de tensão superficial e de produtividade obtidos. Este trabalho estudou o processo produtivo, as propriedades e a estabilidade de biossurfactante produzido pela linhagem LB5a de Bacillus subtilis em escala piloto utilizando manipueira como substrato. O composto produzido foi capaz de reduzir a tensão superficial da água de 72 para 27 mN/m além de apresentar concentração micelar crítica de 12 mg/l. Manteve estabilidade frente à temperatura de 100°C por 140 minutos e 121°C por 60 minutos. Também foi estável na faixa de pH de 6 a 10 e suportou concentrações salinas testadas (de até 20%). A eficiência da extração primária realizada através da coleta de espuma mostrou bons resultados, sendo perfeitamente aplicável ao processo. Além disso, os parâmetros envolvidos no preparo da manipueira foram otimizados visando um melhor aproveitamento do substrato. Os resultados apontam temperatura de aquecimento ótima de 95°C (máxima temperatura testada), tempo de aquecimento de 1 minuto, a aceleração centrífuga de 17,85 G x 103 e o tempo de centrifugação de 14,86 minutos. Os resultados apresentados são bastante animadores em relação à possibilidade de aplicações do biossurfactante produzido em diversos setores. Além de permitir um melhor aproveitamento da manipueira / Abstract: The bacteria Bacillus subtilis is well known by their capacity of production surfactants lipopeptides. Among these, the most studied is surfactin, a powerfull surfactant that reduces the superficial tension of the water from 72 to 27 mN/m in concentrations less than 20_M. The application of industrial wastewaters as substrate for production of biosurfactant by Bacillus has been studied in order to reduce manufacturing costs. Manipueira is the residue from cassava industrialization process to the production of flour and starch. It has been pointed as potential culture medium for biotechnological processes, including production of biosurfactants. This work studied the productive process, the properties and the stability of biosurfactant produced by Bacillus subtilis strain LB5a in pilot scale using manipueira as substrate. The produced compounds were capable of reducing the superficial tension of the water from 72 to 27 mN/m beyond presenting critical micelar concentration of 12 mg/l. It remaing stable on temperature of 100°C during 140 minutes and 121°C during 60 minutes. It was also stabile in the range of pH from 6 to 10 and in saline concentrations (until 20%). The efficiency of the primary extration by foam collection showed good results, being perfectly applicable to the process. Moreover, the involved parameters in the preparation of the manipueira has been optimized with the objective of better using of the substrate. The results presented the optimal points of heating temperature was 95°C (maximum tested temperature), warm up time of 1 minute, the acceleration centrifugal of 17,85 G x 103 and the centrifugalization time of 14,86 minutes. The results showed that the biosurfactant produced have potential applications in several industrial sectors, beyond allowing one better exploitation of the manipueira / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-10Bitstream added on 2014-06-13T19:09:05Z : No. of bitstreams: 1 bueno_gf_me_sjrp.pdf: 579415 bytes, checksum: 31b9b13775e2ba4959f4e1b7b14af1c8 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O processamento da mandioca para a produção da farinha ou fécula gera um resíduo líquido denominado manipueira, altamente tóxico, pois possui um glicosídeo que é enzimaticamente hidrolisável a cianeto. Também é altamente poluente devido ao alto teor de matéria orgânica, que pode chegar a 100 g DQO L–1. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de reatores aeróbios com paradas escalonadas da aeração no tratamento da manipueira. Para tanto, foram utilizados reatores cilíndricos de polietileno tereftalato (31 cm de altura x 9 cm de diâmetro), com capacidade total de 2 litros e 1,5 litros de volume de trabalho, com uma relação diâmetro-altura do líquido de 1:2,5, inoculados com lodo ativado. Foram efetuadas as análises de turbidez, pH, demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais, suspensos e dissolvidos, índice volumétrico de lodo (IVL) e relação alimento/microrganismo (A/M). Os reatores foram operados com tempo de corrida de 24 horas e concentrações de manipueira de aproximadamente 2.500, 6.000 e 10.000 mg DQO L-1. Foram utilizadas paralisações de aeração de 8, 12 e 16 horas, cada uma com três dinâmicas diferentes de tempos de parada. Também operou-se um reator com 19 horas de paralisação da aeração, com apenas uma dinâmica. Os melhores resultados nas dinâmicas de parada dentro dos reatores com DQO de 2.500 mg L-1 foram: com o tempo de 8 horas a variável F16P8, com uma redução média de DQO de 98,4%; com o tempo 12 horas a variável F6P6, que obteve uma redução média de 98,6% e no reator com 16 horas de paralisação a variável F4P8, com uma redução de 91,4%. Estas variáveis foram aplicadas nos reatores com concentração de DQO de 6.000 mg L-1 e o melhor resultado, encontrado nesta concentração, foi o reator com o tempo de parada... / The cassava processing for the flour and/or starch production generates a liquid waste called manipueira, which is highly toxic because of a glycoside enzymatically hydrolysable to cyanide. It is also highly pollutant due the high content of organic matter, which can reach 100 g COD L–1. The objective of this work was to evaluate the efficiency of aerobic reactors with staggered stoppages over the aeration in the manipueira treatment. To this verification, cilindric reactors of polyethylene terephthalate (31 cm in height x 9 cm in diameter) were utilized, with a total capacity of 2.0 liters and 1.5 liters of work volume, a diameter-height relation of 1:2.5 and an inoculation with activated sludge. Analysis of turbidity, pH, COD (Chemical Oxygen Demand), Suspended, Soluble and Total Solids, Sludge Volumetric Index (SVI) and Food to Microrganism (F/M) were effectuated. The reactors were operated with running of 24 hours and manipueira concentrations of aproximately 2,500, 6,000 e 10,000 mg L-1. Aeration stops of 8, 12, 16 hours were utilized, each one with three different stop dynamics. A reactor was also operated with stop aeration of 19 hours with just one dinamic. The best results over the dinamic stops for the reactors with the 2,500 mg L-1 COD were: with the time of 8 hours, the variable F16P8 with an average COD reduction of 98.4%; with the time of 12 hours, the variable F6P6, which obtained an average of 98.6% and in the reactor with 16 hours of paralyzation the variable F4P8 had a reduction of 91.4%. These variables were applied in the reactors with a COD concentration of 6,000 mg L- 1 and a reduction of 86% was the best result found at this concentration to the reactor with the stoppage time of 12 hours with the variable of F6P6. This variable was then applied in the concentration... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Waldemar Gastoni Venturini Filho / Banca: Manoel Lima de Menezes / Resumo: Manipueira de extração de fécula de mandioca, em separado da água de lavagem das raízes, através de biodigestores anaeróbios de fluxo ascendente, com separação das fases, sem controle de temperatura ou adição de produtos químicos e, avaliar sua adequabilidade, através das suas características físicas e químicas para lançamento em corpo receptor, sistema público coletor de esgotos ou, aplicação em processo de fertirrigação. Depois dos reatores estabilizados, foram realizados ensaios variando a vazão de alimentação com 8,0; 12,0 e 16,0 Ld-1, correspondentes a um tempo de retenção hidráulica de 8,17; 5,44 e 4,08 dias respectivamente. Os melhores resultados para redução da carga orgânica foram obtidos com os tempos de retenção hidráulica (TRH) de 8,17 e 5,44 dias com eficiências médias de 89,8 e 80,9% respectivamente. As características físicas e químicas dos efluentes tratados foram comparadas com os valores estabelecidos na legislação estadual, federal e, com os parâmetros utilizados pelo órgão ambiental fiscalizador. Os resultados obtidos mostraram que o efluente tratado atende parcialmente aos requisitos legais para o lançamento em corpos receptores, devido ao teor elevado de nitrogênio amoniacal. Por outro lado, foram atendidos integralmente os requisitos legais para o lançamento na rede pública coletora de esgotos. O efluente tratado não atendeu às recomendações requeridas pelo órgão ambiental fiscalizador para a sua disposição através de processo de fertirrigação devido aos teores elevados de ferro (Fe++) e de fluoretos (F-). Considerando os resultados obtidos, concluímos que, devido à simplicidade do sistema utilizado, com a implantação de melhorias como um pós tratamento, poderiam ser atingidos os parâmetros que atenderiam integralmente a legislação. / Abstract: The aim of this paper was to evaluate the efficiency of the treatment of cassava wastewater, separately from the root washing water, by means of ascending flux anaerobic biodigesters, with separation of the phases, without temperature control or addition of chemical products and to evaluate its suitability by means of its physical and chemical characteristics for throwing in receiving body, public sewage system or application in fertilization and irrigation. After reactors had been stabilized, essays were conducted varying feeding flow with 8.0, 12.0 and 16.0 Ld-1, corresponding to a hydraulic retention time of 8.17, 5.44 and 4.08 days, respectively. The best reduction for organic load reduction were obtained with hydraulic retention times (HRT) of 8.17 and 5.44 days with mean efficiencies of 89.8 and 90.9%, respectively. Physical and chemical characteristics of treated effluents were compared with the values established in the current state and federal legislation and with the parameters used by the environmental supervising organ. The results we obtained showed that the treated effluent partially meets the legal requirements for throwing in receiving bodies owing to high contents of ammonia nitrogen. On the other hand, legal requirements were fully met to throw effluents into the public sewage system. The treated effluent did not fulfill the recommendations required by the environmental supervising organ for its disposal by means of fertilization and irrigation due to high concentrations of iron (Fe++) and fluorides (F-). Considering the results obtained, we conclude that, due to the simplicity of the system used, as improvements such as after-treatment are made, parameters fully obeying the legislation could be met. / Mestre

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Eduardo Jacob-Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:35:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco_ErikaCristina_D.pdf: 1584353 bytes, checksum: 7fa11e2a9de2d170e12cddabf84ac647 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O objetivo do estudo foi avaliar a produção de biomassa e o acúmulo lipídico da cianobactéria Phormidium sp. a partir do cultivo heterotrófico com diferentes fontes de carbono orgânico, estudar diferentes estratégias de cultivo empregando a manipueira (água residual do processo para obtenção da farinha de mandioca) e avaliar o acúmulo lipídico a partir de diferentes fontes de nitrogênio. Primeiramente avaliou-se a capacidade da cianobactéria Phormidium sp. em se desenvolver a partir de 15 diferentes fontes de carbono orgânico exógeno. Os resultados indicaram o amido de mandioca e a maltodextrina como as fontes com maior potencial de exploração para a produção de biomassa e lipídeos. Em um segundo momento, foi realizada a intensificação do processo de produção de biomassa a partir do amido de mandioca empregando-se um planejamento experimental. Os resultados indicaram que relação C/N de 68 e temperatura de 30ºC são as condições operacionais ideais. A extrapolação do cultivo em Erlenmeyers para as operações em batelada e batelada com alimentação descontínua em biorreatores resultou em produtividades de biomassa de 50,72 mg/L.h e 42,13 mg/L.h, respectivamente. A terceira etapa do projeto contemplou o estudo do cultivo heterotrófico da cianobactéria empregando diferentes modos de cultivo utilizando manipueira como substrato, inicialmente através de diferentes concentrações (v/v) de manipueira em água (5, 10, 20, 40, 60, 80 e 100%). Os resultados demonstraram que a melhor concentração da manipueira foi a de 60% (v/v). Em seguida, iniciou-se cultivos em biorreator, nos modos de batelada (Sistema A) e batelada com alimentação descontínua, empregando-se manipueira como meio de cultivo e diferentes soluções de alimentação. No primeiro sistema alimentado (Sistema B), empregou-se uma solução de amido de mandioca concentrado, e no segundo (Sistema C), o biorreator foi alimentado com manipueira não diluída. As alimentações foram efetuadas assim que a concentração de DQO no biorreator atingisse uma concentração de 6000mg/L. A extrapolação para cultivos em biorreator resultou em maiores produtividades em biomassa (53,12mg/L.h) e lipídica (7,45mg/L.h) sob batelada (sistema A). A última etapa do projeto contemplou o estudo de diferentes fontes de nitrogênio (extrato de levedura, nitrato de sódio, nitrito de sódio, molibidato de amônio e ureia) no cultivo heterotrófico da Phormidium sp. empregando amido de mandioca como fonte de carbono orgânico. A partir dos resultados obtidos selecionou-se o nitrato de sódio sob razão C/N de 60 como a fonte com maior potencial na produção de lipídeos, resultando na quantidade de lipídeos, produtividades lipídica e de biomassa de 20,58%, 7,62mg/L.h e 37,02mg/L.h, respectivamente. O processo de depleção do nitrato de sódio resultou em um aumento na quantidade de lipídeos (25,07%) e na produtividade lipídica (10,47mg/L.h) / Abstract: The aim of the study was to evaluate the production of biomass and lipid accumulation of cyanobacteria Phormidium sp. from heterotrophic cultivation with different sources of organic carbon, study diferente strategies of cultures employing cassava wastewater and analyse the lipid accumulation from different nitrogen sources. First we assessed the ability of the cyanobacterium Phormidium sp. to growth in 15 different exogenous sources of organic carbon. Results indicated that the cassava starch and maltodextrin as those with the highest potential for exploitation for the production of biomass and lipids. In a second step, the increase in biomass production process was made from cassava starch employing an experimental design. The results indicated that the C/N of 68 and temperature of 30ºC are the optimal operating conditions. Extrapolation of cultivation in flasks for batch and batch with fed discontinuous operations in bioreactors resulted in biomass productivity of 50.72 mg/L.h and 42.13mg/L.h, respectively. The third stage of the project involved the study of the heterotrophic system of cyanobacteria using different modes of cultivation using cassava wastewater as substrate, initially through different concentrations (v/v) of wastewater in water (5, 10, 20, 40, 60, 80 and 100%). The results showed that the best concentration of cassava was 60%. Then, in a bioreactor cultivation was started in batch mode (System A), and batch with descontinuous feeds, using the culture medium as wastewater and different feed solutions. In the first feed system (System B) used a concentrated solution of cassava starch, and in second (System C), the bioreactor was fed with undiluted wastewater. The feeds were made so that the concentration of COD in the bioreactor to achieve a concentration of 6000mg/L. The extrapolation to cultivations in bioreactor resulted in productivity of biomass (53.12 mg/L.h) and lipid (7.45 mg/L.h) under simple batch (System A). The last stage of the project involved the study of different nitrogen sources (ammonium molybdate, sodium nitrate, sodium nitrite, urea and yeast extract) in heterotrophic cultures of Phormidium sp. using cassava starch as a source of organic carbon. From the results obtained, we selected sodium nitrate under C/N ratio of 60 as the source with the highest potential in the production of lipids, resulting in the amount of lipids, productivity of lipid and biomass of 20.58%, 7.62 mg/L.h and 37.02 mg/L.h, respectively. The process of depletion of sodium nitrate resulted in an increase in the amount of lipids (25.07%) and the lipid productively (10.47mg/L.h) / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutora em Engenharia Quimica

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrea Christina Larsen.pdf: 426110 bytes, checksum: 0afb74a50b694490128340543e09daa9 (MD5) Previous issue date: 2009-07-23 / The National Biodiesel Production and its Application Program, created by the Federal Government, introduces biodiesel in the Brazilian energetic matrix, bringing along the perspective to improve glycerin offer, a co-product of biodiesel production. Since for each 100 L of biodiesel, 10 kg of raw glycerin are produced, this implies on the development of studies for an economically viable use of glycerin. So, the main objective of this paper was to evaluate the addition of raw glycerin in anaerobic digestion of cassava starch production wastewater, in a semi-continuous-flux reactor of one-phase in bench scale. A 8.77 L reactor, with useful volume, was used, with PVC conduit as a support medium, temperature of 26±1º C, supplied with cassava starch production wastewater and glycerin, with hydraulic detention times of 4 and 5 d and organic loads of 3.05, 9.32, 14.83 e 13.59 g COD L-1 d-1, in this order, obtained with the addiction of glycerin at 0, 2, 3 and 2%, respectively. The biogas production per reactor volume increased with the 2% glycerin addiction with regard to the control treatment. However, in the next treatments, biogas production decreased when organic load increased. The major average biogas production per reactor volume was 1.979 L biogas L-1 d-1, for the organic load of 9.32 g COD L-1 d-1. The major averages of biogas production per g COD and g TVS consumed were 0.397 and 0.661 L, for the control treatment, without glycerin addition. The best COD removal, 98.69%, occurred for 2% glycerin treatment and 9.32 g COD L-1 d-1 organic load, followed by 96.41% for the control treatment. The major removal of TS and TVS occurred for the control treatment, for 2% glycerin treatment and organic load of 9.32 g COD L-1 d-1, by 81.19 and 75.47% TS and 90.21 and 81.18% TVS for the respective treatments. Thus, the evaluated reactor in this trial can be used for the treatment of cassava starch production wastewater with crude glycerin addition as a way of giving a correct destination to the last one, without using neutralizers and nutrients. / O Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel, lançado pelo Governo Federal, introduz o biodiesel na matriz energética brasileira com a perspectiva de aumento da oferta de glicerina, co-produto gerado na produção do biodiesel. Uma vez que, para cada 100 L de biodiesel são produzidos 10 kg de glicerina bruta, isto implica o desenvolvimento de estudos para o aproveitamento economicamente viável da glicerina. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a adição de glicerina bruta na digestão anaeróbia de efluente de fecularia, em reator de fluxo semi-contínuo horizontal de uma fase, em escala de laboratório. Foi utilizado reator com volume útil de 8,77 L, com meio suporte em conduítes de PVC, temperatura de 26±1º C, alimentado com manipueira e glicerina, com tempos de detenção hidráulica de 4 e 5 d e cargas orgânicas de 3,05, 9,32, 14,83 e 13,59 g DQO L-1 d-1, nesta ordem, obtidas com a adição de glicerina aos níveis de 0, 2, 3 e 2%, respectivamente. A produção de biogás por volume de reator aumentou com a adição de 2% de glicerina em relação ao tratamento controle. Porém, nos tratamentos seguintes, a produção de biogás diminuiu com o aumento da carga orgânica. A maior produção média de biogás por volume de reator foi de 1,979 L biogás L-1 d-1, para a carga de 9,32 g DQO L-1 d-1. As maiores produções médias de biogás por g DQO e g STV consumidos foram de 0,397 e 0,661 L, para o tratamento controle, sem adição de glicerina. A maior remoção de DQO, 98,69%, ocorreu para o tratamento com 2% de glicerina e carga de 9,32 g DQO L-1 d-1, seguida de 96,41% para o tratamento controle. As maiores remoções de ST e STV ocorreram para o tratamento controle, para o tratamento com 2% de glicerina e carga de 9,32 g DQO L-1 d-1, na ordem de 81,19 e 75,47% de ST e 90,21 e 81,18% de STV para os respectivos tratamentos. Assim, o reator avaliado neste trabalho pode ser utilizado para o tratamento de efluente de fecularia com adição de glicerina bruta como forma de dar destinação correta a essa última, sem a utilização de neutralizantes e nutrientes.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denise.pdf: 2063586 bytes, checksum: a2d861cc1b3132a42bea2b253e274250 (MD5) Previous issue date: 2012-02-14 / The cassava processing for starch or flour production generates some wastewater (manipueira) with high organic load and toxic compounds, which cause environmental degradation. In the western Paraná region, there are several starch factories, so its waste generation is a concern for the correct treatment and disposal. Thus, anaerobic reactors are a cost-effective option to treat manipueira since its waste has an easy biological degradation. However, anaerobic digestion requires the monitoring of management conditions as the steady ratio of volatile acidity/total alkalinity. Usually, when this ratio becomes high enough and makes impossible the conversion process of chemical compounds in biogas, substances that provide alkalinity to the medium are used. The utilization of lime stone in manipueira anaerobic treatment was the aim of this trial, whose specific goals were to evaluate the limestone efficiency as alkalizing agent, the efficiency system on organic matter removal, solids removal and biogas production and the potential use of the reactor effluent as a biofertilizer. An anaerobic horizontal reactor was used with the following measures: length:width ratio 1:6; 15.9 L total volume and 7.95 L net volume. The studied reactor had five sampling points, distributed along its form, whose main point was used as an output for the produced biogas. Biogas was stored in two gasometers of floating dome type. These ones, in turn, had coupled thermometers, pressure gauges and valves to release the daily biogas. The reactor was kept under water bath at nearly 27 oC. The inoculum was sludge that came from a similar reactor used for manipueira treatment. The limestone contained 27.33% CaO and 22.97% MgO that were standardized according to the size, so the used limestone ranged from 24.5 to 38.1 mm. The mass of stones / manipueira volume ratio was 50%. The reactor supplying occurred under sequence and manipueira volume was distributed throughout the day by a peristaltic pump connected to a timer. The organic loads were estimated based on organic load concentration of gross manipueira, according to the Chemical Oxygen Demand value. The applied organic loads were: 1.23, 1.54, 1.84, 2.45, 3.40, 4.96, 6.01, 8.11, 10.14, 12.39, 14.79 and 16,43 g COD Lr -1 d-1, with their respective hydraulic retention times: 10, 7.99, 6.65, 5.0, 4.42, 1.69, 1.39, 2.21, 1, 77, 1.45, 0.88 and 0.80 days. The Ca2+ ion concentrations in the reactor effluent increased while Mg2+ ion concentrations decreased. TA, pH, VA and VA/TA averages were 6.69, 882.54 mg CaCO3 L-1, 221.55 mg CH3COOH L-1 and 0.22, respectively. VFA was detected in the reactor effluent. TS, FTS, VTS and COD removals were 84.01, 35.98, 93.43 and 86.88%, respectively, and the average of specific biogas production was 0.12 L biogas g CODremoved -1. The reactor effluent showed higher overall averages of N, P and K concentrations as 162.24, 14.82 and 520.29 mg L-1. At last, it can be concluded that the system operated under optimal conditions for methanogenic bacteria activity, however, the specific biogas production was lower than expected. The solids and organic matter removals were satisfactory according to an anaerobic treatment and the effluent can be used as biofertilizer / O processamento da mandioca para produção de fécula ou farinha gera água residuária (manipueira) caracterizada pela elevada carga orgânica e presença de compostos tóxicos, causadores de degradação ambiental. No Oeste do Paraná, a concentração de fecularias e a geração do resíduo são motivo de preocupação quanto ao tratamento e descarte apropriados. Os reatores anaeróbios são uma alternativa eficaz e econômica de tratamento para a manipueira, que é um resíduo de fácil degradação biológica. Contudo, a digestão anaeróbia exige monitoramento das condições operacionais, dentre as quais, a estabilidade da relação acidez volátil/alcalinidade total. Geralmente, quando essa relação torna-se elevada a ponto de inviabilizar o processo de conversão dos compostos químicos em biogás, são utilizadas substâncias capazes de fornecer alcalinidade ao meio. A utilização de pedras de calcário dolomítico em reator anaeróbio para tratamento da manipueira foi o objetivo geral deste trabalho, cujos objetivos específicos foram avaliar a eficiência do calcário como agente alcalinizante, a eficiência do sistema quanto à remoção de matéria orgânica, a remoção de sólidos e produção de biogás e a potencialidade do uso do efluente do reator como biofertilizante. Foi utilizado reator anaeróbio horizontal com relação largura: comprimento de 1:6, volume total de 15,9 L e volume útil de 7,95 L. O reator continha cinco pontos de coleta de amostras, distribuídos ao longo do perfil, cujo ponto central servia como saída do biogás produzido. O biogás era armazenado em dois gasômetros do tipo cúpula flutuante. Esses, por sua vez, possuíam termômetros acoplados bem como manômetros e válvulas para liberação diária do biogás. O reator foi mantido em banho-maria à temperatura de aproximadamente 27 oC. O inóculo utilizado era o lodo proveniente de um reator semelhante utilizado para tratamento de manipueira. As pedras de calcário continham 27,33% de CaO e 22,97% de MgO e foram padronizadas quanto à granulometria, portanto, foram utilizadas pedras de tamanho entre 24,5 e 38,1 mm. A relação massa de pedras/volume de manipueira foi de 50%. O abastecimento do reator deu-se de forma sequencial, com o volume de manipueira distribuído ao longo do dia por bomba peristáltica ligada a um temporizador. As cargas orgânicas utilizadas foram estimadas com base na concentração de carga orgânica da manipueira bruta, por meio da Demanda Química de Oxigênio. Foram aplicadas as cargas de 1,23, 1,54, 1,84, 2,45, 3,40, 4,96, 6,01, 8,11, 10,14, 12,39, 14,79 e 16,43 g DQO Lr -1 d-1, com os respectivos tempos de detenção hidráulica: 10, 7,99, 6,65, 5,0, 4,42, 1,69, 1,39, 2,21, 1,77, 1,45, 0,88 e 0,80 dias. As concentrações do íon Ca2+ aumentaram no efluente do reator, enquanto as concentrações do íon Mg2+ diminuíram. As médias de pH, AT, AV e AV/AT foram 6,69, 882,54 mg CaCO3 L-1, 221,55 mg CH3COOH L-1 e 0,22, respectivamente. Foi detectada presença de AGV no efluente do reator. As remoções de ST, STF, STV e DQO foram de 84,01, 35,98, 93,43 e 86,88%, respectivamente, e a média de produção específica de biogás foi 0,12 L biogás g DQOremovida -1. O efluente do reator apresentou médias gerais de concentrações de N, P e K iguais a 162,24, 14,82 e 520,29 mg L-1. Conclui-se que o sistema operou dentro das condições ótimas para a atividade das bactérias metanogênicas, porém, a produção específica de biogás ficou abaixo da esperada. As remoções de sólidos e matéria orgânica foram satisfatórias tratando-se de tratamento anaeróbio e o efluente pode servir como biofertilizante

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrea Christina Larsen.pdf: 426110 bytes, checksum: 0afb74a50b694490128340543e09daa9 (MD5) Previous issue date: 2009-07-23 / The National Biodiesel Production and its Application Program, created by the Federal Government, introduces biodiesel in the Brazilian energetic matrix, bringing along the perspective to improve glycerin offer, a co-product of biodiesel production. Since for each 100 L of biodiesel, 10 kg of raw glycerin are produced, this implies on the development of studies for an economically viable use of glycerin. So, the main objective of this paper was to evaluate the addition of raw glycerin in anaerobic digestion of cassava starch production wastewater, in a semi-continuous-flux reactor of one-phase in bench scale. A 8.77 L reactor, with useful volume, was used, with PVC conduit as a support medium, temperature of 26±1º C, supplied with cassava starch production wastewater and glycerin, with hydraulic detention times of 4 and 5 d and organic loads of 3.05, 9.32, 14.83 e 13.59 g COD L-1 d-1, in this order, obtained with the addiction of glycerin at 0, 2, 3 and 2%, respectively. The biogas production per reactor volume increased with the 2% glycerin addiction with regard to the control treatment. However, in the next treatments, biogas production decreased when organic load increased. The major average biogas production per reactor volume was 1.979 L biogas L-1 d-1, for the organic load of 9.32 g COD L-1 d-1. The major averages of biogas production per g COD and g TVS consumed were 0.397 and 0.661 L, for the control treatment, without glycerin addition. The best COD removal, 98.69%, occurred for 2% glycerin treatment and 9.32 g COD L-1 d-1 organic load, followed by 96.41% for the control treatment. The major removal of TS and TVS occurred for the control treatment, for 2% glycerin treatment and organic load of 9.32 g COD L-1 d-1, by 81.19 and 75.47% TS and 90.21 and 81.18% TVS for the respective treatments. Thus, the evaluated reactor in this trial can be used for the treatment of cassava starch production wastewater with crude glycerin addition as a way of giving a correct destination to the last one, without using neutralizers and nutrients. / O Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel, lançado pelo Governo Federal, introduz o biodiesel na matriz energética brasileira com a perspectiva de aumento da oferta de glicerina, co-produto gerado na produção do biodiesel. Uma vez que, para cada 100 L de biodiesel são produzidos 10 kg de glicerina bruta, isto implica o desenvolvimento de estudos para o aproveitamento economicamente viável da glicerina. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a adição de glicerina bruta na digestão anaeróbia de efluente de fecularia, em reator de fluxo semi-contínuo horizontal de uma fase, em escala de laboratório. Foi utilizado reator com volume útil de 8,77 L, com meio suporte em conduítes de PVC, temperatura de 26±1º C, alimentado com manipueira e glicerina, com tempos de detenção hidráulica de 4 e 5 d e cargas orgânicas de 3,05, 9,32, 14,83 e 13,59 g DQO L-1 d-1, nesta ordem, obtidas com a adição de glicerina aos níveis de 0, 2, 3 e 2%, respectivamente. A produção de biogás por volume de reator aumentou com a adição de 2% de glicerina em relação ao tratamento controle. Porém, nos tratamentos seguintes, a produção de biogás diminuiu com o aumento da carga orgânica. A maior produção média de biogás por volume de reator foi de 1,979 L biogás L-1 d-1, para a carga de 9,32 g DQO L-1 d-1. As maiores produções médias de biogás por g DQO e g STV consumidos foram de 0,397 e 0,661 L, para o tratamento controle, sem adição de glicerina. A maior remoção de DQO, 98,69%, ocorreu para o tratamento com 2% de glicerina e carga de 9,32 g DQO L-1 d-1, seguida de 96,41% para o tratamento controle. As maiores remoções de ST e STV ocorreram para o tratamento controle, para o tratamento com 2% de glicerina e carga de 9,32 g DQO L-1 d-1, na ordem de 81,19 e 75,47% de ST e 90,21 e 81,18% de STV para os respectivos tratamentos. Assim, o reator avaliado neste trabalho pode ser utilizado para o tratamento de efluente de fecularia com adição de glicerina bruta como forma de dar destinação correta a essa última, sem a utilização de neutralizantes e nutrientes.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denise.pdf: 2063586 bytes, checksum: a2d861cc1b3132a42bea2b253e274250 (MD5) Previous issue date: 2012-02-14 / The cassava processing for starch or flour production generates some wastewater (manipueira) with high organic load and toxic compounds, which cause environmental degradation. In the western Paraná region, there are several starch factories, so its waste generation is a concern for the correct treatment and disposal. Thus, anaerobic reactors are a cost-effective option to treat manipueira since its waste has an easy biological degradation. However, anaerobic digestion requires the monitoring of management conditions as the steady ratio of volatile acidity/total alkalinity. Usually, when this ratio becomes high enough and makes impossible the conversion process of chemical compounds in biogas, substances that provide alkalinity to the medium are used. The utilization of lime stone in manipueira anaerobic treatment was the aim of this trial, whose specific goals were to evaluate the limestone efficiency as alkalizing agent, the efficiency system on organic matter removal, solids removal and biogas production and the potential use of the reactor effluent as a biofertilizer. An anaerobic horizontal reactor was used with the following measures: length:width ratio 1:6; 15.9 L total volume and 7.95 L net volume. The studied reactor had five sampling points, distributed along its form, whose main point was used as an output for the produced biogas. Biogas was stored in two gasometers of floating dome type. These ones, in turn, had coupled thermometers, pressure gauges and valves to release the daily biogas. The reactor was kept under water bath at nearly 27 oC. The inoculum was sludge that came from a similar reactor used for manipueira treatment. The limestone contained 27.33% CaO and 22.97% MgO that were standardized according to the size, so the used limestone ranged from 24.5 to 38.1 mm. The mass of stones / manipueira volume ratio was 50%. The reactor supplying occurred under sequence and manipueira volume was distributed throughout the day by a peristaltic pump connected to a timer. The organic loads were estimated based on organic load concentration of gross manipueira, according to the Chemical Oxygen Demand value. The applied organic loads were: 1.23, 1.54, 1.84, 2.45, 3.40, 4.96, 6.01, 8.11, 10.14, 12.39, 14.79 and 16,43 g COD Lr -1 d-1, with their respective hydraulic retention times: 10, 7.99, 6.65, 5.0, 4.42, 1.69, 1.39, 2.21, 1, 77, 1.45, 0.88 and 0.80 days. The Ca2+ ion concentrations in the reactor effluent increased while Mg2+ ion concentrations decreased. TA, pH, VA and VA/TA averages were 6.69, 882.54 mg CaCO3 L-1, 221.55 mg CH3COOH L-1 and 0.22, respectively. VFA was detected in the reactor effluent. TS, FTS, VTS and COD removals were 84.01, 35.98, 93.43 and 86.88%, respectively, and the average of specific biogas production was 0.12 L biogas g CODremoved -1. The reactor effluent showed higher overall averages of N, P and K concentrations as 162.24, 14.82 and 520.29 mg L-1. At last, it can be concluded that the system operated under optimal conditions for methanogenic bacteria activity, however, the specific biogas production was lower than expected. The solids and organic matter removals were satisfactory according to an anaerobic treatment and the effluent can be used as biofertilizer / O processamento da mandioca para produção de fécula ou farinha gera água residuária (manipueira) caracterizada pela elevada carga orgânica e presença de compostos tóxicos, causadores de degradação ambiental. No Oeste do Paraná, a concentração de fecularias e a geração do resíduo são motivo de preocupação quanto ao tratamento e descarte apropriados. Os reatores anaeróbios são uma alternativa eficaz e econômica de tratamento para a manipueira, que é um resíduo de fácil degradação biológica. Contudo, a digestão anaeróbia exige monitoramento das condições operacionais, dentre as quais, a estabilidade da relação acidez volátil/alcalinidade total. Geralmente, quando essa relação torna-se elevada a ponto de inviabilizar o processo de conversão dos compostos químicos em biogás, são utilizadas substâncias capazes de fornecer alcalinidade ao meio. A utilização de pedras de calcário dolomítico em reator anaeróbio para tratamento da manipueira foi o objetivo geral deste trabalho, cujos objetivos específicos foram avaliar a eficiência do calcário como agente alcalinizante, a eficiência do sistema quanto à remoção de matéria orgânica, a remoção de sólidos e produção de biogás e a potencialidade do uso do efluente do reator como biofertilizante. Foi utilizado reator anaeróbio horizontal com relação largura: comprimento de 1:6, volume total de 15,9 L e volume útil de 7,95 L. O reator continha cinco pontos de coleta de amostras, distribuídos ao longo do perfil, cujo ponto central servia como saída do biogás produzido. O biogás era armazenado em dois gasômetros do tipo cúpula flutuante. Esses, por sua vez, possuíam termômetros acoplados bem como manômetros e válvulas para liberação diária do biogás. O reator foi mantido em banho-maria à temperatura de aproximadamente 27 oC. O inóculo utilizado era o lodo proveniente de um reator semelhante utilizado para tratamento de manipueira. As pedras de calcário continham 27,33% de CaO e 22,97% de MgO e foram padronizadas quanto à granulometria, portanto, foram utilizadas pedras de tamanho entre 24,5 e 38,1 mm. A relação massa de pedras/volume de manipueira foi de 50%. O abastecimento do reator deu-se de forma sequencial, com o volume de manipueira distribuído ao longo do dia por bomba peristáltica ligada a um temporizador. As cargas orgânicas utilizadas foram estimadas com base na concentração de carga orgânica da manipueira bruta, por meio da Demanda Química de Oxigênio. Foram aplicadas as cargas de 1,23, 1,54, 1,84, 2,45, 3,40, 4,96, 6,01, 8,11, 10,14, 12,39, 14,79 e 16,43 g DQO Lr -1 d-1, com os respectivos tempos de detenção hidráulica: 10, 7,99, 6,65, 5,0, 4,42, 1,69, 1,39, 2,21, 1,77, 1,45, 0,88 e 0,80 dias. As concentrações do íon Ca2+ aumentaram no efluente do reator, enquanto as concentrações do íon Mg2+ diminuíram. As médias de pH, AT, AV e AV/AT foram 6,69, 882,54 mg CaCO3 L-1, 221,55 mg CH3COOH L-1 e 0,22, respectivamente. Foi detectada presença de AGV no efluente do reator. As remoções de ST, STF, STV e DQO foram de 84,01, 35,98, 93,43 e 86,88%, respectivamente, e a média de produção específica de biogás foi 0,12 L biogás g DQOremovida -1. O efluente do reator apresentou médias gerais de concentrações de N, P e K iguais a 162,24, 14,82 e 520,29 mg L-1. Conclui-se que o sistema operou dentro das condições ótimas para a atividade das bactérias metanogênicas, porém, a produção específica de biogás ficou abaixo da esperada. As remoções de sólidos e matéria orgânica foram satisfatórias tratando-se de tratamento anaeróbio e o efluente pode servir como biofertilizante

Resumo: O processamento da mandioca para a produção da farinha ou fécula gera um resíduo líquido denominado manipueira, altamente tóxico, pois possui um glicosídeo que é enzimaticamente hidrolisável a cianeto. Também é altamente poluente devido ao alto teor de matéria orgânica, que pode chegar a 100 g DQO L-1. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de reatores aeróbios com paradas escalonadas da aeração no tratamento da manipueira. Para tanto, foram utilizados reatores cilíndricos de polietileno tereftalato (31 cm de altura x 9 cm de diâmetro), com capacidade total de 2 litros e 1,5 litros de volume de trabalho, com uma relação diâmetro-altura do líquido de 1:2,5, inoculados com lodo ativado. Foram efetuadas as análises de turbidez, pH, demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais, suspensos e dissolvidos, índice volumétrico de lodo (IVL) e relação alimento/microrganismo (A/M). Os reatores foram operados com tempo de corrida de 24 horas e concentrações de manipueira de aproximadamente 2.500, 6.000 e 10.000 mg DQO L-1. Foram utilizadas paralisações de aeração de 8, 12 e 16 horas, cada uma com três dinâmicas diferentes de tempos de parada. Também operou-se um reator com 19 horas de paralisação da aeração, com apenas uma dinâmica. Os melhores resultados nas dinâmicas de parada dentro dos reatores com DQO de 2.500 mg L-1 foram: com o tempo de 8 horas a variável F16P8, com uma redução média de DQO de 98,4%; com o tempo 12 horas a variável F6P6, que obteve uma redução média de 98,6% e no reator com 16 horas de paralisação a variável F4P8, com uma redução de 91,4%. Estas variáveis foram aplicadas nos reatores com concentração de DQO de 6.000 mg L-1 e o melhor resultado, encontrado nesta concentração, foi o reator com o tempo de parada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The cassava processing for the flour and/or starch production generates a liquid waste called manipueira, which is highly toxic because of a glycoside enzymatically hydrolysable to cyanide. It is also highly pollutant due the high content of organic matter, which can reach 100 g COD L-1. The objective of this work was to evaluate the efficiency of aerobic reactors with staggered stoppages over the aeration in the manipueira treatment. To this verification, cilindric reactors of polyethylene terephthalate (31 cm in height x 9 cm in diameter) were utilized, with a total capacity of 2.0 liters and 1.5 liters of work volume, a diameter-height relation of 1:2.5 and an inoculation with activated sludge. Analysis of turbidity, pH, COD (Chemical Oxygen Demand), Suspended, Soluble and Total Solids, Sludge Volumetric Index (SVI) and Food to Microrganism (F/M) were effectuated. The reactors were operated with running of 24 hours and manipueira concentrations of aproximately 2,500, 6,000 e 10,000 mg L-1. Aeration stops of 8, 12, 16 hours were utilized, each one with three different stop dynamics. A reactor was also operated with stop aeration of 19 hours with just one dinamic. The best results over the dinamic stops for the reactors with the 2,500 mg L-1 COD were: with the time of 8 hours, the variable F16P8 with an average COD reduction of 98.4%; with the time of 12 hours, the variable F6P6, which obtained an average of 98.6% and in the reactor with 16 hours of paralyzation the variable F4P8 had a reduction of 91.4%. These variables were applied in the reactors with a COD concentration of 6,000 mg L- 1 and a reduction of 86% was the best result found at this concentration to the reactor with the stoppage time of 12 hours with the variable of F6P6. This variable was then applied in the concentration... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Vanildo Luiz Del Bianchi / Coorientador: Aline Thaís Bruni / Banca: Tânia Maria Alberte / Banca: Fernando Leite Hoffmann / Mestre