Orientador: José Raimundo de Souza Passos / Resumo: O presente trabalho teve por objetivo a modelagem estatística da produção acumulada de biogás utilizando-se de modelos de regressão não linear, a partir do estudo no processo de biodigestão anaeróbia, em 4 tratamentos com três repetições em 12 biodigestores do tipo batelada abastecidos com dejetos bovinos, inóculo e água, em 3 ciclos de fermentação. Conduziu-se um estudo para determinar os efeitos da variação da quantidade de estrume, água e inóculo na produção de biogás e reduções nos teores de sólidos totais (ST) e voláteis (SV). A partir dos dados de produção diária de biogás e da temperatura do ar, foi feita uma correção no volume de biogás para 1 atm e 20 oC. Com os dados já corrigidos, foram feitas avaliações semanais da produção de biogás ao longo do experimento. Foram obtidos dados relativos as produções diárias de biogás, nos 3 ciclos, apresentados sob forma de totais, em m3 e em valores acumulados para cada tratamento. Assim, foi feita a modelagem estatística, a partir dos tratamentos definidos, utilizando-se dos modelos de Gompertz e Exponencial (regressão não-linear), seguindo duas linhas metodológicas distintas. Inicialmente foram considerados modelos de regressão não-linear somente com um componente determinístico (Gompertz) e posteriormente com dois componentes (mistura de Exponencial com Gompertz). Nas duas linhas metodológicas os ajustes do volume acumulado foram feitos para a média e para as 3 repetições dos tratamentos, em cada ciclo. Os ajustes de uma Gompertz e mistura de Exponencial com Gompertz dos modelos estatísticos propostos para o volume acumulado de biogás para todos tratamentos dos três ciclos, se mostraram adequadas em todas as situações experimentais. Foram estudadas as propriedades amostrais dos estimadores através de simulações sob ótica distribucional e, devido à não-normalidade dos mesmos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: This study aimed at the statistical modeling of the accumulated biogas production by using non-linear regression models from the study of the anaerobic biodigestion process, in 4 treatments with three repetitions in 12 batch biodigesters fed with bovine faeces, inoculant and water, in 3 fermentation cycles. A study was conducted in order to determine the effects of the manure, water and inoculant amount variation in biogas production and in the reduction of total solids (TS) and total volatile (VS) values. Based on the data relating to the daily production of biogas and air temperature, a correction in the biogas volume to 1 atm and 20oC was made. With the corrected data, weekly evaluations of the biogas production along the experiment were performed. After the corrections in the biogas volume for each treatment in the 3 cycles, we obtained data related to the daily biogas production, which were presented in totals, in m3 and in accumulated values for each treatment. Therefore, the statistical modeling was made from the defined treatments using the Gompertz and the Exponential models of non-linear regression, according to two distinct methodological lines. Firstly we considered a non-linear regression model containing only one determining component (Gompertz), and later the two-component model (a mixture of the Exponential and Gompertz models). In both methodological lines the adjustments of the accumulated volume were made for the average and repetition of treatments in each cycle. The adjustments of one Gompertz, and a mixture of Exponential with Gompertz of the statistical models proposed for the accumulated volume of biogas for all treatments, in the three cycles, was adequate in all experimental situations. The sampling properties of the estimators were studied through simulations performed under a distribution point of view. This study found out... (Complete abstract, click electronic address below). / Doutor

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

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

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

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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-04-28Bitstream added on 2014-06-13T19:06:28Z : No. of bitstreams: 1 granato_ef_me_bauru.pdf: 1358490 bytes, checksum: f6e7ea188b96cc9f38b5adaffba98e62 (MD5) / O objetivo principal deste trabalho é analisar o potencial de geração de energia elétrica a partir da queima do biogás gerado no processo de biodigestão anaeróbica da vinhaça, de uma destilaria com capacidade produtiva de 600 metros cúbicos de álcool por dia. Foram analisadas doze safras (de 1990/1991 até 2001/2002), das quais se obteve dados referentes à produção de álcool e de vinhaça, permitindo a estimativa do potencial de energia a ser produzida pela biodigestão anaeróbica deste efluente. Comparou-se as quantidades de energia elétrica gerada pela queima do bagaço, de energia elétrica adquirida da concessionária e da energia elétrica a ser gerada pela biodigestão anaeróbica da vinhaã, concluindo-se que no caso do processo em estudo operar em condições normais, poderá haver uma redução de 62,70% na aquisição de energia elétrica da concessionária. Analisaram-se também as implicações ambientais, levando-se em conta os obstáculos e riscos que o processo atual de tratamento deste efluente oferece e os benefícios que a biodigestão anaeróbica da... / The main aim of this study is to generate electricity through the burning of biogas, which is obtained from the process of anaerobic biodigestion of vinasse. This work was done in a destilary, which can produce 600 'm POT.3'of alcohol a day. The data to be estimated the capacity of producing power from that effluent came from the analysis of twelve crops grown from 1990/1991 to 2001/2002 and the production of alcohol and vinasse. From them comparing the amount to electricity generated by the burning of the cane pulp and from the electriciy obtained from the power suppliers and also from anaerobic biodigestion by vinasse. It was concluded that process works... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Celso Luiz da Silva / Banca: Jorge Hamada / Banca: Alberto Hernandez Neto / Resumo: O objetivo principal deste trabalho é analisar o potencial de geração de energia elétrica a partir da queima do biogás gerado no processo de biodigestão anaeróbica da vinhaça, de uma destilaria com capacidade produtiva de 600 metros cúbicos de álcool por dia. Foram analisadas doze safras (de 1990/1991 até 2001/2002), das quais se obteve dados referentes à produção de álcool e de vinhaça, permitindo a estimativa do potencial de energia a ser produzida pela biodigestão anaeróbica deste efluente. Comparou-se as quantidades de energia elétrica gerada pela queima do bagaço, de energia elétrica adquirida da concessionária e da energia elétrica a ser gerada pela biodigestão anaeróbica da vinhaã, concluindo-se que no caso do processo em estudo operar em condições normais, poderá haver uma redução de 62,70% na aquisição de energia elétrica da concessionária. Analisaram-se também as implicações ambientais, levando-se em conta os obstáculos e riscos que o processo atual de tratamento deste efluente oferece e os benefícios que a biodigestão anaeróbica da ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The main aim of this study is to generate electricity through the burning of biogas, which is obtained from the process of anaerobic biodigestion of vinasse. This work was done in a destilary, which can produce 600 'm POT.3'of alcohol a day. The data to be estimated the capacity of producing power from that effluent came from the analysis of twelve crops grown from 1990/1991 to 2001/2002 and the production of alcohol and vinasse. From them comparing the amount to electricity generated by the burning of the cane pulp and from the electriciy obtained from the power suppliers and also from anaerobic biodigestion by vinasse. It was concluded that process works... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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

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

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