<p> This report examines the dynamic response of a 0. 5 metre pilot scale rotating biological contactor when operated under transient influent conditions. Experimental data are presented for two modes of operation: carbon oxidation and carbon oxidation plus nitrification. During the carbon oxidation experimental runs, a 2.0 metre RBC was operated in parallel with the 0.5 metre RBC, thus allowing comparisons in the performance of the units. </p> <p> When the 0. 5 metre RBC was operated under nitrifying conditions, it was found that the effluent filterable TKN responded positively to influent variations in filterable TKN loading, TKN concentration and hydraulic loading. Transfer f unction noise models were developed which successfully predicted the time varying effluent TKN response. The response in effluent filterable TKN was predicted most precisely by influent TKN loading. Models based on influent TKN concentration and flow were not as precise in predicting effluent response. The effluent response of the 0.5 metre RBC was found to be greater than the response of activated sludge pilot units when operated at similar levels of removal. </p> <p> When the 0. 5 metre RBC was operated in the carbon oxidation 'mode, significant effluent responses were observed for carbon loading and concentration. Little correlation was found between influent flow and effluent carbon concentration. Operating under identical conditions, the 2.0 m RBC showed significant responses to carbon loading, carbon concentration and flow. </p> / Thesis / Master of Engineering (MEngr)

Šiame darbe yra aprašomi lengvai biologiškai skaidomų organinių teršalų koncentracijos Palangos miesto nuotekose atskirais metų laikotarpiais bei Visagino miesto nuotekose tyrimai. Tyrimams nuotekos buvo imamos prieš biologinį valymą, o veiklusis dumblas – iš veikliojo dumblo reaktoriaus pabaigos. Tyrimai atlikti VGTU Vandentvarkos katedros ir UAB „Palangos vandenys“ laboratorijose. Siekiant įvertinti teršalų bei technologinių parametrų kitimą bei jų įtaką nuotekų išvalymo rodikliams, buvo surinkti ir statistiškai apdoroti Palangos ir Visagino nuotekų tyrimų rodikliai. Analizuota nuotekų parametrų priklausomybė, teršalų koncentracijų kaita, nuotekų valymo efektyvumas ir jų įtaka biologiniam fosforo šalinimui. Ištirtos lengvai biologiškai skaidomų organinių teršalų koncentracijos. Gauti rezultatai palyginti su anksčiau VGTU Vandentvarkos katedroje atliktų magistrantų nuotekų tyrimų rezultatais. / It is the investigations for determination of concentration of easily biodegradable organic matter in wastewater of Palanga and Visaginas towns. Wastewater for investigations have been taken before biological treatment, and active sludge - from the end of active sludge reactor. The investigations were carried out at Water Management Department of Vilnius Gediminas Technical University and UAB "Palangos vandenys" laboratories. The indicators of investigations of Palanga and Visaginas wastewater were collected and statistically processed in order to evaluate alteration of technological parameters and their influence to indicators of wastewater cleaning. It was analysed the relationship between various parameters in order to find out their influence for the efficiency of biological phosphorus removal. It was studied easily biodegradable organic pollutant concentrations too. The results are compared with previously results of investigations, made by postgraduates of Water Management Department of Vilnius Gediminas Technical University.

Este estudo investigou a aplicação de um AnSBBR com recirculação da fase líquida tratando água residuária a base de glicerina (efluente do processo de produção de biodiesel) para a produção de biohidrogênio, sendo o desempenho do biorreator avaliado de acordo com a influência conjunta do tempo de alimentação, do tempo de ciclo e da concentração afluente. O biorreator teve um volume de meio tratado por ciclo de 1,5 L, volume residual de meio de 2,0 L e volume de suporte inerte com biomassa de 2,1 L, sendo mantido a 30°C durante todo o estudo. O trabalho foi divido em três fases: a Fase I foi realizada para determinar os melhores parâmetros de operação do reator (tipo de inóculo, tipo de glicerina, tipo de suporte, concentração de NaHCO3 e velocidade ascensional) para dar seguimento com a Fase II que estudou apenas o efeito da concentração do afluente, tempo de ciclo e tempo de enchimento. Os parâmetros utilizados na Fase II foram: lodo de abatedouro de aves pré-tratado por HST (Heat Shock Treatment 90°C por 10 minutos) como inóculo, glicerina pura comercial para eliminar interferência de possíveis resíduos, suporte de PEBD (polietileno de baixa densidade) e 100 mg.L-1 de NaHCO3. Na Fase II, foram aplicadas 6 condições experimentais com cargas orgânica volumétrica (COVAS) de 7,7 a 17,1 gDQO.L-1.d-1, combinando diferentes concentrações afluentes (3000, 4000 e 5000 mgDQO.L-1) e tempos de ciclo (4 e 3 h), sendo o tempo de alimentação igual a metade do tempo de ciclo. Os resultados mostraram que houve baixa remoção de DQO (máximo de 38% para amostras filtradas) e que houve predomínio do ácido acético e do ácido butírico em todas as condições. O aumento da XV concentração do afluente e a diminuição do tempo de ciclo favoreceram a produtividade e rendimento molares de hidrogênio nas condições investigadas. O ensaio com melhores resultados foi com carga orgânica de 17,1 gDQO.L-1.d-1 no qual obteve-se 100,8 molH2.m-3.d-1 e 20,0 molH2.kgDQO-1, com 68% de H2 e apenas 3% de CH4 no biogás. Na Fase III, determinou-se a influência do pré-tratamento do inóculo e a viabilidade do sistema tratando glicerina bruta industrial, sendo verificado que o pré-tratamento do lodo por HST melhora ligeiramente a produtividade e rendimento do processo e o uso da glicerina bruta industrial diminuiu consideravelmente a quantidade e qualidade do biogás obtido. / This study investigated the feasibility of an AnSBBR with recirculation of the liquid phase treating glycerin-based wastewater (effluent from biodiesel production process) on biohydrogen production; the performance of the bioreactor was evaluated according the combined influence of fill time, cycle period and influent concentration. The bioreactor had 1.5L of feeding volume per cycle, 2.0 L of residual medium, 2.1 L of inert support and biomass and it was kept at 30°C. This study was divided into three phases. Phase I was conducted to determine the best operational parameters for the reactor (type of inoculum, type of glycerin, type of support for biomass, NaHCO3 concentration and upflow velocity), so Phase II would use these parameters to study only the influence of affluent concentration, cycle time and filling time. The parameters used in Phase II were: sludge from poultry slaughterhouse pretreated by HST (Heat Shock Treatment 90°C for 10 minutes) as inoculum, pure glycerin so there would be no interferences from possible residues, LDPE (low density polyethylene) support, 100 mg.L-1 of NaHCO3 and 10.6 m.h-1 of upflow velocity. Phase II was operated under six conditions with different AOLRS ranging from 7.7 to 17.1 gCOD.L-1.d-1, obtained by the combination of different influent concentrations (3000, 4000 and 5000 mgCOD.L-1) and cycle periods (4 and 3 h), the filling time was equal to half of the cycle lenght. The results showed low COD removal (maximum of 38% for filtrated samples) and high concentrations of acetic acid and butyric acid in all conditions. Increasing the affluent concentration and decreasing the cycle length improved the molar productivy and hydrogen yield in the XVII investigated conditions. The condition with better results was the one operated with 17.1 gCOD.L-1.d-1 of AVOL, it reached 100.8 molH2.m-3.d-1 and 20.0 molH2.kgCOD-1, with 68% of H2 and only 3% of CH4 in its biogas. Phase III determined whether there is a real influence on the pretreatment of the sludge and the feasibility of this system treating industrial glycerin, the results show that the pretreatment of the sludge by HST slightly improves the productivity and the process yield and the wastewater made from industrial glycerin substantially decreased the quantity and the quality of the biogas generated.

No meio científico são bastante utilizados os modelos matemáticos para avaliar as características hidrodinâmicas de reatores, porém a literatura é pobre em informações relativas à aplicação do equacionamento matemático em regime não-permanente. Neste trabalho foi aplicado um modelo matemático simulando a hidrodinâmica de reatores tubulares com dispersão para avaliar o efeito da variação de vazão afluente sobre os parâmetros hidrodinâmicos. As simulações foram efetuadas considerando vazão e volume constantes, vazão e volume variáveis e vazão variável e volume constante. Foi investigada a influência de dois tipos de ensaios estímulo-resposta, pulso e degrau, para aplicação de modelos matemáticos e determinação das curvas de distribuição do tempo de residência (DTR) experimentais. Teoricamente ambos devem fornecer os mesmos resultados embora o ensaio em pulso costume apresentar maior sensibilidade experimental. Conforme esperado, ambos os ensaios apresentaram os mesmos resultados finais. Também foram avaliados os traçadores empregados nos dois tipos de ensaios estímulo-resposta, pulso e degrau. Foram empregados três traçadores diferentes - verde de bromocresol, azul de bromofenol e eosina Y que proporcionaram curvas com diferentes características. Como ferramenta auxiliar da modelação foram estudas a determinação das curvas DTR experimentais com auxílio de duas técnicas distintas. Para calibrar o modelo matemático proposto foram utilizados dados de reatores em escala de bancada com diferentes configurações submetidas a variações de vazões afluentes. Os dados de um reator UASB em escala piloto - submetido a variações cíclicas de vazão afluente de 40 e 60% - foram empregados para calibrar e verificar o modelo matemático proposto. Os resultados encontrados com o modelo matemático proposto nesta pesquisa demonstraram que a variação de vazão afluente não deve ser negligenciada. O modelo utilizado representou adequadamente o reator UASB. Seus resultados, quando comparados aos modelos matemáticos que não consideram a variação de vazão, mostraram que para flutuações de vazão elevadas, vazões com valores até 60% maiores do que a vazão média, os valores dos coeficientes de difusão diferem significativamente em função das hipóteses empregadas no desenvolvimento do modelo matemático. / Mathematical models for hydrodynamic characteristics evaluation of reactors are commonly used however there is a lack of information in the literature concerning the application of mathematical modeling for non-steady state flow. In this thesis, it is presented a non-steady mathematical model to simulate the hydrodynamic behavior of pipe flow reactors with diffusion in order to evaluate the effect of the variation of the influent flowrate in the hydrodynamic parameters. The simulations were performed considering constant flowrate and volume, variable flowrate and volume and, variable flowrate and constant volume. It was investigated the influence of two types of stimulus-response assays, pulse and step function, on the application of mathematical models and the determination of the experimental retention time distribution curves. Theoretically, both tests should provide the same results although the pulse stimulus assay usually presents higher experimental sensitivity. As it was expected, both tests presented the same final results. The tested tracers were also evaluated in relation to the pulse and step stimulus-response tests. Three tracers were tested (bromocresol green, bromophenol blue and eosin Y) and it was shown that they provided different curves. It was studied the construction of the experimental retention time distribution curves using two procedures as an auxiliary tool for modeling. The proposed mathematical model was calibrated with data of bench scale reactors submitted to different cyclical variations of flowrates. Moreover, data of UASB reactor in pilot scale - submitted to 40 and 60% of cyclical variations of flowrates were utilized to calibrate and verify the obtained mathematical model. The results found with the mathematical model proposed in this research showed that the variations in influent flow rate can not be neglected. The model adequately represented a pilot scale UASB reactor. The results showed that the diffusion coefficients differ significantly for high flowrate fluctuations, when compared to other mathematical models that do not incorporate variable flowrate, depending upon the hypothesis used to derive the model.

O presente estudo tem como escopo examinar os limites constitucionais da influência da tributação nas atividades econômicas dos Contribuintes, à luz dos princípios e postulados da livre iniciativa, da livre concorrência, da igualdade, da proporcionalidade e da proibição do excesso. A indagação geral que impulsionará a pesquisa é a seguinte: pode a tributação, de forma indistinta, determinar como os Contribuintes devem agir ao plasmar suas atividades econômicas, ou há algum limite a partir do qual a influência da tributação sobre as livres escolhas dos Contribuintes não pode mais avançar? Quais as normas resultantes das interações entre direito tributário e direito econômico? Quais limites a igualdade impõe ao uso de medidas extrafiscais? De quais ferramentas dispõe o aplicador para realizar a liberdade econômica e a igualdade? Como a tese do legislador negativo representa um entrave para a realização dos princípios e postulados em questão? Quais paradigmas estão por trás de tal tese? Mais especificamente, examinaremos alguns casos concretos que ilustrem os problemas em questão e permitam um aprofundamento dos pontos discutidos na pesquisa. O primeiro caso será o das empresas excluídas do SIMPLES cuja exclusão esteja motivada pelo simples exercício de determinada atividade econômica, buscando elucidar se tal discriminação encontra suporte no ordenamento jurídico brasileiro, considerando o seguinte: existindo um critério objetivo para definir quais empresas podem gozar dos benefícios do SIMPLES, qual seja, a receita bruta anual da empresa, pode o Poder Legislativo adotar critério distintivo diverso (a atividade econômica desenvolvida pela empresa) para fins de enquadramento no referido regime tributário? Tal discriminação em função da atividade econômica do Contribuinte encontra respaldo na Constituição Federal? Se a liberdade econômica é um limite à tal discriminação, quais são seus elementos e eficácia jurídica? O segundo caso, que impõe questionamentos semelhantes, é o da exclusão da possibilidade de creditamento da mão-de-obra de pessoas físicas utilizada como insumo por Contribuintes do PIS e da COFINS não-cumulativos. / This paper aims to verify which are the constitutional limitations to the influence of taxation over taxpayers’ economic activities, in the light of the principles and postulates of freedom of enterprise, free competition, equality, proportionality and the prohibition of excessive influence. The general enquiry that will guide this research is the following: can taxation, indistinctly, determine how taxpayers shall act when choosing and directing their economic activities, or are there some limitations that compel the government to not influence taxpayers' economic choices? What are the norms resulting from interactions between tax law and economic law? What limits does equality imposes to the use of behavior influent taxation? Which are the tools available to the judges to promote economic freedom and equality? How does the thesis of negative legislative power represents an obstacle to the achievement of such principles and postulates by the courts? What are the paradigms behind such thesis? More specifically, we are going to examine some cases that illustrate the problems abovementioned and allow us to go deeper in points discussed in this research. The first case is the exclusion of companies from tax benefit program called SIMPLES (for small business), whose exclusion is determined by the simple fact of exercise of a specific economic activity. We are going to exam it in order to elucidate if Brazilian law sustains such discrimination, considering the following: if the law choses one criteria to grant the tax benefits of SIMPLES (company's economic size measured by gross income), can the legislator choose another criteria (company's economic activity) to exclude it from the tax benefit program? Is it grounded in Brazilian Constitution the discrimination based upon the simple adoption of an economic activity? If freedom of enterprise is a limitation to such discrimination, which are its elements and legal effectiveness? The second case, which implies similar questions, is the exclusion of the possibility of crediting the labor of natural persons used as an input for taxpayers of non-cumulative PIS and COFINS (social contributions over gross income - VAT).

O presente estudo tem como escopo examinar os limites constitucionais da influência da tributação nas atividades econômicas dos Contribuintes, à luz dos princípios e postulados da livre iniciativa, da livre concorrência, da igualdade, da proporcionalidade e da proibição do excesso. A indagação geral que impulsionará a pesquisa é a seguinte: pode a tributação, de forma indistinta, determinar como os Contribuintes devem agir ao plasmar suas atividades econômicas, ou há algum limite a partir do qual a influência da tributação sobre as livres escolhas dos Contribuintes não pode mais avançar? Quais as normas resultantes das interações entre direito tributário e direito econômico? Quais limites a igualdade impõe ao uso de medidas extrafiscais? De quais ferramentas dispõe o aplicador para realizar a liberdade econômica e a igualdade? Como a tese do legislador negativo representa um entrave para a realização dos princípios e postulados em questão? Quais paradigmas estão por trás de tal tese? Mais especificamente, examinaremos alguns casos concretos que ilustrem os problemas em questão e permitam um aprofundamento dos pontos discutidos na pesquisa. O primeiro caso será o das empresas excluídas do SIMPLES cuja exclusão esteja motivada pelo simples exercício de determinada atividade econômica, buscando elucidar se tal discriminação encontra suporte no ordenamento jurídico brasileiro, considerando o seguinte: existindo um critério objetivo para definir quais empresas podem gozar dos benefícios do SIMPLES, qual seja, a receita bruta anual da empresa, pode o Poder Legislativo adotar critério distintivo diverso (a atividade econômica desenvolvida pela empresa) para fins de enquadramento no referido regime tributário? Tal discriminação em função da atividade econômica do Contribuinte encontra respaldo na Constituição Federal? Se a liberdade econômica é um limite à tal discriminação, quais são seus elementos e eficácia jurídica? O segundo caso, que impõe questionamentos semelhantes, é o da exclusão da possibilidade de creditamento da mão-de-obra de pessoas físicas utilizada como insumo por Contribuintes do PIS e da COFINS não-cumulativos. / This paper aims to verify which are the constitutional limitations to the influence of taxation over taxpayers’ economic activities, in the light of the principles and postulates of freedom of enterprise, free competition, equality, proportionality and the prohibition of excessive influence. The general enquiry that will guide this research is the following: can taxation, indistinctly, determine how taxpayers shall act when choosing and directing their economic activities, or are there some limitations that compel the government to not influence taxpayers' economic choices? What are the norms resulting from interactions between tax law and economic law? What limits does equality imposes to the use of behavior influent taxation? Which are the tools available to the judges to promote economic freedom and equality? How does the thesis of negative legislative power represents an obstacle to the achievement of such principles and postulates by the courts? What are the paradigms behind such thesis? More specifically, we are going to examine some cases that illustrate the problems abovementioned and allow us to go deeper in points discussed in this research. The first case is the exclusion of companies from tax benefit program called SIMPLES (for small business), whose exclusion is determined by the simple fact of exercise of a specific economic activity. We are going to exam it in order to elucidate if Brazilian law sustains such discrimination, considering the following: if the law choses one criteria to grant the tax benefits of SIMPLES (company's economic size measured by gross income), can the legislator choose another criteria (company's economic activity) to exclude it from the tax benefit program? Is it grounded in Brazilian Constitution the discrimination based upon the simple adoption of an economic activity? If freedom of enterprise is a limitation to such discrimination, which are its elements and legal effectiveness? The second case, which implies similar questions, is the exclusion of the possibility of crediting the labor of natural persons used as an input for taxpayers of non-cumulative PIS and COFINS (social contributions over gross income - VAT).

O presente estudo tem como escopo examinar os limites constitucionais da influência da tributação nas atividades econômicas dos Contribuintes, à luz dos princípios e postulados da livre iniciativa, da livre concorrência, da igualdade, da proporcionalidade e da proibição do excesso. A indagação geral que impulsionará a pesquisa é a seguinte: pode a tributação, de forma indistinta, determinar como os Contribuintes devem agir ao plasmar suas atividades econômicas, ou há algum limite a partir do qual a influência da tributação sobre as livres escolhas dos Contribuintes não pode mais avançar? Quais as normas resultantes das interações entre direito tributário e direito econômico? Quais limites a igualdade impõe ao uso de medidas extrafiscais? De quais ferramentas dispõe o aplicador para realizar a liberdade econômica e a igualdade? Como a tese do legislador negativo representa um entrave para a realização dos princípios e postulados em questão? Quais paradigmas estão por trás de tal tese? Mais especificamente, examinaremos alguns casos concretos que ilustrem os problemas em questão e permitam um aprofundamento dos pontos discutidos na pesquisa. O primeiro caso será o das empresas excluídas do SIMPLES cuja exclusão esteja motivada pelo simples exercício de determinada atividade econômica, buscando elucidar se tal discriminação encontra suporte no ordenamento jurídico brasileiro, considerando o seguinte: existindo um critério objetivo para definir quais empresas podem gozar dos benefícios do SIMPLES, qual seja, a receita bruta anual da empresa, pode o Poder Legislativo adotar critério distintivo diverso (a atividade econômica desenvolvida pela empresa) para fins de enquadramento no referido regime tributário? Tal discriminação em função da atividade econômica do Contribuinte encontra respaldo na Constituição Federal? Se a liberdade econômica é um limite à tal discriminação, quais são seus elementos e eficácia jurídica? O segundo caso, que impõe questionamentos semelhantes, é o da exclusão da possibilidade de creditamento da mão-de-obra de pessoas físicas utilizada como insumo por Contribuintes do PIS e da COFINS não-cumulativos. / This paper aims to verify which are the constitutional limitations to the influence of taxation over taxpayers’ economic activities, in the light of the principles and postulates of freedom of enterprise, free competition, equality, proportionality and the prohibition of excessive influence. The general enquiry that will guide this research is the following: can taxation, indistinctly, determine how taxpayers shall act when choosing and directing their economic activities, or are there some limitations that compel the government to not influence taxpayers' economic choices? What are the norms resulting from interactions between tax law and economic law? What limits does equality imposes to the use of behavior influent taxation? Which are the tools available to the judges to promote economic freedom and equality? How does the thesis of negative legislative power represents an obstacle to the achievement of such principles and postulates by the courts? What are the paradigms behind such thesis? More specifically, we are going to examine some cases that illustrate the problems abovementioned and allow us to go deeper in points discussed in this research. The first case is the exclusion of companies from tax benefit program called SIMPLES (for small business), whose exclusion is determined by the simple fact of exercise of a specific economic activity. We are going to exam it in order to elucidate if Brazilian law sustains such discrimination, considering the following: if the law choses one criteria to grant the tax benefits of SIMPLES (company's economic size measured by gross income), can the legislator choose another criteria (company's economic activity) to exclude it from the tax benefit program? Is it grounded in Brazilian Constitution the discrimination based upon the simple adoption of an economic activity? If freedom of enterprise is a limitation to such discrimination, which are its elements and legal effectiveness? The second case, which implies similar questions, is the exclusion of the possibility of crediting the labor of natural persons used as an input for taxpayers of non-cumulative PIS and COFINS (social contributions over gross income - VAT).

No meio científico são bastante utilizados os modelos matemáticos para avaliar as características hidrodinâmicas de reatores, porém a literatura é pobre em informações relativas à aplicação do equacionamento matemático em regime não-permanente. Neste trabalho foi aplicado um modelo matemático simulando a hidrodinâmica de reatores tubulares com dispersão para avaliar o efeito da variação de vazão afluente sobre os parâmetros hidrodinâmicos. As simulações foram efetuadas considerando vazão e volume constantes, vazão e volume variáveis e vazão variável e volume constante. Foi investigada a influência de dois tipos de ensaios estímulo-resposta, pulso e degrau, para aplicação de modelos matemáticos e determinação das curvas de distribuição do tempo de residência (DTR) experimentais. Teoricamente ambos devem fornecer os mesmos resultados embora o ensaio em pulso costume apresentar maior sensibilidade experimental. Conforme esperado, ambos os ensaios apresentaram os mesmos resultados finais. Também foram avaliados os traçadores empregados nos dois tipos de ensaios estímulo-resposta, pulso e degrau. Foram empregados três traçadores diferentes - verde de bromocresol, azul de bromofenol e eosina Y que proporcionaram curvas com diferentes características. Como ferramenta auxiliar da modelação foram estudas a determinação das curvas DTR experimentais com auxílio de duas técnicas distintas. Para calibrar o modelo matemático proposto foram utilizados dados de reatores em escala de bancada com diferentes configurações submetidas a variações de vazões afluentes. Os dados de um reator UASB em escala piloto - submetido a variações cíclicas de vazão afluente de 40 e 60% - foram empregados para calibrar e verificar o modelo matemático proposto. Os resultados encontrados com o modelo matemático proposto nesta pesquisa demonstraram que a variação de vazão afluente não deve ser negligenciada. O modelo utilizado representou adequadamente o reator UASB. Seus resultados, quando comparados aos modelos matemáticos que não consideram a variação de vazão, mostraram que para flutuações de vazão elevadas, vazões com valores até 60% maiores do que a vazão média, os valores dos coeficientes de difusão diferem significativamente em função das hipóteses empregadas no desenvolvimento do modelo matemático. / Mathematical models for hydrodynamic characteristics evaluation of reactors are commonly used however there is a lack of information in the literature concerning the application of mathematical modeling for non-steady state flow. In this thesis, it is presented a non-steady mathematical model to simulate the hydrodynamic behavior of pipe flow reactors with diffusion in order to evaluate the effect of the variation of the influent flowrate in the hydrodynamic parameters. The simulations were performed considering constant flowrate and volume, variable flowrate and volume and, variable flowrate and constant volume. It was investigated the influence of two types of stimulus-response assays, pulse and step function, on the application of mathematical models and the determination of the experimental retention time distribution curves. Theoretically, both tests should provide the same results although the pulse stimulus assay usually presents higher experimental sensitivity. As it was expected, both tests presented the same final results. The tested tracers were also evaluated in relation to the pulse and step stimulus-response tests. Three tracers were tested (bromocresol green, bromophenol blue and eosin Y) and it was shown that they provided different curves. It was studied the construction of the experimental retention time distribution curves using two procedures as an auxiliary tool for modeling. The proposed mathematical model was calibrated with data of bench scale reactors submitted to different cyclical variations of flowrates. Moreover, data of UASB reactor in pilot scale - submitted to 40 and 60% of cyclical variations of flowrates were utilized to calibrate and verify the obtained mathematical model. The results found with the mathematical model proposed in this research showed that the variations in influent flow rate can not be neglected. The model adequately represented a pilot scale UASB reactor. The results showed that the diffusion coefficients differ significantly for high flowrate fluctuations, when compared to other mathematical models that do not incorporate variable flowrate, depending upon the hypothesis used to derive the model.

Este estudo investigou a aplicação de um AnSBBR com recirculação da fase líquida tratando água residuária a base de glicerina (efluente do processo de produção de biodiesel) para a produção de biohidrogênio, sendo o desempenho do biorreator avaliado de acordo com a influência conjunta do tempo de alimentação, do tempo de ciclo e da concentração afluente. O biorreator teve um volume de meio tratado por ciclo de 1,5 L, volume residual de meio de 2,0 L e volume de suporte inerte com biomassa de 2,1 L, sendo mantido a 30°C durante todo o estudo. O trabalho foi divido em três fases: a Fase I foi realizada para determinar os melhores parâmetros de operação do reator (tipo de inóculo, tipo de glicerina, tipo de suporte, concentração de NaHCO3 e velocidade ascensional) para dar seguimento com a Fase II que estudou apenas o efeito da concentração do afluente, tempo de ciclo e tempo de enchimento. Os parâmetros utilizados na Fase II foram: lodo de abatedouro de aves pré-tratado por HST (Heat Shock Treatment 90°C por 10 minutos) como inóculo, glicerina pura comercial para eliminar interferência de possíveis resíduos, suporte de PEBD (polietileno de baixa densidade) e 100 mg.L-1 de NaHCO3. Na Fase II, foram aplicadas 6 condições experimentais com cargas orgânica volumétrica (COVAS) de 7,7 a 17,1 gDQO.L-1.d-1, combinando diferentes concentrações afluentes (3000, 4000 e 5000 mgDQO.L-1) e tempos de ciclo (4 e 3 h), sendo o tempo de alimentação igual a metade do tempo de ciclo. Os resultados mostraram que houve baixa remoção de DQO (máximo de 38% para amostras filtradas) e que houve predomínio do ácido acético e do ácido butírico em todas as condições. O aumento da XV concentração do afluente e a diminuição do tempo de ciclo favoreceram a produtividade e rendimento molares de hidrogênio nas condições investigadas. O ensaio com melhores resultados foi com carga orgânica de 17,1 gDQO.L-1.d-1 no qual obteve-se 100,8 molH2.m-3.d-1 e 20,0 molH2.kgDQO-1, com 68% de H2 e apenas 3% de CH4 no biogás. Na Fase III, determinou-se a influência do pré-tratamento do inóculo e a viabilidade do sistema tratando glicerina bruta industrial, sendo verificado que o pré-tratamento do lodo por HST melhora ligeiramente a produtividade e rendimento do processo e o uso da glicerina bruta industrial diminuiu consideravelmente a quantidade e qualidade do biogás obtido. / This study investigated the feasibility of an AnSBBR with recirculation of the liquid phase treating glycerin-based wastewater (effluent from biodiesel production process) on biohydrogen production; the performance of the bioreactor was evaluated according the combined influence of fill time, cycle period and influent concentration. The bioreactor had 1.5L of feeding volume per cycle, 2.0 L of residual medium, 2.1 L of inert support and biomass and it was kept at 30°C. This study was divided into three phases. Phase I was conducted to determine the best operational parameters for the reactor (type of inoculum, type of glycerin, type of support for biomass, NaHCO3 concentration and upflow velocity), so Phase II would use these parameters to study only the influence of affluent concentration, cycle time and filling time. The parameters used in Phase II were: sludge from poultry slaughterhouse pretreated by HST (Heat Shock Treatment 90°C for 10 minutes) as inoculum, pure glycerin so there would be no interferences from possible residues, LDPE (low density polyethylene) support, 100 mg.L-1 of NaHCO3 and 10.6 m.h-1 of upflow velocity. Phase II was operated under six conditions with different AOLRS ranging from 7.7 to 17.1 gCOD.L-1.d-1, obtained by the combination of different influent concentrations (3000, 4000 and 5000 mgCOD.L-1) and cycle periods (4 and 3 h), the filling time was equal to half of the cycle lenght. The results showed low COD removal (maximum of 38% for filtrated samples) and high concentrations of acetic acid and butyric acid in all conditions. Increasing the affluent concentration and decreasing the cycle length improved the molar productivy and hydrogen yield in the XVII investigated conditions. The condition with better results was the one operated with 17.1 gCOD.L-1.d-1 of AVOL, it reached 100.8 molH2.m-3.d-1 and 20.0 molH2.kgCOD-1, with 68% of H2 and only 3% of CH4 in its biogas. Phase III determined whether there is a real influence on the pretreatment of the sludge and the feasibility of this system treating industrial glycerin, the results show that the pretreatment of the sludge by HST slightly improves the productivity and the process yield and the wastewater made from industrial glycerin substantially decreased the quantity and the quality of the biogas generated.

L’engouement contemporain pour l’approche éducative instaurée par Maria Montessori est indéniable, tant dans les réseaux professionnels qu’au sein de la communauté scientifique, et ce, à travers le monde. La longévité de cette approche, sa large diffusion internationale et le fait qu’elle concerne désormais tant les soins aux bambin·es que le maintien de l’autonomie des personnes âgées en font un phénomène digne d’intérêt, comme en témoignent les nombreux ouvrages et articles scientifiques qui lui ont été dédiés au cours des dernières décennies. Une revue systématique du corpus scientifique relatif aux effets de l’approche Montessori sur les apprenant·es de différents ordres d’enseignement démontre que les études menées à ce jour obtiennent presque exclusivement des résultats favorables au groupe expérimental montessorien ou équivalents entre les groupes comparés, et ce, pour de nombreuses compétences. Cela dit, dans ce corpus prometteur, mais encore exploratoire, des limites méthodologiques importantes minent la validité et la fiabilité des résultats des études, comme le manque d’évaluation de la fidélité de l’implantation de l’approche Montessori dans les milieux scolaires desquels sont tirés les échantillons. En effet, le nom « Montessori » n’étant pas légalement protégé, toute école peut l’adopter, peu importe ses pratiques pédagogiques. La présente étude vise à dépasser ce problème de recherche. Ses objectifs sont les suivants : 1) déterminer les composantes essentielles du volet primaire (6 à 12 ans) du curriculum Montessori (VPCM), en portant une attention particulière à la façon dont les thèmes de l’éducation pour la paix et de la justice sociale y sont intégrés; 2) déterminer les facteurs contextuels influant sur la mise en œuvre du VPCM en milieu scolaire; 3) élaborer un modèle logique détaillé exposant les composantes essentielles du VPCM ainsi que les facteurs contextuels influant sur sa mise en œuvre. Pour répondre à ces objectifs, une étude de cas descriptive qui s’inscrit dans le courant de l’évaluation basée sur la théorie, associé à l’épistémologie du réalisme critique, a été réalisée. La collecte de données a consisté, d’une part, en l’observation participante d’une formation initiale des enseignant·es au VPCM accréditée par l’Association Montessori Internationale. D’autre part, des entretiens semi-dirigés portant sur les thèmes de l’éducation pour la paix et de la justice sociale ont été menés auprès de neuf formateur·rices et enseignant·es montessorien·nes. Enfin, un questionnaire en ligne relatif aux facteurs contextuels influant sur la mise en œuvre du VPCM a été rempli par 74 formateur·rices et enseignant·es certifié·es par l’AMI. Les résultats de recherche prennent la forme d’un texte descriptif exposant les composantes essentielles du VPCM en détail, suivi d’une synthèse des résultats relatifs aux composantes essentielles et aux facteurs contextuels influents, ainsi que d’une proposition de modèle logique du VPCM, qui constitue la représentation schématique et l’opérationnalisation des résultats de cette étude. Le tout pourra constituer les fondements de l’élaboration d’instruments pour l’évaluation de la fidélité de l’implantation du VPCM en milieu scolaire. Ainsi, cette étude contribue à dépasser la limite méthodologique majeure du corpus d’études menées sur les effets du curriculum Montessori que représente le manque d’évaluation de la fidélité de son implantation. / The contemporary enthusiasm for the educational approach introduced by Maria Montessori is undeniable, both in professional networks and within the scientific community, throughout the world. The longevity of this approach, its wide international diffusion, and the fact that it now concerns the care of toddlers as much as the maintenance of the autonomy of the elderly make it a phenomenon worthy of interest, as evidenced by the numerous scientific books and articles which have been dedicated to it over the past few decades. A systematic review of the scientific corpus relating to the effects of the Montessori approach on learners at different levels of education shows that the studies carried out to date almost exclusively obtain favourable results for the Montessori experimental group or equivalent results between the groups compared, and this, for many skills. That being said, in this promising but still exploratory corpus, significant methodological limitations undermine the validity and reliability of the results of the studies, such as the lack of evaluation of the fidelity of implementation of the Montessori approach in the schools where samples are drawn. Indeed, the name “Montessori” not being legally protected, any school can adopt it, regardless of its pedagogical practices. This study aims to overcome this research problem. Its objectives are as follows: 1) to determine the essential components of the elementary section (6 to 12 years) of the Montessori curriculum (ESMC), paying particular attention to the way the themes of education for peace and social justice are integrated into it; 2) to determine the contextual factors influencing the implementation of ESMC in schools; 3) to develop a detailed logic model outlining the essential components of the ESMC as well as the contextual factors influencing its implementation. To meet these objectives, a descriptive case study in line with the current of theory-based evaluation, associated with the epistemology of critical realism, was conducted. The data collection consisted, on the one hand, of participant observation of an initial teacher training in the ESMC accredited by the Association Montessori Internationale. On the other hand, semi-directed interviews related to education for peace and social justice were conducted with nine Montessori trainers and teachers. Finally, an online questionnaire on contextual factors influencing the implementation of ESMC was completed by 74 AMI-certified trainers and teachers. The results take the form of a descriptive text exposing the essential components of the ESMC in detail, followed by a summary of the results relating to the essential components and the influential contextual factors, and a proposition of a logic model of the ESMC, which constitutes the schematic representation and the operationalization of the results of this study. All of this could constitute the foundations for the development of evaluation instruments of the ESMC’s fidelity of implementation in schools. This study thus contributes to overcoming the major methodological limit of the corpus of studies carried out on the effects of the Montessori curriculum, which is the lack of evaluation of its fidelity of implementation.