Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7911_1.pdf: 1137004 bytes, checksum: 43ef6df8846f83fb4dc4c9310ee752ee (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / A presença de metais em águas de abastecimento da grande Recife foi evidenciada a partir de uma avaliação preliminar. Foram encontradas concentrações de ferro superiores ao permitido pela legislação (0,30 mg.L-1 segundo a portaria Nº 518 do MS). A presença deste metal é função da origem da água. Podendo ser proveniente da dissolução de rochas ou transferidos do solo, no caso de águas subterrâneas, ou ainda da própria tubulação de ferro fundido. A remoção de metais por adsorção contínua utilizando materiais adsorventes naturais tem sido objeto de inúmeras pesquisas que visam alternativas eficientes e de custos reduzidos no tratamento de águas e efluentes líquidos industriais. No presente trabalho avaliou-se a adsorção do ferro na água através do mesocarpo do coco verde, do caule e da folha do aguapé baronesa e do bagaço de cana-de-açúcar. Experimentos de equilíbrio de adsorção foram conduzidos em banho finito que serviram de base de dados para os experimentos em fluxo contínuo de leito fixo expandido. O efeito do tempo de contato adsorvente/adsorvato foi avaliado através de experimentos variando-se o tempo de contato entre 1h e 4h. Todos os adsorventes atingiram a saturação com um tempo inferior a 60 minutos. As capacidades máximas de adsorção experimental obtidas em batelada, em um tempo de contato de 60 min, para os materiais foram: para o mesocarpo do coco verde tratado 0,59 mg.g-1, para o caule da baronesa 0,82 mg.g-1, para a folha da baronesa 0,26g mg.g-1 e para o bagaço de cana-deaçúcar 0,26 mg.g-1. Adotou-se o modelo de Langmuir para a quantificação da transferência de massa em mesocarpo do coco verde tratado em banho finito. Determinou-se uma constante de adsorção de 0,62 L.mg-1. O sistema de fluxo contínuo foi estudado operando a uma vazão de alimentação de 7,01 mL.min-1 com uma solução de ferro de 4 mg.L-1 a uma temperatura de 27° e pH de 6,0, sendo a porosidade do leito de 0,88 e a massa específica do mesocarpo do coco verde tratado 1370 kg.m-3. Os resultados experimentais dinâmicos de adsorção em leito fixo apresentaram curvas de ruptura que descrevem o perfil de concentração na saída do adsorvedor. O tempo de ruptura ocorreu aos 18 min e a saturação máxima do adsorvente aos 40 min. Nas condições operacionais considerou-se como etapa controladora do processo a transferência de massa externa com rápido equilíbrio de adsorção cujo modelo aplicado forneceu o perfil da concentração na saída do leito fixo em função do tempo. Avaliando-se o coeficiente de transferência de massa externo de 1,422x10-5 m.s-1 e adotando-se a constante de equilíbrio determinada em banho finito o modelo do processo de adsorção proposto permitiu apresentar satisfatoriamente os resultados experimentais de adsorção de ferro no mesocarpo do coco verde tratado

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-04T18:25:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Denise Mary Santana.pdf: 3374803 bytes, checksum: e52094631634a85d0a3e50deeecfc68d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T18:25:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Denise Mary Santana.pdf: 3374803 bytes, checksum: e52094631634a85d0a3e50deeecfc68d (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / FACEPE e CNPq / Neste trabalho foi avaliada a eficiência de reatores horizontais de leito fixo (RHFL) quanto à remoção de cor, matéria orgânica e sulfato de efluente têxtil, com a finalidade de contribuir para o entendimento dos processos envolvidos no tratamento de efluente têxtil. Foram utilizados reator anaeróbio seguido de aeróbio (RHLF-A/RHLF-B), e anaeróbio, seguido de anóxico (RHLF-A/RHLF-C). A operação dos reatores foi precedida de uma de operação de dois RHLFs sob condições anaeróbias, apenas para escolha do material suporte para imobilização da biomassa. Matrizes cúbicas de espuma de poliuretano e argila expandida foram avaliados como materiais suporte. A espuma de poliuretano foi escolhida como material suporte para os sistemas RHLF-A/RHLF-B e RHLF-A/RHLF-C em função do desempenho na remoção de cor (50,43% e 90,05%, para verdadeira e aparente), pouco expressivo, porém, maior em comparação com o reator preenchido com argila (44,44%, 88,09%). Na etapa seguinte, sistemas de tratamento foram operados por 111 dias, com TDH de 12 horas (RHLF-A), 24 horas (RHLF-B) e 12 horas (RHLF-C). Apesar de RHLF-C ter sido operado com metade do valor do TDH de RHLF-B, o sistema RHLF-A/RHLF-C apresentou comportamento ligeiramente melhor em relação à remoção de DQO filtrada (59,64% e 71,32%, respectivamente, para RHLF-A/RHLF-B e RHLF-A/RHLF-C). No entanto, para cor verdadeira, o sistema de tratamento RHLF-A/RHLF-B apresentou melhor desempenho, com remoção média de 49,13%, comparado com 43,39% observado para RHLF-A/RHLF-C. As aminas aromáticas, intermediárias da degradação anaeróbia de corantes azo, foram detectadas em condições anaeróbias e degradadas em ambos os ambientes aeróbio e anóxico. O efluente da lavanderia apresentou teor elevado de sulfato (média de 522,97 mg SO4 2-/L). No entanto, o sulfato não foi convertido a sulfeto em condições anaeróbias em decorrência da baixa relação DQOFiltrada/SO4 2- (1,22) detectada no efluente têxtil. Para confirmar essa hipótese, amido foi suplementado no afluente do reator anaeróbio (relação DQOFiltrada/SO4 2- = 1,56), tendo sido, dessa forma, alcançada eficiência média de remoção de sulfato igual a 76,21%. Finalmente, se considera que o uso de reatores horizontais de leito fixo provou ser uma alternativa que deve ser considerada para tratamento do efluente têxtil. É necessário realizar suplementação de matéria orgânica quando se detecta desbalanceamento na relação DQO/SO4 2-, para remoção de sulfato.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-12T13:43:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 590588 bytes, checksum: a548fa2304bed74c693e9ae7f3172102 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-12T13:43:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 590588 bytes, checksum: a548fa2304bed74c693e9ae7f3172102 (MD5) Previous issue date: 2001-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), em escala preparativa ou de processo, tem tido importante papel na produção de substâncias com elevado grau de pureza. Tendo em vista que a CLAE tem custo relativamente elevado e, ao mesmo tempo, é uma etapa de alta resolução e seletividade, um conhecimento abrangente de sua dinâmica é essencial aos propósitos de projeto e de operação de equipamentos. Embora existam muitos estudos sobre o processo de adsorção de proteínas puras em vários adsorventes, poucas pesquisas têm sido feitas para sistemas multicomponentes mais realísticos, como é o caso das proteínas α-lactoalbumina e β-lactoglobulina presentes no soro de queijo. Estas representam mais de 50% das proteínas do soro e 20% das proteínas totais do leite e possuem elevado valor nutricional e propriedades funcionais que permitem o seu uso como ingredientes alimentícios com capacidade para substituir outros mais caros. Neste trabalho foram analisadas, por meio de dados experimentais e de modelagem matemática, as características de transferência de massa no processo de separação de proteínas de soro de queijo em colunas de leito fixo. Inicialmente, foram determinadas as condições ótimas de adsorção, em relação aos parâmetros de pH e força iônica, utilizando a resina Accel Plus QMA®, em que se verificou que o processo de adsorção é mais sensível aos valores de força iônica mais elevados para as duas proteínas. Em seguida, a partir dos dados de cinética de adsorção em tanques agitados, foi calculada a difusividade intra- partícula das duas proteínas. Foram determinadas as isotermas de adsorção no sistema estudado. Os valores dos parâmetros qm e kd foram calculados por meio de regressão não-linear, utilizando o modelo de isoterma não-competitiva de Langmuir. Com base nos dados experimentais de adsorção em colunas, foram determinados os valores de Pe e Nu, por meio de regressão não-linear. O modelo de transferência de massa com dispersão axial (pseudo-homogêneo) descreveu, adequadamente, o processo de adsorção. / Preparative and process-scale high-performance liquid chromatography (HPLC) has had an important role in the production of highly purified substances. Since HPLC is a relatively expensive process, and at the same time it’s a very high resolution and selective step, an adequate understanding of its dynamics is essential to the project and the equipments operation. There are a lot of published studies of pure proteins adsorption to several adsorbents. However, a few studies has been reported using more realistic multicomponent systems, as α-lactoalbumin and β-lactoglobulin proteins present in the cheese whey. These proteins represent over 50% of the proteins of the serum and 20% of the total protein of the milk, and they have a high nutritional value and functional properties that allows its use on food to substitute some other high cost ingredients. In this work the characteristics of mass transfer in the separation process of whey proteins in fixed bed columns were analysed by experimental data and mathematical modelling. Initially, the optimum conditions of adsorption in terms of the pH and ionic force parameters were determined using the Accel Plus QMA® resin where the adsorptive process is more sensitive to higher values of ionic strength for both proteins. Then, the intraparticle difusivity of the two proteins was calculated by the data of adsorption kinetics in agitated tanks. The adsorption isotherms were determined in the studied system. The values of the parameters qm and kd were calculated by non-linear regression, using the non- competitive model of Langmuir isotherm. Based in the experimental data of adsorption in columns, the values of Pe and Nu were adjusted by non-linear regression. The mass transfer model with axial dispersion (pseudo-homogeneous) described, appropriately, the adsorption process.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência da sulfetogênese sobre a produção de metano em reator anaeróbio de leito fixo ordenado tratando água residuária orgânica contendo sulfato. A escolha dessa configuração de reator foi devida à possibilidade de manutenção de uma área transversal de escoamento na zona reacional, o que minimiza diversos problemas oriundos da colmatação do leito por acúmulo de polímeros extracelulares e sólidos suspensos nos interstícios do material suporte. Foram utilizados dois sistemas em paralelo com as mesmas características operacionais e alimentados com água residuária sintética simulando alguns componentes da fração solúvel da vinhaça, e matéria orgânica constituída por uma mistura de sacarose, etanol e fenol. Um dos reatores recebeu adição de sulfato apenas como fonte de enxofre requerido pela digestão anaeróbia e o outro recebeu dosagem de sulfato para relações DQO/Sulfato de 3 a 5. O estudo se estendeu por 7 fases operacionais distintas. A concentração afluente de matéria orgânica variou de 800 para 1000, 2000 e 4000 mg.L-1. O tempo de detenção hidráulica (TDH) foi de 24 h. Na última fase operacional (com carga orgânica aplicada de 4 g.L-1.dia-1) as eficiências de remoção de matéria orgânica chegaram a cerca de 97% no reator metanogênico e de 96% no reator sulfetogênico. Este último também obteve eficiências de remoção de sulfato da ordem de 97% nessa fase (com relação DQO/Sulfato de 3 e concentração afluente de sulfato de 1300 mg.L-1), chegando ao máximo de 99% de remoção em alguns dias de operação. No sistema sulfetogênico a relação DQO/Sulfato que proporcionou maiores eficiências de remoção combinada de matéria orgânica e sulfato, com maior geração de alcalinidade, foi de 3 gDQO/gSO42-. Os reatores metanogênico e sulfetogênico apresentaram rendimentos de metano próximos ao longo do tempo, tendo o sistema sulfetogênico apresentado rendimento de metano superior ao alcançado pelo sistema metanogênico em alguns dias da operação. Na última fase os rendimentos médios de metano obtidos foram, nas CNTP, da ordem de 320 mLCH4/gDQOremovida no reator sulfetogênico, e da ordem de 315 mLCH4/gDQOremovida no reator metanogênico. Esses resultados não indicaram inibição significativa da atividade metanogênica sob as condições impostas no sistema sulfetogênico, viabilizando a recuperação de energia pelo aproveitamento do metano. / The aim of this study was to evaluate the interference of sulphidogenesis on methane production in structured bed anaerobic reactor treating organic wastewater containing sulphate. Choosing this setting reactor was due to the possibility of maintaining a crosssectional area of flow in the reaction zone, which minimizes several problems caused by the clogging of the bed by accumulation of extracellular polymers and suspended solid in the interstices of support material. Two parallel systems were used with the same operational features and fed with synthetic wastewater simulating some compounds of the soluble fraction of vinasse, and organic matter constituted by a mixture of sucrose, ethanol and phenol. One reactor received sulphate just as a source of sulfur required for anaerobic digestion and another one received sulphate dosage for COD/Sulphate ratios from 3 to 5. Seven distinct operational phases were tested. The influent concentration of organic matter ranged from 800 to 1000, 2000 and 4000 mg.L-1. The hydraulic retention time (HRT) was 24 h. In the last step (with organic loading rate of 4 g.L-1.day-1) the efficiencies of organic matter removal were around 97% in the methanogenic reactor and 96% in sulfidogenic reactor. The last one also achieved efficiencies of sulphate removal close to 97% in this phase (COD/Sulphate ratio of 3 and influent sulphate concentration of 1300 mg.L-1), reaching a maximum removal of 99% in some operational days. The COD/Sulphate ratio in sulfidogenic system that showed higher efficiencies of combined removal of organic matter and sulphate, with higher generation of alkalinity, was 3 gCOD/gSO42-. The methanogenic and sulfidogenic reactors showed similar values of methane yield, having the sulfidogenic system presented higher methane yield than achieved by methanogenic system at some operational days. In the last phase the average yields of methane obtained, at NTP, were around 320 mLCH4/gCODremoved in the sulfidogenic reactor, and around 315 mLCH4/gCODremoved in the methanogenic reactor. These results indicated no significant inhibition of methanogenic activity under the conditions imposed in sulfidogenic system, enabling energy recovery by use of produced methane.

Modelos matemáticos oferecem grandes benefícios para a compreensão dos mecanismos envolvidos nos processos de tratamento de águas residuárias uma vez que fornecem interpretações e possibilitam previsões de desempenho, comparações de alternativas de tratamento, otimização de futuras plantas ou o aprimoramento das existentes, podendo subsidiar a elaboração de projetos em escala real. Em virtude disto, nesta pesquisa visou-se o desenvolvimento de um modelo bioquímico-matemático para descrever o processo de degradação da glicose em um reator anaeróbio de leito fixo com fluxo ascendente, com a resultante produção biológica de hidrogênio por meio do processo de fermentação. O desenvolvimento do modelo foi baseado em estudos sobre a cinética bioquímica e as características hidrodinâmicas do sistema. Os parâmetros de ajuste do modelo aos dados experimentais foram as constantes de velocidade das reações bioquímicas envolvidas na produção de hidrogênio. A calibração foi realizada manualmente buscando minimizar o desvio global. Para a determinação dos parâmetros foi utilizada a técnica de geração de números aleatórios com distribuição de freqüência uniforme e em seguida, o método de inversão de matrizes. O modelo matemático se revelou bastante adequado para a previsão do perfil de concentrações ao longo do reator, e possibilitou a representação das rotas de utilização da matéria orgânica. A reação de oxidação do ácido propiônico pelas bactérias acidogênicas produtoras de hidrogênio constitui a principal via de produção de \'H IND.2\' no sistema. / Mathematical models bring benefits to the understanding of mechanisms involved on wastewater treatment processes because they provide interpretations and make possible performance predictions, evaluation of design alternatives, optimization of future plants or the improvement to existing systems. Therefore, in this work a mathematical model to describe the glucose degradation process, with hydrogen production through the fermentation, in an upflow anaerobic packed-bed reactor is developed. The model equations were based on studies of biochemical kinetics and hydrodynamics features of the system. The parameters considered were the rates of the biochemical reactions involved in the hydrogen production. The calibration was made through the minimization of the global deviation. The parameters determination was obtained with the use of a technique of generation of aleatory numbers, and after that, the method of matrices inversion for the solution of the system of linear equations. The mathematical model developed showed to be adequate for the concentrations prediction along the reactor, and it made possible the representation of the routes of organic material utilization. The oxidation reaction of propionic acid is the main hydrogen production route in the reactor.

Grande parte das indústrias alimentícias, principalmente as que utilizam processos fermentativos, geram efluentes com altas concentrações de material orgânico e nutrientes (principalmente de nitrogênio), necessitando de sistemas complexos para o seu tratamento. Neste sentido, o presente trabalho foi proposto com o intuito de desenvolver um sistema compacto que possa operar como única unidade de tratamento de águas residuárias industriais, tanto na remoção de matéria orgânica quanto na remoção de nitrogênio, com baixo consumo de energia e baixa produção de lodo. Constatou-se, portanto, a viabilidade técnica do reator combinado anaeróbio-aeróbio vertical de leito fixo para o tratamento de efluentes industriais contendo matéria orgânica (1400 mg DQO/l) e nitrogênio (160 mg N/l). A melhor condição operacional do reator foi conseguida aplicando-se tempo de detenção hidráulica (TDH) de 35 h (21 h na zona anaeróbia e 14 h na zona aeróbia), com base no volume útil do reator, e razão de recirculação (R) igual a 3,5, apresentado eficiências na remoção de DQO, NTK e NT de 97%, 94% e 77%, respectivamente, com concentrações efluentes médias de 36 '+ OU -' 10 mg DQO/l, 2 '+ OU -' 1 mg N-'NH IND.4' POT.+'/l,8 '+ OU -' 3 mg N-org/l, 1 '+ OU -' 1 mg N-'NO IND.2'POT.-'/l e 26 '+ OU -' 23 mg N-'NO IND.3'POT.-'/l. O reator vertical de leito fixo, operando unicamente em condição anaeróbia, apresentou eficiências médias na remoção de DQO de 43 '+ OU -' 9%, 60 '+ OU -' 9% e 70 '+ OU -' 6%, respectivamente para TDH aplicados de 11 h, 17 h e 21 h / Most of the food industries, mainly the ones that use fermentative processes, generates effluent with high concentrations of organic matter and nutrients (nitrogen mainly), needing of complex systems for its treatment. In this direction, the present work was considered to develop a compact system that can operate as only unit of industrial wastewater treatment, in the removal of organic matter and nitrogen, with low consumption of energy and low sludge production. Therefore, the viability of the upflow anaerobic-aerobic combined fixed bed reactor for the treatment of industrial effluent with organic matter (1400 mg COD/l) and nitrogen (160 mg N/l) was evidenced. The best operational condition of the reactor was obtained applying 35 h of hydraulic retention time (21 h in the anaerobic zone and 14 h in the aerobic zone) and recycle ratio (R) of 3.5. In this condition, the COD, TKN and TN efficiencies removal were of 97%, 94% and 77%, respectively, with average effluent concentrations of 10 '+ OU -' 36 mg COD/l, 2 '+ OU -' 1 mg N-'NH IND.4'POT.+'/l, 8 '+ OU -' 3 mg N-org/l, 1 '+ OU -' 1 mg N-'NO IND.2'POT.-'/l and 26 '+ OU -' 23 mg N-'NO IND.3'POT.-'/l. The up-flow fixed bed reactor, operating only in anaerobic condition, presented average efficiencies in the COD removal of 43 '+ OU -' 9%, 60 '+ OU -' 9% and 70 '+ OU -' 6%, for HRT applied of 11 h, 17 h and 21 h, respectively

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência da sulfetogênese sobre a produção de metano em reator anaeróbio de leito fixo ordenado tratando água residuária orgânica contendo sulfato. A escolha dessa configuração de reator foi devida à possibilidade de manutenção de uma área transversal de escoamento na zona reacional, o que minimiza diversos problemas oriundos da colmatação do leito por acúmulo de polímeros extracelulares e sólidos suspensos nos interstícios do material suporte. Foram utilizados dois sistemas em paralelo com as mesmas características operacionais e alimentados com água residuária sintética simulando alguns componentes da fração solúvel da vinhaça, e matéria orgânica constituída por uma mistura de sacarose, etanol e fenol. Um dos reatores recebeu adição de sulfato apenas como fonte de enxofre requerido pela digestão anaeróbia e o outro recebeu dosagem de sulfato para relações DQO/Sulfato de 3 a 5. O estudo se estendeu por 7 fases operacionais distintas. A concentração afluente de matéria orgânica variou de 800 para 1000, 2000 e 4000 mg.L-1. O tempo de detenção hidráulica (TDH) foi de 24 h. Na última fase operacional (com carga orgânica aplicada de 4 g.L-1.dia-1) as eficiências de remoção de matéria orgânica chegaram a cerca de 97% no reator metanogênico e de 96% no reator sulfetogênico. Este último também obteve eficiências de remoção de sulfato da ordem de 97% nessa fase (com relação DQO/Sulfato de 3 e concentração afluente de sulfato de 1300 mg.L-1), chegando ao máximo de 99% de remoção em alguns dias de operação. No sistema sulfetogênico a relação DQO/Sulfato que proporcionou maiores eficiências de remoção combinada de matéria orgânica e sulfato, com maior geração de alcalinidade, foi de 3 gDQO/gSO42-. Os reatores metanogênico e sulfetogênico apresentaram rendimentos de metano próximos ao longo do tempo, tendo o sistema sulfetogênico apresentado rendimento de metano superior ao alcançado pelo sistema metanogênico em alguns dias da operação. Na última fase os rendimentos médios de metano obtidos foram, nas CNTP, da ordem de 320 mLCH4/gDQOremovida no reator sulfetogênico, e da ordem de 315 mLCH4/gDQOremovida no reator metanogênico. Esses resultados não indicaram inibição significativa da atividade metanogênica sob as condições impostas no sistema sulfetogênico, viabilizando a recuperação de energia pelo aproveitamento do metano. / The aim of this study was to evaluate the interference of sulphidogenesis on methane production in structured bed anaerobic reactor treating organic wastewater containing sulphate. Choosing this setting reactor was due to the possibility of maintaining a crosssectional area of flow in the reaction zone, which minimizes several problems caused by the clogging of the bed by accumulation of extracellular polymers and suspended solid in the interstices of support material. Two parallel systems were used with the same operational features and fed with synthetic wastewater simulating some compounds of the soluble fraction of vinasse, and organic matter constituted by a mixture of sucrose, ethanol and phenol. One reactor received sulphate just as a source of sulfur required for anaerobic digestion and another one received sulphate dosage for COD/Sulphate ratios from 3 to 5. Seven distinct operational phases were tested. The influent concentration of organic matter ranged from 800 to 1000, 2000 and 4000 mg.L-1. The hydraulic retention time (HRT) was 24 h. In the last step (with organic loading rate of 4 g.L-1.day-1) the efficiencies of organic matter removal were around 97% in the methanogenic reactor and 96% in sulfidogenic reactor. The last one also achieved efficiencies of sulphate removal close to 97% in this phase (COD/Sulphate ratio of 3 and influent sulphate concentration of 1300 mg.L-1), reaching a maximum removal of 99% in some operational days. The COD/Sulphate ratio in sulfidogenic system that showed higher efficiencies of combined removal of organic matter and sulphate, with higher generation of alkalinity, was 3 gCOD/gSO42-. The methanogenic and sulfidogenic reactors showed similar values of methane yield, having the sulfidogenic system presented higher methane yield than achieved by methanogenic system at some operational days. In the last phase the average yields of methane obtained, at NTP, were around 320 mLCH4/gCODremoved in the sulfidogenic reactor, and around 315 mLCH4/gCODremoved in the methanogenic reactor. These results indicated no significant inhibition of methanogenic activity under the conditions imposed in sulfidogenic system, enabling energy recovery by use of produced methane.

Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2018-02-26T16:14:01Z No. of bitstreams: 1 Dis Anderson Cagliari 2017.pdf: 2938013 bytes, checksum: dbce357debceb1d946d2d6d967bc5b2d (MD5) / Approved for entry into archive by Vera Leite (vera.leite@unipampa.edu.br) on 2018-03-01T14:41:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dis Anderson Cagliari 2017.pdf: 2938013 bytes, checksum: dbce357debceb1d946d2d6d967bc5b2d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T14:41:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dis Anderson Cagliari 2017.pdf: 2938013 bytes, checksum: dbce357debceb1d946d2d6d967bc5b2d (MD5) Previous issue date: 2017-03-10 / O objetivo do presente trabalho consistiu em realizar um estudo da secagem convectiva da folha de oliveira em leito fixo e sua influência sobre as características da folha. A realização do estudo compreendeu as seguintes etapas: caracterização da folha de oliveira in natura quanto à composição centesimal, conteúdo de compostos fenólicos totais, atividade antioxidante, parâmetros de cor e obtenção de isotermas de equilíbrio; análise do processo de secagem através da análise das curvas características e da descrição matemática do processo; verificação da influência das condições de secagem (temperatura e velocidade do ar) sobre o tempo de processo e sobre o percentual de perda do conteúdo de compostos fenólicos e da atividade antioxidante, além dos parâmetros de cor; otimização das condições de secagem para um menor tempo de processo e menor perda da característica original da folha; e análise morfológica da superfície. A avaliação da influência das condições de secagem sobre as respostas foi realizada a partir de um planejamento composto central rotacional com temperatura do ar variando entre 45,9 e 74,1ºC e velocidade do ar variando entre 0,77 e 1,62 m/s. Com relação aos valores correspondentes aos constituintes da composição centesimal da folha in natura, os valores médios referentes aos percentuais de umidade, lipídios, cinzas, proteínas e carboidratos foram 51,65%, 2,71%, 3,06%, 5,79%, e 36,76%, respectivamente. Com relação ao conteúdo de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante, os valores médios encontrados para a folha in natura foram 22,77 mg EAG/gss e 92,73%, respectivamente. Os parâmetros de cor L*, a* e b* para a folha in natura apresentaram os valores médios de 18,95, -7,67 e 32,02, respectivamente. As isotermas de dessorção apresentaram um comportamento sigmoidal e o modelo de GAB foi o escolhido para representar o comportamento experimental. Na avaliação da cinética de secagem, foi verificado apenas o período correspondente à taxa de secagem decrescente e os modelos de Henderson e Pabis e de Page se ajustaram satisfatoriamente aos dados experimentais. Pela análise da influência das condições de secagem sobre as respostas, pôde-se verificar uma influência significativa tanto da temperatura quanto da velocidade do ar sobre o tempo de secagem. Com relação ao percentual de perda do conteúdo de compostos fenólicos totais, apenas a temperatura teve influência sobre esta resposta, enquanto que com relação ao percentual de perda da atividade antioxidante, nenhuma das variáveis teve influência significativa. Considerando os parâmetros de cor, a única influência significativa verificada foi a da temperatura de secagem sobre a coloração verde da folha. A partir da otimização do processo, foi verificado que a secagem a temperatura de 54,4 ºC e velocidade do ar de 1,62 m/s proporcionaram um menor tempo de processo associado a uma menor perda das características originais da folha. No estudo proposto, foi possível descrever satisfatoriamente o processo de secagem de folhas de oliveira, além de se verificar de que maneira esse processo impacta sobre as propriedades da folha. / The main of this work was to carry out a study of the convective drying of the olive leaf in fixed bed and its influence on leaf characteristics. The performance of the study included the following steps: characterization of the olive fresh leaf as to the composition centesimal, content of phenolic compounds, antioxidant activity, color parameters and obtaining equilibrium isotherms; Analysis of the drying process through the analysis of the characteristic curves and the mathematical description of the process; Checking the influence of the drying conditions (temperature and air velocity) on the process time and on the percentage of loss of the phenolic compounds content and the antioxidant activity, besides the color parameters; Optimization of the drying conditions for a shorter process time and less loss of the original leaf characteristic; And morphological analysis of the surface. The evaluation of the influence of the drying conditions on the responses was made from a central rotational composite planning with air temperature varying between 45,9 and 74,1 ºC and air velocity varying between 0,77 and 1,62 m/s. Regarding the values corresponding to the constituents of the fresh leaf composition, the mean values for moisture, lipids, ashes, proteins and carbohydrates were 51,65 %, 2,71 %, 3,06 %, 5,79 % and 36,76%, respectively. Regarding the content of total phenolic compounds and antioxidant activity, the average values found for fresh leaf were 22,77 mg EAG/gss and 92,73 %, respectively. The color parameters L*, a* and b* for the fresh leaf presented the mean values of 18,95, -7,67 and 32,02, respectively. The desorption isotherms showed a sigmoidal behavior and the GAB model was chosen to represent the experimental behavior. In the evaluation of drying kinetics, only the period corresponding to the decreasing drying rate was verified, and the Henderson and Pabis and Page models fit satisfactorily to the experimental data. By analyzing the influence of the drying conditions on the responses, a significant influence of both temperature and air velocity on the drying time could be verified. Regarding the percentage of loss of total phenolic compounds content, only the temperature had an influence on this response, while in relation to the loss percentage of the antioxidant activity, none of the variables had a significant influence. Considering the color parameters, the only significant influence verified was that of the drying temperature on the green coloration of the leaf. From the optimization of the process, it was verified that drying at temperature of 54,4 ºC and air velocity of 1.62 m/s provided a shorter process time associated with less loss of the original characteristics of the leaf. In the proposed study, it was possible to satisfactorily describe the drying process of olive leaves, as well as to verify how this process impacts on the properties of the leaf.

No presente estudo, material zeolítico sintetizado a partir de cinzas de carvão e modificado por surfactante catiônico foi utilizado na remoção do corante ácido laranja 8 (AL8) por processo de adsorção utilizando leito móvel e coluna de leito fixo. As matérias primas e os adsorventes foram caracterizados por diferentes técnicas, tais como: difração de raios-x, fluorescência de raios-X, entre outras. A adsorção do AL8 foi realizada por leito móvel com o objetivo de otimizar os resultados quando lançados em leito fixo. Os efeitos na adsorção do AL8 sobre zeólita foram comparados: (1) efeito dos contra-íons Br- e Cl- do surfactante usado na modificação da zeólita; (2) efeito do tipo de cinzas de carvão usada como matéria prima na síntese das zeólitas (leve e pesada). Os seguintes adsorventes foram utilizados no estudo: zeólita leve e pesada modificada por surfactante brometo de hexadeciltrimetilamônio (ZLMS-Br e ZPMS-Br) e zeólita leve modificada por surfactante cloreto de hexadeciltrimetilamônio (ZLMS-Cl). A cinética de pseudo-segunda-ordem descreveu a adsorção do corante sobre todos os adsorventes. O tempo de equilíbrio alcançado foi 40, 60 e 120 min para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, respectivamente. O equilíbrio de adsorção foi analisado pelas equações dos modelos das isotermas lineares e não lineares de Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevivh (DR) e o critério de melhor ajuste foi avaliado usando as funções erros. O modelo DR ajustou-se melhor aos dados experimentais para o sistema AL8/ZLMS-Br, o modelo de Freundlich para AL8/ZLMS-Cl e Langmuir para AL8/ZPMS. Segundo Langmuir a capacidade máxima de adsorção foi 4,67 , 1,48 e 1,38 mg g-1 para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, nesta ordem. Nos estudos empregando-se colunas de leito fixo, os efeitos da concentração de entrada (20 - 30 mg L-1), vazão de alimentação (4,0 - 5,3 mL min-1) e a altura do leito (5,5 - 6,5 cm) sobre as características da curva de ruptura no sistema de adsorção foram determinados. Os modelos Bohart-Adams, Thomas, Yoon-Nelson foram aplicados aos dados experimentais para a previsão das curvas de ruptura e para a determinação dos parâmetros que caracterizam a coluna. Os modelos matemáticos de Thomas e Yoon-Nelson se ajustaram satisfatoriamenete aos dados das curvas de ruptura. A maior capacidade total de remoção do AL8 pela coluna de leito fixo apresentou o valor de 5,30 mg g-1 obtida com a concentração do corante de 30 mg L-1, altura do leito de 5,5 cm e uma vazão de alimentação de 5,3 mL min-1. Os ensaios de ecotoxicidade aguda utilizando o microcrustáceo Daphnia similis com o efluente bruto (AL8) e após tratamento com zeólita leve modificada com surfactante foram realizados com o propósito de avaliar evidências de uma possível contaminação quando lançados no corpo hídrico receptor. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que as amostras do corante AL8 em solução aquosa não apresentou efeito tóxico e as amostras tratadas com ZLMS-Br apresentaram toxicidade. / In this study, synthesized zeolitic material from coal ash and modified cationic surfactant was used for removing the acid dye Orange 8 (AL8) by adsorption process using moving bed and fixed-bed column. The raw material and adsorbents were characterized by different techniques, such as X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectroscopy, among others. The adsorption of AL8 was performed by moving bed in order to optimize the results when they are launched in a fixed bed. The effects of adsorption on zeolite AL8 were compared: (1) Effect of counterions Br- and Cl- surfactant used in the modification of the zeolite; (2) effect of type of coal ash used as raw material in the synthesis of zeolites (fly and bottom). The following adsorbents were used in the study: fly and bottom zeolite modified by surfactant hexadecyltrimethylammonium bromide (ZLMS-Br-Br and ZPMS-Br) and fly zeolite modified by surfactant hexadecyltrimethylammonium chloride (ZLMS-Cl). The pseudo-second-order kinetic described the adsorption of the dye on all adsorbents. The equilibrium time was reached 40, 60 and 120 min for ZLMS-Br, ZLMS-Cl and ZPMS-Br, respectively. The adsorption equilibrium was analyzed by the equations of the models of linear and nonlinear isotherms of Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevivh (DR) and the criterion of best fit was evaluated using the error functions.The DR model was adjusted better to the experimental data for the system AL8 / ZLMS-Br, the Freundlich model for AL8 / ZLMS-Cl and Langmuir for AL8 / ZPMS. According to the Langmuir maximum adsorption capacity was 4.67, 1.48 and 1.38 mg g-1 for ZLMS-Br, ZLMS-Cl and ZPMS-Br, in order. In studies employing fixed bed columns, the effects of inlet concentration (20-30 mg L-1), flow rate (4.0 -5.3 mL min-1) and the bed height (5, 5 - 6.5 cm) above the breakthrough curves characteristics in the adsorption system were determined. The Adams-Bohart, Thomas, Yoon-Nelson models were applied to experimental data to predict the breakthrough curves and to determine the parameters that characterize the column. The mathematical models of Thomas and Yoon-Nelson adjusted well to the data of breakthrough curves. The highest bed capacity of 5.3 mg g-1 was obtained using 30 mg L-1 inlet Acid Orange 8 concentration, 5.5 cm bed height and 5.3 mL min-1 flow rate. Acute ecotoxicity tests using Daphnia similis microcrustacean with wastewater (AL8) and after treatment with surfactant modified zeolite were carried out with the purpose of evaluating evidence of possible contamination when launched on the receiving water body. The results of this study showed that samples AL8 dye in aqueous solution does not show any toxic effect, and the treated samples showed toxicity with ZLMS-Br.

A presente pesquisa avaliou diferentes razões de recirculação do meio líquido com a finalidade de identificar a melhor condição de mistura para uma produção elevada e contínua de hidrogênio em um reator anaeróbio de leito fixo com fluxo ascendente alimentado com um meio contendo sacarose como fonte de carbono e uréia como fonte de nitrogênio. Foi utilizado polietileno de baixa densidade como meio suporte para imobilização da biomassa. O experimento foi iniciado com ensaios hidrodinâmicos (pulso, utilizando dextran blue como traçador) que determinaram as seguintes razões de recirculação em relação à vazão de alimentação utilizadas: R = 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0. O experimento foi realizado em duas etapas, nas quais foram operados dois reatores idênticos simultaneamente, testando-se duas razões de recirculação diferentes. A DQO da água residuária foi de 2000 mg/L. O tempo de detenção hidráulica teórico foi de 2 horas e a temperatura foi mantida em 25 graus Celsius. A remoção de sacarose apresentou valores médios de 67%, 79%, 71% e 70% para R = 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0, respectivamente. Os valores médios de rendimento de hidrogênio foram 1,14 mol \'H IND.2\'/mol sac, 1,43 mol \'H IND.2\'/mol sac, 1,34 mol \'H IND.2\'/mol sac e 0,86 mol \'H IND.2\'/.mol sac e de produção volumétrica de hidrogênio foram 74,34 mL \'H IND.2\'/(h.L), 124,78 mL \'H IND.2\'/(h.L), 96,57 mL \'H IND.2\'/(h.L) e 73,49 mL \'H IND.2\'/(h.L) para as vazões de recirculação de 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0, respectivamente. O biogás produzido foi composto de \'H IND.2\', e \'CO IND.2\', com valores percentuais médios para \'H IND.2\', de 50%, 56%, 56% e 46% para R = 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0, respectivamente. Não houve presença de metano em nenhuma fase de operação. Os principais produtos intermediários produzidos durante a produção de \'H IND.2\', foram ácido acético, ácido butírico e etanol, de forma similar para todas as fases de recirculação. Analisando todos os parâmetros de operação, foi possível notar que a melhor vazão de recirculação obtida foi de R = 0,5. Ajustando os dados obtidos a uma função polinomial, porém, chegou-se a um ponto de ótimo em R = 0,6. Durante os experimentos observou-se uma queda na produção do biogás, provavelmente por atuação de microrganismos consumidores deste. / The present research evaluated different recirculation rates of the liquid medium for the purpose of identify the best mixture condition for a high and continuous hydrogen production in an anaerobic upflow fixed-bed reactor fed with a medium containing sucrose as carbon source and urea as nitrogen source. Low density polyethylene was used as medium for biomass immobilization. The experiment began with hydrodynamic tests (pulse, using dextran blue as tracer) which led to the following recirculation rates related with the feed flow rate used in this work: R = 0,25, 0,5, 1,0 and 2,0. The experiment was conducted in two stages, where two identical reactors were operated simultaneously, by testing two different recirculation rates. COD from wastewater was 2000 mg/L. The theoretical hydraulic retention time was 2 hours and the temperature was maintained at 25 Celsius degrees. The average values of sucrose consumption were 67%, 79%, 71% and 70% for R = 0,25, 0,5, 1,0 and 2,0, respectively. The average values of hydrogen yield were 1,14 mol \'H IND.2\'/mol sac, 1,43 mol \'H IND.2\'/mol sac, 1,34 mol \'H IND.2\'/mol sac and 0,86 mol \'H IND.2\'/mol sac and of hydrogen production rate were 74.34 mL \'H IND.2\'/(h.L), 124.78 mL \'H IND.2\'/(h.L), 96.57 mL \'H IND.2\'/(h.L) and 73.49 mL \'H IND.2\'/(h.L) for recirculation rates of 0.25, 0.5, 1.0 and 2.0, respectively. The biogas produced was composed by \'H IND.2\', and \'CO IND.2\', with average values for \'H IND.2\', of 50%, 56%, 56% and 46% for R = 0,25, 0,5, 1,0 and 2,0, respectively. Methane was not detected. The main intermediate products produced during the hydrogen production were acetic acid, butyric acid and ethanol, similar in all stages of recirculation. Analyzing all operating parameters, it was identified that the better recirculation rate obtained during the experiments was R = 0.5. Adjusting all data obtained with a polynomial function, it was found an optimal recirculation rate of R = 0.6. During the experiments there was a drop in biogas production, probably by the activity of microrganisms consumers of this biogas.