Tese financiada por FCT/POCTI, União Europeia-FEDER / Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Escola Superior de Tecnologia e Gestão. Instituto Politécnico de Bragança. 2010

Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-22T04:11:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A tecnologia de Leito Móvel Simulado (LMS) tem sido recentemente aplicada em processos envolvendo reações químicas. Na Unidade de Leito Móvel Simulado Reativo, a reação química e a separação de reagentes e produtos ocorrem simultaneamente na unidade. A unidade de leito móvel simulado reativo permite obter simultaneamente elevada pureza dos produtos e alta conversão dos reagentes, mesmo nos casos de reações limitadas pelo equilíbrio termodinâmico. Isto a qualifica potencialmente para aplicação em reações reversíveis, além de ser vantajosa ainda em situações que incluem a remoção de inibidores e venenos catalíticos para melhoria do rendimento da reação principal. Considerando a complexidade da dinâmica de um processo empregando unidades de leito móvel simulado reativo, a formulação matemática e a simulação numérica são ferramentas que têm ganho considerável atenção, não apenas por permitir a compreensão e análise teórica do sistema, mas também devido a uma significativa economia: em material (reagentes, catalisadores, solventes,...) e em tempo de projeto e otimização da unidade. Neste trabalho desenvolve-se um modelo matemático para o processo de reação e separação no LMS reativo sendo o meio poroso caracterizado por mais de um comprimento de escala, que envolve o maior comprimento de escala associado às colunas de leito fixo que compõem a unidade até o menor comprimento de escala associado aos sítios de adsorção. As equações de conservação governantes do processo são tratadas pela aplicação do método da média no volume, de forma que a informação sobre a velocidade de adsorção na microescala possa compôr a equação resultante na macroescala, que é a escala de projeto. Com a metodologia da média no volume, coeficientes efetivos de transporte foram calculados teoricamente e mostraram boa concordância com dados apresentados na literatura. Através de levantamentos experimentais e da resolução das equações da formulação matemática, foi possível verificar a viabilidade do processo de isomerização de glucose em unidades de LMS reativas. Foi também avaliada a influência de parâmetros importantes, de ordem operacional, de transferência de massa e de reação, no comportamento e desempenho da unidade reativa nos processos de isomerização de glucose e inversão de sucrose.

Tese de Programa Doutoral. Engenharia Química e Biológica. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2012

Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dissertation submitted for obtain the degree of Doctor in Chemical Engineering, at the Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, under supervisory Dr. Alírio Egídio Rodrigues

Tese de doutoramento. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Introdução sistemas de tratamento de esgotos, quando aplicados ao tratamento de lixiviado de aterro sanitário, não têm apresentado bons resultados. Por conta disso, faz-se necessário o desenvolvimento de alternativas para o tratamento de lixiviado. Objetivo avaliar o pós-tratamento de lixiviado de aterro sanitário por wetland construído de fluxo subsuperficial horizontal e reator biológico de leito móvel (RBLM). Materiais e métodos foram realizados dois experimentos com tratamento de lixiviado após remoção de amônia por dessorção. No experimento 1 utilizou-se wetlands construídos de fluxo horizontal em escala de bancada (volume total de 30,8 L), plantados com Cyperus papyrus, Heliconia psittacorum e Gynerium sagittatum, e um controle sem vegetação, preenchidos com pedrisco calcário. O sistema foi alimentado com lixiviado diluído em água em diferentes proporções (entre 10 por cento e 30 por cento ) com concentração média de DQO entre 336 e 750 mg.L-1 e nitrogênio amoniacal (N-NH4) entre 47 e 199 mg.L-1. A operação ocorreu em três etapas: (1ª) alimentação contínua e TDH médio entre 2,7 e 5,3 d; (2ª) regime de ciclos de recirculação do efluente, para avaliar o efeito do aumento de TDH para 21 dias; (3ª) alimentação contínua de duas unidades wetlands em série, visando elevar o TDH (entre 8,1 e 9,9 d) sem recirculação. O experimento 2 foi implantado em escala piloto, com uma unidade de dessorção de amônia seguida de um Reator Biológico de Leito Móvel (RBLM) e um biofiltro anóxico. O RBLM (volume efetivo de 380 L) foi preenchido em 50 por cento com anel pall. Resultados e discussão No experimento 1, obteve-se baixa remoção de DQO com médias inferiores a 40 por cento e concentração final entre 270 e 750 mg.L-1. No entanto, verificou-se remoção de N-NH4, principalmente na 2ª e 3ª etapas, com médias de remoção entre 43 por cento e 81 por cento , resultando em concentração de 20 a 223 mg.L-1, com influência do TDH. No experimento 2, problemas técnicos durante a instalação e operação inicial e interdição do campus da USP-Leste prejudicaram a adaptação do reator e impediram o seu monitoramento por tempo suficiente para geração de dados consistentes, sendo interrompido na fase inicial. Conclusões A baixa eficiência para DQO provavelmente está relacionada à recalcitrância do lixiviado, ou devido à inibição dos microrganismos por toxicidade. Quanto ao N-NH4, infere-se que o aumento do TDH proporcionou maior tempo de difusão de oxigênio para o sistema wetland, suprindo a demanda das bactérias heterotróficas, o que possibilitou utilização do oxigênio excedente pelas nitrificantes, culminando na oxidação do N-NH4. / Introduction sewage treatment systems, when applied to the treatment of landfill leachate, have not shown good results. Thus it is necessary to develop alternatives for the treatment of leachate. Objective To assess the post-treatment of landfill leachate by horizontal subsurface flow constructed wetland and moving bed biofilm reactor (MBBR). Materials and methods Two experiments were conducted with treatment of the leachate after removal of ammonia by stripping. In experiment 1, horizontal flow constructed wetlands, at bench scale (total volume of 30.8 L), planted with Cyperus papyrus, Heliconia psittacorum and Gynerium sagittatum, and a control without vegetation, were filled with calcareous gravel. The system was fed with leachate diluted in water with different proportions (between 10 per cent and 30 per cent ) with mean COD concentration of between 336 and 750 mg.L-1 and ammonia nitrogen (NH4-N) between 47 and 199 mg L-1. The operation was divided in three stages: (1st) continuous feeding with mean HRT between 2.7 and 5.3 d; (2nd) regime of effluent recirculation to evaluate the effect of increasing the HRT to 21 days; (3rd) continuous feeding with two wetlands units in series, aimed HRT increasing (between 8.1 and 9.9 d) without recirculation. Experiment 2 was implemented on a pilot scale, with a unit of ammonia stripping followed by MBBR and an anoxic biofilter. The MBBR (380 L working volume) was filled 50 per cent with pall ring. Results and discussion In experiment 1, the COD removal was low, with averages below 40 per cent , with effluent concentration between 270 and 750 mg.L-1. However, there was removal of NH4-N, especially in the 2nd and 3rd stages, with average removal between 43 per cent and 81 per cent , resulting in concentration between 20 and 223 mg.L-1, with HRT influence. In experiment 2, technical problems during the installation and initial operation and interdiction of the campus of USP-Leste disrupted the reactor acclimation and precluded the monitoring for sufficient time to generate consistent data for discussion. Conclusions The low efficiency for COD is probably related to the recalcitrance of the leachate, or due to inhibition of microorganisms by toxicity. For NH4-N, it is inferred that the increase of the HRT provided greater time for diffusion of oxygen to the wetland system, meeting the demand of heterotrophic bacteria, which allowed the use of excess oxygen by nitrifiers, culminating in the oxidation of NH4-N.