Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Manoel Lima de Menezes / Banca: Claudinri Paulo de Lima / Banca: Ana Paula Cerino Coutinho / Banca: Eloneida Aparecida Camili / Resumo: O crescente consumo de água somado às exigências legais para uso sustentável dos recursos hídricos é visto como preocupação universal. A produção de fécula de mandioca utiliza grandes volumes de água e consequentemente gera quantidades expressivas de efluentes líquidos que, necessitam de tratamentos adequados para seu reúso ou descarte no meio ambiente. A maioria das pesquisas para o tratamento dos efluentes de empresas processadoras de mandioca é baseada em biodigestão anaeróbia. O objetivo do presente trabalho foi propor e avaliar um processo inovador para redução de matéria orgânica do efluente líquido de fecularia, através de processos oxidativos com peróxido de hidrogênio, ozônio e radiação ultravioleta. Para o desenvolvimento dos ensaios, o substrato utilizado foi coletado diretamente em empresa processadora de mandioca e, passou por processos de decantação e filtragem antes dos ensaios. Foi utilizado um fotoreator com volume útil de 6,2 litros contendo duas lâmpadas ultravioleta com potência de 75W, um gerador de ozônio com capacidade de produção de 10g O3 h-1 e solução de peróxido de hidrogênio 50% (p/p). Os ensaios foram realizados em meios ácido e alcalino, com tempo de tratamento de 420 minutos.. Estes processos promoveram reduções de matéria orgânica superiores a 50%. A dosagem de peróxido de hidrogênio foi determinada em função da demanda química de oxigênio. O ensaio com peróxido de hidrogênio e radiação ultravioleta em meio alcalino promoveu redução de 50,1% de matéria orgânica (com pH igual a 7,0 e relação H2O2/DQO igual a 3). Entretanto, meio ácido a eficiência foi 2 de 92,1% (pH igual 2,4 e relação H2O2/DQO igual a 3). O ensaio com ozônio sem radiação ultravioleta em meio alcalino promoveu redução de 66,0% (pH igual a 11,0 e dosagem de ozônio igual a 1,49g h-1). O ensaio com ozônio e radiação ... / Abstract: The increasing consumption of water and the legal requirements for sustainable use of water resources is seen as a universal concern. The production of cassava starch uses large volumes of water and consequently generates significant amounts of wastewater that require proper treatments for their reuse or discharge to the environment. Most of the research for the treatment of effluents from cassava processing companies is done with anaerobic digestion. The aim of this paper was to evaluate an innovative process for organic load reduction of cassava wastewater, through oxidation processes with hydrogen peroxide, ozone and ultraviolet radiation. For the development of the tests, we used a photoreactor with a volume of 6.2 liters with two UV lamps with 75W, an ozone generator with capacity of 10g O3 h-1 and hydrogen peroxide solution - 50 % (w/w). Assays were performed in acidic and alkaline medium, with a treatment time of 420 minutes. The substrate used was collected in cassava processing company and went through processes of sedimentation and filtration before the testing. These processes provided reduction of organic matter higher than 50%. The dosage of hydrogen peroxide was determined by the COD. The test with hydrogen peroxide and ultraviolet radiation in alkaline medium provided reduction of 50.1% organic matter (with pH 7.0 and H2O2/COD ratio equal to 3). In an acidic medium, the efficiency was 92.1 % (pH 2.4 and H2O2/COD ratio equal to 3). The ozone test with no ultraviolet radiation in alkaline promoted reduction of 66.0 % (pH 11.0 and ozone dosage equal to 1.49 g h-1). The test with ozone and ultraviolet radiation in acid medium promoted reduction of 41.8 % (pH 6.6 to ozone dosage equal to 1.49 g h-1). The test with ozone and ultraviolet radiation in alkaline medium promoted reduction of 80.8 % (pH 10.5 and ozone dosage equal to 1.98 g h-1). The test with hydrogen peroxide, ozone and ... / Doutor

Orientador: Vanildo Luiz Del Bianchi / Banca: Gisele Ferreira Bueno / Banca: Gleyce Teixeira Correia / Banca: Márcia Cristina Bisinoti / Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz / Resumo: A produção da farinha de mandioca gera manipueira, efluente rico em matéria orgânica, que causa sérios problemas ambientais quando descartada de forma inadequada. Para contribuir com a reversão dessa realidade, desenvolveu-se esta pesquisa com o objetivo de tratar a manipueira em sistemas integrados RAHLF concomitante à produção de tomates com fertirrigação subsuperficial. Os Sistemas de Tratamento Anaeróbio Horizontal de Fertirrigação Subsuperficial (TAHFS) foram implantados em floreiras, que possuíam uma área em seu leito, onde atuou o Reator Anaeróbio Horizontal de Leito Fixo, com pedra brita, manipueira e bactérias anaeróbias sobrepostas. Os TAHFS foram alimentados em fluxo hidráulico contínuo, diariamente, com três diferentes concentrações de entrada da manipueira, 5.000, 10.000 e 15.000 mg.L-1 e três Tempos de Detenção Hidráulica (TDH), 3,5; 7 e 10,5 dias. Desenvolveu-se atividades de caracterização do efluente, monitoramento e desempenho dos sistemas, semanalmente, durante 60 dias através de análises semanais de temperatura, pH, condutividade elétrica, ácidos voláteis, alcalinidade a bicarbonato, alcalinidade total, turbidez, sólidos sedimentáveis, sólidos totais, sólidos voláteis, sólidos fixos, DQO e cianeto. Realizou-se também análises físico-química do solo para determinar influência da fertirrigação no mesmo. O efluente tratado em todos os TAHFS apresentou, no geral, redução de mais de 90% de DQO. O TAHFS C15.000/TDH10,5 destacou-se dentre os demais por ter... / Abstract: The production of cassava flour generates manipueira, an effluent rich in organic matter, which causes serious environmental problems when improperly discarded. In order to contribute to the reversal of this reality, this manipueira treatment research developed through integrated horizontal anaerobic system fixed bed (HAFB) and sub-surface fertigation, concomitant to the production of tomatoes. The Treatment Systems Anaerobic Horizontal Fertigation Subsurface (TAHFS) were implanted in flowerpots, which had an area in his bed, where he Reactor Horizontal Anaerobic Fixed Bed with crushed stone, Manipueira - with variable organic load - and bacteria anaerobic overlapping. The TAHFS were fed in continuous hydraulic flow daily with three different concentrations input of cassava, 5,000; 10,000 and 15,000 mg L-1 and three hydraulic retention times (HRT), 3.5; 7 and 10.5 days. Effluent characterization, monitoring and performance systems activities were carried, weekly for 60 days through temperature analysis, pH, electrical conductivity, volatile acids, bicarbonate alkalinity, total alkalinity, turbidity, settleable solids, total solids, volatile solids, fixed solids, COD and cyanide. It was also made up soil physical-chemical analysis to determine the influence of fertigation on it. The treated effluent in all TAHFS presented overall reduction of more than 90% of COD. The TAHFS C15.000/TDH10,5 stood out among the other for introducing high COD removal values, turbidity, total solids, total fixed solids, total volatile solids and settleable solids. The systems showed stable behavior in relation to AV/AT, suggesting withstand higher volumetric organic loads. TAHFS provided increased P and Mg contents in addition to the maintenance of organic matter and soil pH. TAHFS has been shown to be a viable alternative for anaerobic treatment of manipueira with tomato production / Doutor

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

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

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

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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-07-31Bitstream added on 2014-06-13T19:09:14Z : No. of bitstreams: 1 cordeiro_gq_me_sjrp.pdf: 852634 bytes, checksum: afdbb4ebc0a0867ed2c6991e1508045a (MD5) / A manipueira, resíduo gerado durante o processamento da mandioca para a produção de fécula ou farinha, é um líquido bastante poluente e tóxico. Para evitar o descarte no meio ambiente, vários estudos estão sendo conduzidos visando minimizar seus efeitos negativos. Um processo bem estudado é o tratamento anaeróbio com separação de fases, uma vez que os reatores em uma única fase mostram-se muito instáveis quanto ao controle da relação acidez/alcalinidade. Para tanto, têm sido utilizados dois reatores, um na fase acidogênica e outro na fase metanogênica para facilitar o controle do processo. Porém, isso acarreta um aumento de espaço de tratamento, uma vez que são duas unidades e a necessidade do controle da alimentação de ambas as fases. Visando eliminar esses inconvenientes, propõe-se o uso de um reator compartimentado, consistindo em uma única unidade e uma única alimentação. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência no tratamento da manipueira em 10 um reator compartimentado, conhecido na literatura como Anaerobic Baffled Reactor, através da variação da concentração de alimentação e do tempo de residência do sistema. Para isso, utilizou-se um reator de vidro com volume útil de 4,6 litros, constituído de três compartimentos (cada um deles com uma zona descendente e outra ascendente), com cerca de 32% do volume do reator de lodo anaeróbio proveniente de um reator do tipo UASB (upflow anaerobic sludge blanket reactor ou reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo) da planta de tratamento de efluentes da Indústria Arco Íris de Refrigerantes. Após uma etapa de aclimatação, o reator foi alimentado com concentrações crescentes de manipueira (DQO de 1000 a 5000 mg DQO L-1) em diferentes Tempos de Residência Hidráulicos (2 a 6 dias).... / The manipueira, residue generated during the processing of the cassava for the production of starch or flour, it is a sufficiently pollutant and toxic liquid. To prevent the discarding in the environment, some studies are being lead aiming to minimize its negative effect. A well studied process is the anaerobic treatment with separation of phases, a time that the reactors in only phase reveal very unstable unto the control of the relation acidity/alkalinity. For it in such a way, they have been used two reactors, one in the acidogenesis phase and another one in the metanogenesis phase to facilitate the control of the process. However, this causes an increase of treatment space, a time that are two units, the necessity of control and feeding of both phases. Aiming at to eliminate these inconveniences, the use of a baffled reactor is considered, consisting of an only unit and an only 13 feeding. Thus, the present work had as objective to evaluate the efficiency in the treatment of the manipueira in a reactor, known in literature as Anaerobic Baffled Reactor, through the variation of the concentration of feeding and the residence time of the system. For this, a glass reactor was used with useful volume of 4.6 liters, constituted of three compartments (each one of them with a descending zone and another ascendant), with about 32% of the volume of the reactor filled with anaerobic sludge proceeding from a reactor of type UASB (up flow anaerobic sludge blanket reactor) of the effluent treatment plant of the Industry Arco Iris of Cooling. After passing at an acclimatization stage, the reactor was fed with increasing concentrations of manipueira (COD at 1000 to 5000 mg COD L-1) in different Hydraulical Residence Times (2 to 6 days). The control of initial pH was made after two months of experiment, with the sodium bicarbonate addition...(Complete abstract, click electronic address below).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-18Bitstream added on 2014-06-13T19:42:02Z : No. of bitstreams: 1 000756480.pdf: 3897896 bytes, checksum: 66c83c977955aa036caa3912969182cd (MD5) / O crescente consumo de água somado às exigências legais para uso sustentável dos recursos hídricos é visto como preocupação universal. A produção de fécula de mandioca utiliza grandes volumes de água e consequentemente gera quantidades expressivas de efluentes líquidos que, necessitam de tratamentos adequados para seu reúso ou descarte no meio ambiente. A maioria das pesquisas para o tratamento dos efluentes de empresas processadoras de mandioca é baseada em biodigestão anaeróbia. O objetivo do presente trabalho foi propor e avaliar um processo inovador para redução de matéria orgânica do efluente líquido de fecularia, através de processos oxidativos com peróxido de hidrogênio, ozônio e radiação ultravioleta. Para o desenvolvimento dos ensaios, o substrato utilizado foi coletado diretamente em empresa processadora de mandioca e, passou por processos de decantação e filtragem antes dos ensaios. Foi utilizado um fotoreator com volume útil de 6,2 litros contendo duas lâmpadas ultravioleta com potência de 75W, um gerador de ozônio com capacidade de produção de 10g O3 h-1 e solução de peróxido de hidrogênio 50% (p/p). Os ensaios foram realizados em meios ácido e alcalino, com tempo de tratamento de 420 minutos.. Estes processos promoveram reduções de matéria orgânica superiores a 50%. A dosagem de peróxido de hidrogênio foi determinada em função da demanda química de oxigênio. O ensaio com peróxido de hidrogênio e radiação ultravioleta em meio alcalino promoveu redução de 50,1% de matéria orgânica (com pH igual a 7,0 e relação H2O2/DQO igual a 3). Entretanto, meio ácido a eficiência foi 2 de 92,1% (pH igual 2,4 e relação H2O2/DQO igual a 3). O ensaio com ozônio sem radiação ultravioleta em meio alcalino promoveu redução de 66,0% (pH igual a 11,0 e dosagem de ozônio igual a 1,49g h-1). O ensaio com ozônio e radiação... / The increasing consumption of water and the legal requirements for sustainable use of water resources is seen as a universal concern. The production of cassava starch uses large volumes of water and consequently generates significant amounts of wastewater that require proper treatments for their reuse or discharge to the environment. Most of the research for the treatment of effluents from cassava processing companies is done with anaerobic digestion. The aim of this paper was to evaluate an innovative process for organic load reduction of cassava wastewater, through oxidation processes with hydrogen peroxide, ozone and ultraviolet radiation. For the development of the tests, we used a photoreactor with a volume of 6.2 liters with two UV lamps with 75W, an ozone generator with capacity of 10g O3 h-1 and hydrogen peroxide solution - 50 % (w/w). Assays were performed in acidic and alkaline medium, with a treatment time of 420 minutes. The substrate used was collected in cassava processing company and went through processes of sedimentation and filtration before the testing. These processes provided reduction of organic matter higher than 50%. The dosage of hydrogen peroxide was determined by the COD. The test with hydrogen peroxide and ultraviolet radiation in alkaline medium provided reduction of 50.1% organic matter (with pH 7.0 and H2O2/COD ratio equal to 3). In an acidic medium, the efficiency was 92.1 % (pH 2.4 and H2O2/COD ratio equal to 3). The ozone test with no ultraviolet radiation in alkaline promoted reduction of 66.0 % (pH 11.0 and ozone dosage equal to 1.49 g h-1). The test with ozone and ultraviolet radiation in acid medium promoted reduction of 41.8 % (pH 6.6 to ozone dosage equal to 1.49 g h-1). The test with ozone and ultraviolet radiation in alkaline medium promoted reduction of 80.8 % (pH 10.5 and ozone dosage equal to 1.98 g h-1). The test with hydrogen peroxide, ozone and ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-01-26Bitstream added on 2014-06-13T19:31:24Z : No. of bitstreams: 1 camili_ea_me_botfca.pdf: 1403306 bytes, checksum: 3e1b24e25a67d5a4415846cec529ce6a (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho teve como objetivo estudar o tratamento da manipueira, pelo processo de flotação, visando estabelecer os melhores parâmetros operacionais a serem adotados num sistema de recuperação da fração protéica e matérias graxas deste resíduo, sem o uso de agentes químicos. No efluente gerado durante o processo de flotação foi realizada hidrólise enzimática utilizada como substrato na produção de álcool no processo fermentativo. Foram realizados os tratamentos em dois tipos de processo de flotação: por ar dissolvido e ar induzido, sendo as colunas desenvolvidas em acrílico e PVC para operação contínuo, em uma planta piloto. Os dois sistemas de flotação não demonstraram diferenças em relação à recuperação de proteínas, amidos e matéria graxa, porém, o processo de flotação por ar dissolvido torna a manipueira diluída e para as etapas posteriores (hidrólise e fermentação) a concentração reduzida de carboidratos inviabilizaria a utilização como substrato para a fermentação alcoólica. Utilizando o processo por ar induzido, foram realizados ensaios variando vazão e temperatura, sendo os melhores resultados obtidos nas seguintes condições: vazão na faixa entre 120 e 420 mL min-1 e temperatura na faixa de 33 a 36 °C. Foi observada uma redução nos percentuais de remoção de matéria graxa e proteínas de 44,4 % e 32,8 % respectivamente. A análise do hidrolisado demonstrou um elevado aumento na quantidade de glicose, provavelmente decorrente da hidrólise de linamarina, que libera uma molécula de glicose, de acetona e de ácido cianídrico. A fermentação alcoólica foi conduzida em 30 horas, ocorrendo à formação de 31,37 g L-1 e 32,74 g L-1 de etanol no efluente e na manipueira, respectivamente. A eficiência do processo fermentativo foi em média 86,30 % para o efluente e 93,75 % para a manipueira. / This work aimed to study the treatment by flotation process of the liquid byproduct from manioc (Manihot esculenta CRANTZ) industrialization called manipueira. It intended to establish better operational standards for recovering protein fractions and fatty contents of this byproduct without using chemicals. The effluent generated during the flotation process was hydrolyzed with enzymes used as substrate in the fermentative process for alcohol production. Treatments were tested in two different flotation processes: dissolved air and induced air, being the columns developed in acrylic and PVC for continuous operation in a pilot plant. The two flotation systems showed no differences to each other in regards of recovering protein, starch and fatty contents. However, flotation process by dissolved air dilutes manipuera and for the following steps (hydrolysis and fermentation), the reduced carbohydrates concentration would hinder its utilization as substrate for alcohol fermentation. Essays using induced air process were performed, varying flow rates and temperature. The best results were found under the following settings: flow rate between 120 and 420 mL min-1 and temperature between 33 and 36°C. It was observed a reduction of 44,4% and 32,8% in fatty contents and protein removal respectively. Analysis of hydrolyzed material pointed a high increase in glucose, probably due to linamarin hydrolysis, which releases a molecule of glucose, acetone and cyanidric acid. Alcohol fermentation was conduced for 30 hours, forming 31,37 g L-1 and 32,74 g L-1 of ethanol in effluent and manipueira respectively. Fermentative process efficiency was in average 86,30 % for the effluent and 93,75 % for manipueira.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-25Bitstream added on 2014-06-13T20:52:18Z : No. of bitstreams: 1 cassoni_v_me_botfca.pdf: 551302 bytes, checksum: ad5f4e495789c704c091c046c8b51b44 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Tucupi é um molho ácido preparado e usado na culinária dos estados do Norte do país. Há poucas informações sobre seu preparo. A pesquisa teve por objetivo verificar a viabilidade de fermentação acética da manipueira, água residual do processamento de farinha. A manipueira foi obtida em laboratório a partir da Fécula Branca, cultivar de polpa branca, indicada tanto para fim industrial como alimentício, cultivada em Campo Grande-MS, onde foi realizado o experimento. A manipueira foi caracterizada para cianeto livre, Brix, pH, açúcar redutor, açúcar redutor total e minerais. Para fins de comparação e compreensão do processo de acetificação da manipueira, foram estabelecidos ensaios simultâneos com suco de laranja, considerando que as frutas são tidas como substrato ideal para produção de vinagre. O suco de laranja também foi caracterizado como a manipueira e para ajustar a concentração de açúcares fermentescíveis adicionou-se sacarose comercial a manipueira com o intuito de se igualar o Brix de ambos os substratos. Os ensaios constaram de fermentação alcoólica seguida de acetificação. A fermentação alcoólica da manipueira e do suco de laranja foram realizadas com inoculação com 10 g L-1 de fermento seco da marca Fleischmann. Os fermentados alcoólicos obtidos foram caracterizados para °GL, AR, ART, acidez, pH, dosagem de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, manganês, enxofre, ferro, zinco, cobre e ácidos orgânicos. Para iniciar o processo de acetificação, a fase inicial constou do isolamento de bactérias acéticas a partir de frutas fermentadas naturalmente em temperatura ambiente. Em seguida, os microrganismos foram purificados, mantidos e multiplicados por isolamento em meio de cultura seletivo adaptado do meio de Frateur e a partir destes foi preparado o inóculo. As bactérias isoladas em meio de Frateur... / The cassava waste water from Brazilian flour processing is used as base for the tucupi manufacture. Tucupi is a sauce prepared and culinary used in the north region of the country and are few information about it in the scientific literature. The research had as objective the evaluation of the cassava wastewater acetification in the tucupi processing. The cassava wastewater was obtained in laboratory from the Fécula Branca with white pulp cultivar, indicated for both industrial and culinary uses, cultivated in Campo Grande-MS, where the experiment was performed. The cassava waste water was characterized for free cyanide, Brix, pH, acidity, reducing sugar, total reducing sugar and minerals.In order to compare and understanding the acetification process of the cassava waste water there were established simultaneous assays using orange juice, considering that fruits are known as ideal subtract for vinegar production. The orange juice was characterized as the cassava wastewater and to adjust the fermentable sugar to the same concentration it was used commercial sugar cane in cassava wastewater. The essays were alcoholic fermentation following by acetification. The alcoholic fermentation of both cassava wastewater and orange juice were performed by the inoculation dried Fleischmann yeast 10 g l-1. The alcoholic fermented obtained were characterized for ºGL, reducing sugar, total reducing sugar, acidity, pH, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, manganese, sulfur, iron, zinc, copper and organic acids To beginning the acetic fermentation it was isolated the acetic bacteria from natural fermented fruits in room conditions. The microorganisms were purified, maintained and multiplied by isolation in a selective medium adapted from Frateur's medium, and from those was prepared the inoculums. The isolated bacteria in the Frateur's medium presented morphologic and biochemical characteristics...(Complete abstract, click electronic access below)