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Recycled biowaste as a source of infection /Sahlström, Leena, January 2006 (has links) (PDF)
Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet, 2006. / Härtill 5 uppsatser.
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Evaluation of spent tea grinds as an alternative horticultural substrate componentWells, Daniel Evans, Sibley, Jeffrey Lynn, January 2008 (has links)
Thesis--Auburn University, 2008. / Abstract. Vita. Includes bibliographical references.
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Análise da viabilidade da reciclagem de dejetos de bovinos com tratamento biológico, em sistema intensivo de produção de leite /Campos, Aloísio Torres de. January 1997 (has links)
Orientador: Widsney Alves Ferreira. / Banca: Ademercio Antonio Paccola / Banca: Jorge de Lucas Junior / Banca: Rubens Carneiro Ulbanere / Banca: Roberto Maciel Cardoso / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho econômico e a eficiência do tratamento biológico aeróbio, na redução e estabilização da matéria orgânica biodegradável, de dejetos líquidos de bovinos, visando a sua reciclagem na limpeza hidráulica das instalações dos animais ("free stall") e sua posterior utilização nas áreas de produção de forragem. O trabalho foi desenvolvido nas instalações do Sistema Intensivo de Produção de Leite (SIPL) da Embrapa - Centro Nacional de Pesquisa de Gado de Leite (CNPGL), situado no município de Coronel Pacheco, MG. Dois reatores com capacidade útil de 300 m3 cada um foram construídos para compor as unidades do processo de lodo ativado por batelada (LAB), com sistemas de aeração prolongada e intermitente. Esses reatores foram dimensionados para um tempo de detenção hidráulico de 24 dias, com diluição dos dejetos (fezes + urina) em água na proporção de 1:1. Em cada reator foi instalado um aerador-misturador submersível, regulados para períodos de aeração de nove minutos e não-aeração de 18 minutos. Uma motobomba de rotor aberto, com vazão de 60 m3/h, foi utilizada para reciclar o efluente tratado sobre os corredores dos galpões de confinamento "free stall" e promover a limpeza hidráulica dos dejetos, que retornam aos tanques de aeração por gravidade por meio de canaletas. A drenagem dos reatores foi processada por uma motobomba submersa, com vazão de 10 m3/h, conduzindo o efluente até as áreas de produção de forragem, por escoamento superficial. A caracterização dos efluentes foi realizada por meio de amostragens na entrada e no interior dos tanques de aeração, na saída da tubulação de irrigação e dos dejetos puros dos animais. Foram analisados os seguintes parâmetros: pH, temperatura, óleos e graxas, DBO total e solúvel, DQO total e solúvel, sólidos totais fixos e voláteis sólidos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this work was to evaluate the economic performance and efficiency of an aerobic biological treatment on the reduction and stabilization of the biodegradable organic matter of the bovine liquid manure. This effluent will be recycled in the hydraulic cleaning of the facilities (free stalls) and utilized in grass production areas. This work was done in the Embrapa - milk production intensive system (MPIS) facilities in Coronel Pacheco, state of Minas Gerais. Two reactors with capacity of 300 m3 each were built as the activated sludge sequencing batch reactor (SBR) units with prolonged and intermittent aeration. These reactors were dimensioned for a hydraulic retention time of 24 days with wastewater (manure + urine) dilution in water on the proportion of 1:1. In each reactor a submerged aerator-mixer was installed, with aeration and non-aeration periods of 9 and 18 minutes, respectively. A motor-pumping equipment with open rotor and flow of 60 m3/h was used for recycling the treated effluent on the halls of the free stall confinement facilities and to promote hydraulic cleaning of the effluent that will return to the aeration tanks by gravity conducted by channel structures. The drainage of the reactors was processed by a submerged motor-pumping equipment with flow of 10 m3/h driving the effluent to the grass production areas throughout superficial disposal. Effluent characterization was done by collecting samples on the entrance and the interior of the tanks, on the gate of the irrigation tubulation and on the bovine pure manure. There were analyzed the following parameters: pH, temperature, oils and fats, soluble and total BOD, soluble and total COD, volatile and total solids, sedimented solids, ammonia and total nitrogen, potassium, total phosphorus, magnesium and sodium. To evaluate the economic performance of the system, the costs, the annual investments... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Avaliação da persistência de microrganismos patogênicos em solo cultivado com eucalipto e fertilizado com lodo de esgoto sanitário / Evaluation of pathogens persistence in soil cultivated with eucalyptus and fertilized with sewage sludgeFaria, Marianne Fidalgo de [UNESP] 28 July 2015 (has links) (PDF)
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000858846.pdf: 1210989 bytes, checksum: ca4a8a9dec7aa4b207a0d9ad52b2729b (MD5) / Dentro do contexto agrícola, o setor florestal se destaca como candidato potencial para a utilização de resíduos orgânicos urbanos devido a diversas particularidades que têm a incorporação de matéria orgânica como uma fonte de benefícios. O lodo de esgoto sanitário pode conter diversos agentes patogênicos, como ovos de helmintos, bactérias, vírus, protozoários e fungos, o que passou a restringir sua aplicação no solo em alguns países. No Brasil, a Resolução CONAMA nº 375 de 30 de agosto de 2006 surgiu após vários anos de discussão envolvendo os riscos aceitáveis quanto ao uso do lodo de esgoto na agricultura e estabelece limites máximos para concentração de patógenos em lodos a serem aplicados no solo. Os principais estudos envolvendo o tempo de sobrevivência de agentes patogênicos em solos fertilizados com lodo de esgoto foram realizados na América do Norte e Europa, o que deixa as regiões tropicais em posição desfavorável devido à escassez de informações específicas. No presente estudo, foi avaliado o tempo de persistência de ovos viáveis de Ascaris spp, coliformes termotolerantes, Salmonella spp e enterovírus em solo cultivado com Eucalyptus e fertilizado com lodo de esgoto sanitário em área localizada no município de Avaré - SP, seguindo-se o método de análise desenvolvido pela Agência Ambiental Americana (USEPA) e adotado pela Resolução CONAMA nº375/2006. Foram aplicados na superfície do solo dois tipos de lodo de esgoto, sendo o primeiro proveniente da Estação de Tratamento de Esgotos de Jundiaí, com baixo índice patogênico, e o segundo proveniente da Estação de Tratamento de Esgotos de Taubaté, com alto índice patogênico. Os tempos médios estimados para a sobrevivência de coliformes termotolerantes foram, 54 e 93 semanas para o lodo de Jundiaí e o de Taubaté, respectivamente. Devido aos picos de aumento e diminuição observados ... / The application of sewage sludge on agricultural land has been considered the most suitable practice for final disposal of this organic waste daily generated in large quantities in urban areas. Within the agriculture context, the forestry sector stands out as potential candidate for the use of organic waste due to several peculiarities that have the incorporation of organic matter as a source of benefits. The sewage sludge contains many pathogens such as helminth ova, bacteria, viruses, protozoa and fungi, which restrict your application on soil in some countries. In Brazil, the CONAMA Resolution nº. 375/2006, came out after several years of discussion involving acceptable risks for the use of sewage sludge in agriculture and established maximum limits for pathogens concentration in sludge to be applied on soil. The main studies involving the survival time of pathogens in soils fertilized with sewage sludge were conducted in North America and Europe, making the tropical regions at a disadvantage due to the lack of specific information. The present study evaluated the persistence of viable Ascaris spp ova, fecal coliforms, Salmonella spp and enteroviruses in soil cultivated with Eucalyptus and fertilized with sewage sludge in an area located in the city of Avare, State of Sao Paulo, Brazil, following the method developed by the United States Environmental Protection Agency (USEPA) and adopted by CONAMA Resolution nº 375/2006. Two different sewage sludge were applied on soil surface, one from Sewage Treatment Plant of Jundiai and other from Sewage Treatment Plant of Taubate. The average time estimated for fecal coliform's survival were 54 and 93 weeks for Jundiai and Taubate sludge, respectively. Because of ...
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Potencial de uso agrícola de levedura seca inativa de cana-de-açúcar e de resíduos orgânicosBraga, Marilena de Melo [UNESP] 15 December 2014 (has links) (PDF)
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000826542.pdf: 534937 bytes, checksum: b5e61613fe28a7e8f98311ee7e16a07a (MD5) / O uso de resíduos orgânicos como adubo podem ocasionar melhorias nos atributos químicos e físicos do solo, uma vez que esses resíduos possuem quantidades significativas de nutrientes, principalmente N, e, altos teores de C orgânico. Em geral, a disponibilidade de N destes resíduos para o solo é menor quando comparada com fertilizantes sintéticos, devido à forma que o N se encontra ligado nesses adubos. Portanto, há necessidade de se fazer estudos que possam estimar a mineralização de N e o tempo de ocorrência dessas reações, auxiliando numa recomendação adequada desses resíduos como fertilizantes. Assim, objetivou-se com este trabalho avaliar (I) em condições de laboratório, mineralização de levedura seca inativa da cana-de-açúcar (LSIC), esterco de galinha (EG), esterco de bovino em confinamento curral (EB) e biossólido (BS) no solo e (II) em condições de campo, a eficiência da levedura em comparação com fertilizantes minerais na cultura do milho, para tanto, foram conduzidos dois experimentos. O primeiro foi realizado em condições controladas de laboratório com delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 3 x 2, com três repetições e 10 períodos de amostragem. Portanto, foram instaladas 900 unidades experimentais para permitir amostragem destrutiva no final de cada período. Os tratamentos foram constituídos de quatro resíduos orgânicos (EB, EG, LSIC e BS) e controle (solo), três níveis de umidades do solo (15, 45 e 85% da máxima capacidade de retenção de água do solo) e duas condições de correção da acidez do solo (sem correção e corrigida para atingir uma saturação por bases de 70%). A cinética de liberação de N para as diferentes fontes de N foram determinadas medindo conteúdo de amônio e nitrato, periodicamente, ao longo de 16 semanas. As frações de mineralização do N orgânico dos resíduos (FNmin), foram maior na ... / The use of organic waste as fertilizer may cause improvement in chemical and physical soil properties, as these residues have significant amounts of nutrients, especially N, and high organic carbon content. In general, the availability of these C residues to the ground is smaller as compared with synthetic fertilizers, because of the way that N is connected to these fertilizers. Therefore, there is the necessity studies in order to estimate the mineralization of N and the time these reactions occur, assisting a suitable recommendation of this waste as fertilizer. Thus, the aim of this work was to evaluate (I) under laboratory conditions, inactive dry yeast mineralization of sugarcane (ULCI), chicken manure (EG), cattle manure in corral confinement (EB) and biosolids (BS) in soil and (II) under field conditions, yeast efficiency compared with mineral fertilizers in maize, therefore, two experiments were conducted. The first was conducted in controlled laboratory conditions in a completely randomized design in a 5 x 3 x 2 factorial, with three replications and 10 sampling periods. Therefore, experimental units 900 were installed to allow destructive sampling at the end of each period. The treatments consisted of four organic waste (EB, EG, ULCI and BS) and control (soil), three levels of soil moisture (15, 45 and 85% of maximum soil water holding capacity) and two conditions soil acidity improvement (uncorrected and corrected to reach a saturation basis of 70%). The kinetics of N release from the different nitrogen sources were determined by measuring ammonium and nitrate content periodically over 16 weeks. The organic N mineralization of waste fractions (FNmin) increased in the order: LISC (18-80%)> EG (27-70%)> EC (12-51%)> LE (5-26%). The increase of soil moisture improved the N mineralization in both limed soils as well as in the uncorrected for all wastes. The soil correction provided greater mineralization and nitrification in ...
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Atributos da solução e do solo de cerrado após aplicação de resíduo da extração de celuloseMaciel, Thais Monique de Souza [UNESP] 27 February 2014 (has links) (PDF)
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000794102.pdf: 1268699 bytes, checksum: 5c78e18c86f9b13f0b0dacbba6035c9c (MD5) / A grande expansão das indústrias e do mercado consumidor tem provocado, nas últimas décadas, a geração de elevadas quantidades de resíduos. Com a produção de papel e celulose, as indústrias do setor têm gerado diariamente grandes quantidades de resíduos sólidos e efluentes, constituindo-se em uma grande preocupação ambiental e econômica. No intuito de retornar com estes subprodutos de forma sustentável à natureza, o objetivo do estudo foi avaliar, em casa de vegetação usando colunas de solo e ciclos de umedecimento, o efeito da aplicação de resíduos da extração de celulose nos atributos físicos do solo e químicos da solução e do solo, especialmente aqueles relacionados à dispersão de argila de dois Latossolos Vermelhos. O experimento foi implantado na Faculdade de Engenharia, Campus de Ilha Solteira (UNESP), localizada no município de Ilha Solteira, SP. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com 7 tratamentos e 4 repetições, para cada solo. Os tratamentos utilizados foram: T1 – sem adição de calcário e resíduo (controle); T2 – 1,0 t ha-1 de calcário calcítico; T3 – 1,2 t ha-1 de dregs/grits; T4 – 0,8 t ha-1 de lama cal; T5 – 2,4 t ha-1 de cinza; T6 – 1,8 t ha-1 de dregs/grits + lama cal + cinza na proporção 1:3:6; T7 – 1,0 t ha-1 de dregs/grits + lama cal na proporção 1:3. O solo foi coletado e caracterizado química e físicamente antes do período do experimento. Durante o período de incubação foi avaliado o potencial matricial do solo por meio de tensiômetros e a composição química da solução extraída de cada solo estudado por extratores de solução. Após esse período, desmontando as colunas de solo, foram avaliados os atributos físicos: distribuição e estabilidade de agregados, porosidade do solo, densidade do solo, granulometria e também os atributos químicos solo: MO, pH, K, Ca, Mg, Na, H + Al, Al. A ... / The great expansion of industry and the consumer market has led, in recent decades, the generation of large amounts of waste. With the production of cellulose and paper the industries in the sector have generated daily large amounts of solid waste and effluents, thus becoming a major environmental and economic concern. In order to return with these by-products in a sustainable manner to nature, the purpose of the study was to evaluate, under greenhouse conditions, using soil columns and cycles of wetting, the effect of residues from the cellulose extraction in the soil physical and chemical attributes and chemical soil solution, especially those related to the scattering of two Oxisols different texture. The experiment was established at the Faculty of Engineering, Campus Ilha Solteira, University of Sao Paulo State (UNESP), located in the municipality of Ilha Solteira, Sao Paulo State, Brazil. The experimental design was completely randomized, with 7 treatments and 4 replicates for each soil. The treatments were: T1 - without the addition of lime and residue (control), T2 - 1.0 t ha-1 of limestone, T3 - 1.2 t ha-1 dregs/grits, T4 - 0.8 t ha-1 of lime mud; T5 - 2.4 t ha-1 ash, T6 - 1.8 t ha-1 dregs/grits + lime mud + ash in the ratio 1:3: 6, T7 – 1.0 t ha-1 dregs/grits + lime mud in the ratio 1:3. The soil was collected and characterized chemically and physically before the period of the experiment. During the incubation period was assessed soil matric potential by tensiometers and chemical composition of the extracted soil solution. After this period, dismounted the soil columns and the physical attributes were evaluated: distribution and aggregate stability, soil porosity, soil bulk density, particle size and also the soil chemical attributes: OM, pH, K, Ca, Mg, Na, H + Al, Al . The BS, CEC and Base saturation % were calculated. The results were analyzed by performing analysis of variance and ...
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Produção de lipase por Bacillus licheniformis (UCP 1014) a partir de meios a base de resíduo da indústria de sorvetesLadiel Luiz Pedrozo Tavares 21 October 2011 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Bacillus licheniformis é uma bactéria versátil, e tem sido utilizada atualmente na produção de diversos produtos bitecnológicos. As lipases (E.C.3.1.1.3 ) são enzimas encontradas na natureza, podendo ser obtidas de fontes animais, vegetais e microbianas, sendo essas últimas bastante utilizadas devido a série de vantagens apresentadas frente as demais. A utilização de rejeitos industriais para produção e formulação de meios de produção de diversos bioprodutos, tem surgido como uma alternativa de minimizar o descarte de rejeitos das diversas indústrias de produção, principalmente as de origem alimentícia. Sorvetes são produtos alimentícios obtidos a partir de uma emulsão de gorduras e proteínas, com ou sem a adição de outros ingredientes e substâncias que tenham sido submetidas ao congelamento, a sua produção em larga escala gera resíduos sólido-líquidos com uma grande quantidade de gorduras e outros resíduos orgânicos. Neste trabalho, inicialmente foram realizados estudos para selecionar meio alternativo para produção de lipase por B. licheniformis (UCP 1014). E a seguir a formulação de um meio alternativo de produção, utilizando um resíduo da indústria de sorvete através de um planejamento fatorial de 24. Os ensaios ocorreram durante 96h, a 37oC Os resultados obtidos indicaram que o meio denominado de C (glicose 1,0%, peptona, 2,0%, extrato de levedura 0,5%, óleo de oliva, 1,0%, NaNO3 0,1%, KH2PO4 0,1%, MgSO4. 7H2O 0,05%), apresentando uma atividade lipolítica de 256 (U/ml)/min. Os ensaios referentes ao planejamento fatorial, indicaram que o ensaio 11 apresentou a maior atividade de 480 U/mL, para a lipase produzida. Os resultados obtidos sugerem o reaproveitamento de resíduos oleosos provenientes da indústria de sorvete para formulação e produção de lipase microbiana. / The bacterium Bacillus licheniformis is a versatile, and has been used currently in production of various bitecnológicos. Lipases ( E.C.3.1.1.3) are enzymes found in nature and may be obtained from animal sources, plants and microbes, the latter being widely used due to several advantages presented against the other. The use of industrial wastes for production and formulation of means of production of various bioproducts, has emerged as an alternative to minimize the disposal of tailings from various manufacturing industries, especially those from food. Ice creams are food products obtained from an emulsion of fats and proteins, with or without the addition of other ingredients and substances which have been subjected to freezing their production generates large-scale solid-liquid waste with a large amount of fat and other organic wastes. In this work I study was conducted to select an alternative means for lipase production by B. licheniformis (UCP 1014). And then the formulation of an alternative means of production, using waste from ice cream industry through a factorial design, 24. The tests occurred during 96h at 37oC The results indicated that the middle called C (glucose 1.0%, peptone 2.0%, 0.5% yeast extract, olive oil, 1.0%, NaNO3 0.1%, 0.1% KH2PO4, MgSO4. 7H2O 0.05%), indicating a lipase activity of 256 (U / ml) / min. Tests of the factorial design, the test indicated that 11 had the highest activity of 480 U / mL for lipase production. The results suggest the reuse of waste oil from the ice cream industry for the development and production of microbial lipase.
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Biodegradacao de rejeitos radioativos liquidos organicos provenientes do processamento do combustivel nuclear / Biodegradation of radioactive organic liquid waste from spent fuel reprocessingFERREIRA, RAFAEL V. de P. 09 October 2014 (has links)
Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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Desenvolvimento de um equipamento para decomposição de resíduos orgânicos por oxidação submersa em banho de sais fundidos, com estudos de caso: 1,2-dicloroetano, difluordiclorometano e toluenoLAINETTI, PAULO E. de O. 09 October 2014 (has links)
Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
11130.pdf: 14304463 bytes, checksum: 273c21b7633910d5e722f76e468344e2 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP
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Remoção eletroquimica de fenol em efluentes aquosos utilizando celula de fluxo com anodo tridimensional do tipo ADE'Marca Registrada' / Eletrochemical removal of phenol from aqueous effluents by using a flow cell with a DSA type three dimensional anodeDi Iglia, Rosana Aparecida 18 December 2002 (has links)
Orientador: Rodnei Bertazzoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T02:22:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
DiIglia_RosanaAparecida_D.pdf: 4710349 bytes, checksum: 37403e2c6d7327bc8bcf0db8ad4d116c (MD5)
Previous issue date: 2002 / Resumo: Os compostos fenólicos são amplamente utilizados, principalmente na produção de plásticos, resinas e na indústria petroquímica, gerando efluentes com alta toxicidade. Os tratamentos existentes, embora eficientes, demandam adição de grandes quantidades de reagentes, no caso da oxidação química, ou grandes áreas físicas, longos tempo de retenção e difícil controle do processo, no caso da degradação biológica. O objetivo deste trabalho é desenvolver e otimizar dois reatores eletroquímicos de fluxo utilizando anodos comerciais de óxidos de metais nobres para eletroxidação de fenol: um com anodo plano e outro com anodo tridimensional sendo ambos do tipo ADE® de Ti/RuO2 - TiO2. A inovação tecnológica deste processo de tratamento consiste no uso destes anodos usados em larga escala na indústria de álcalis e que além da alta resistência à corrosão e da boa atividade catalítica, podem ser confeccionados em diversos formatos e tamanhos. Este projeto foi desenvolvido em 4 etapas: 1) Construção dos reatores; 2) Estudo voltamétrico das reações do eletrodo; 3) Ensaios de eletroxidação de fenol e 4) Comparação do desempenho dos reatores.
A caracterização e análise elementar do eletrodo tridimensional por MEV determinou sua composição como (TiO2)0,67-(RuO2)0,33 (mol%). Os ensaios de voltametria permitiram a atribuição de 3 picos das principais transições do rutênio, com base na literatura, para o eletrodo plano já que para o tridimensional estes picos foram suprimidos. Foi feita uma estimativa da área do eletrodo tridimensional como cerca de 3 a 4 vezes a área do plano. Foram iniciados então, os ensaios de eletroxidação de fenol nos reatores construídos em regime de recirculação. Avaliou-se a influência do potencial aplicado, da velocidade linear do fluido no reator sobre a constante cinética (KFAe) de oxidação de fenol e o consumo de energia elétrica. Sobrepotenciais mais positivos conduziram a maiores taxas de conversão de fenol atingindo um máximo em 2,5V. Com este sobrepotencial, o reator com anodo tridimensional apresentou uma taxa de 100% de conversão de fenol em apenas 3 horas de tratamento, enquanto que o reator com anodo plano atingiu 50 % de conversão em 3 horas e 62% em 5 horas de experimento. O mesmo comportamento foi observado para a redução de COT e DQO. O estudo da influência da velocidade linear para o reator com anodo tridimensional demonstra que a velocidade de eletroxidação de fenol aumenta quando a velocidade linear diminui, indicando que o tempo de residência da solução dentro do reator influencia no processo de eletroxidação de fenol. Este fato foi confirmado pela análise cinética e pelo monitoramento dos teores de COT e DQO, onde maiores valores de KFAe maiores reduções de COT e DQO foram obtidos para menores velocidades lineares. Para o reator com anodo plano não foi possível estabelecer uma tendência da velocidade de eletroxidação apenas com as curvas de decaimento, porém o cálculo das constantes cinéticas e a análise de COT e DQO demonstraram que velocidades lineares menores conduziram a resultados melhores. Com o anodo tridimensional, foi realizada uma estimativa de custo de processo para o potencial de 1,63V no qual 80% de fenol foi degradado. Nestas condições experimentais, obtém-se um consumo de 675 kWh.kg-1. No Brasil o valor médio do kWh industrial é de US$ 0,02, US$ 13,5 seria o custo da degradação de 1 kg of Fenol. Por este valor, poderiam ser tratados 10.000L de solução no caso de uma solução com concentração fenol de 100 mg.L-1. Comparando-se com o tratamento convencional de biodegração, o tratamento eletroquímico continua apresentando um custo alto, sendo assim ainda é necessário buscar melhorias no processo que conduzam a eficiência maior e diminuam o custo do processo / Abstract: Phenolic compounds are widely used by petrochemical industry. Plastics and resins manufacturing are responsible for the generation of large amounts of aqueous effluents containing phenol. Conventional biological treatment is a low yield process that demands large ponds and its operation generates huge amounts of sludge. Furthermore, chemical treatments present the drawback of storing and handling hazardous reactants. In this work an electrochemical process for phenol removal was designed and optimized. A flow cell reactor was developed using a flat and a three dimensional commercial oxide anodes, coated with RuO2 - TiO2.
The whole investigation was carried out in four phases and comprised: 1. Flow reactor designing and setting up; 2. Voltammetric identification of redox couples of the anode coating; 3. Degradation of phenol solutions by controlled potential bulk electrolysis;
4. Reactors comparative performance study. Anodes oxide coating structure and composition were determined by MEV-EDS which revealed cracked-mud like topology with composition of (TiO2)0,67-(RuO2)0,33 (mol%). Voltammetric experiments identified three rutenium redox couples in the oxide coating. Based on the oxygen evolution reaction currents, the three-dimensional electrode area shown to be three times greater than the flat electrode area. In the controlled potential electrolysis, the role of potential and flow rate were evaluated and kinetic analysis of the electrochemical process lead to the calculation of the phenol degradation rate constants as a function of the variables above. By using potential of 2.5 V vs SCE, 100% of phenol present in solution was degraded in three hours of processing when the three dimensional electrode was mounted in the reactor. By using the flat anode only 50% was removed in the same experiment time. Similar behavior was observed for TOC and COD reduction. In the experiments in which the flow rate was used as the independent variable, it was observed that increased values of flow rate causes a reduction of phenol degradation rate. Kinetic analysis confirmed the observation, point to the conclusion that higher residence times increased the phenol conversion rate. By considering the energy consumption for a process conducted at 1.63 V, 675 kWh kg-1 of phenol was spent. Considering an average value for the kWh of US$ 0.02, 1Kg of phenol can be degraded by a cost of US$ 13.5. This means that 10,000 L of solution containing 100 mg L-1 of phenol can be treated by this price. By comparing with the cost of a biological treatment, further improvements are necessary prior to scale up the electrochemical process for industrial effluent treatment / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica
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