Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-02-17T17:08:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) BEZERRA 2015.pdf: 2661854 bytes, checksum: 283f6eb4c4b7e96462e073c5fc017425 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-17T17:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) BEZERRA 2015.pdf: 2661854 bytes, checksum: 283f6eb4c4b7e96462e073c5fc017425 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / CAPES / O crescimento e a urbanização da população brasileira ao longo do século XX caracterizou-se, entre outros fatores, pelo desordenado uso e ocupação do solo. O crescente volume gerado e a disposição irregular de resíduos sólidos urbanos (RSU) foram um dos passivos ambientais resultantes deste processo, que recentemente tem ganhado espaço nas manchetes de noticiários devido à ocorrência de pequenas explosões, entre outros riscos oferecidos à saúde humana. O presente trabalho vem apresentar a avaliação e diagnóstico geoambiental referente a geração de biogás em um sítio contaminado, identificando os riscos potenciais oferecidos pela decomposição dos resíduos. Localizado na periferia da cidade do Recife, o terreno outrora foi um depósito irregular de resíduos urbanos residenciais e de feira utilizado pelos moradores do bairro. A Prefeitura da Cidade do Recife chegou a iniciar a obra para a construção de um conjunto habitacional no terreno, a qual estava paralisada durante a condução deste estudo. Neste contexto, a questão ambiental se torna importante pela exigência de segurança de saúde de ocupantes, que podem ser inadvertidamente expostos a substâncias perigosas. Em campo foram realizados ensaios SPT, coleta de amostras deformadas e a instalação de drenos para o monitoramento dos gases do subsolo. Em laboratório foram realizadas as análises de condutividade, pH, teor de umidade, teor de sólidos voláteis, potencial bioquímico de metano (BMP) e cromatografia gasosa para a caracterização destas amostras. Apenas uma das seis regiões monitoradas apresentou concentração de gases no subsolo dentro da faixa de inflamabilidade, com 7,6% de metano (CH4). Por outro lado, todas apresentaram elevadas concentrações de dióxido de carbono (acima de 20%), o que representa elevado risco de asfixia a seres humanos e de carbonatação as estruturas de concreto. Os ensaios de laboratório apontam um para um considerável potencial de geração de biogás para a região onde foi encontrado o risco de inflamabilidade. Foi também realizada a comparação entre dois levantamentos topográficos do sítio realizados em anos diferentes, o que mostrou uma elevação na cota do terreno ao longo do tempo, consequente da disposição de resíduos da construção e material de aterro. Os resultados obtidos neste trabalho permitem validar uma metodologia de investigação de sítios contaminados, apesar das dificuldades dos registros históricos das intervenções realizadas no local. / The growth and urbanization of the population throughout the twentieth century was characterized, among other factors, by the disordered use and occupation of the land. The increasing volume generated and the irregular disposal of municipal solid waste (MSW) were one of the environmental liabilities resulting from this process, which has recently gained ground in the headlines of news due to the occurrence of small explosions, and other risks posed to human health. This paper is presenting brings out the evaluation and geo-environmental diagnosis regarding the generation of biogas in a contaminated site, identifying the potential risks posed by the decomposition of waste. Located on the outskirts of the city of Recife, the land was once an irregular deposit of residential municipal waste and fair use by residents of the neighborhood. The Reef City Hall came to begin the work for the construction of a housing development on the site, which was paused during the conduct of this study. In this context, the environmental issue becomes important for the health safety requirement of the occupants, which may be inadvertently exposed to hazardous substances. On site were conducted six Standard Penetration Tests, collected soil samples and also were installed drains for monitoring subsurface gases. In laboratory were performed conductivity analysis, pH, moisture content, volatile solids, biochemical methane potential (BMP) and gas chromatography for the characterization of these samples. Only one of the six monitored regions showed subsurface gas concentration within the flammable range, with 7.6% methane (CH4). On the other hand, all the other regions had high carbon dioxide concentrations (above 20%), which represents a high risk of choking for humans and carbonation of concrete structures. Laboratory tests show a considerable potential for biogas generation for the region where the risk of flammability was found. It was also performed the comparison between two site surveys made in different years, which showed an increase in height of the terrain over time, as a result of disposal of waste construction and fill material. The results of this study allow to validate a research methodology for contaminated sites, despite the difficulties of historical records of interventions on site.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-03-07T17:48:08Z No. of bitstreams: 2 Edward_SeabraJunior2017.pdf: 2875322 bytes, checksum: 57310f51cbc8163b39267e4846dd312f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T17:48:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Edward_SeabraJunior2017.pdf: 2875322 bytes, checksum: 57310f51cbc8163b39267e4846dd312f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-09-18 / In the face of the depletion of natural resources, the discussions involving energy issues are seeking a sustainable and conscious use of energy inputs. In Brazil about 30 % of the energy used comes from renewable sources (hydroelectric or biomass). The use of biomass as a renewable source degrades the energy matrix and represents a low cost alternative with high energy potential. This work will present a bench test to measure the production of the biogas volume and its components, through the BMP - Biochemichal Potential Methane test. A blend of biomass, sugarcane bagasse in the proportion by weight of 70 % was used, varying its granulometry in three types of sieves, and 30 % swine manure, inoculated in batch biodigesters. The study was carried out with 4 treatments and 3 replicates, aiming to verify in which of the treatments the largest volume of biogas production occurred, observing the inherent characteristics of the gases present (CH4, CO2, H2S), besides estimating parameters as percentage of fixed solids , volatiles, totals, removal of total, fixed and volatile solids, biogas yield in relation to total and volatile solids, total methane production in relation to total and volatile solids and total methane production. The hypothesis of this study is that the higher biogas production occurs in the treatment with smaller particle size of the sugarcane bagasse, due to the increase of the contact surface favoring the attack of the bacteria. The results of the evaluated parameters, showed that the experiment with smaller T4 particle size obtained superior performance to the others. It was concluded that, in the treatment with smaller particle size of sugarcane bagasse, greater biogas production occurred. / Diante o esgotamento de recursos naturais aumenta-se as discussões envolvendo questões energéticas buscando aproveitamento sustentável e consciente dos insumos energéticos. No Brasil cerca de 30 % da energia utilizada é proveniente de fontes renováveis (hidroelétrica ou da biomassa). O uso da biomassa como fonte renovável desonera a matriz energética e representa alternativa de baixo custo com alto potencial energético. Esse trabalho apresentará um teste de bancada para mensuração da produção do volume do biogás e de seus componentes, por meio do teste BMP – Biochemichal Potential Methane. Utilizou-se um blend de biomassas, bagaço de cana na proporção em peso de 70 % variando sua granulometria em três tipos de peneiras, e dejetos de suinocultura a 30 %, inoculados em biodigestores batelada. O estudo foi realizado com 4 tratamentos e 3 repetições, objetivando verificar em qual dos tratamentos ocorreu o maior volume de produção do biogás, observando as características inerentes aos gases presentes (CH4, CO2, H2S), além de estimar parâmetros como percentual de sólidos fixos, voláteis, totais, remoção de sólidos totais, fixos e voláteis, rendimento do biogás com relação a sólidos totais e voláteis, produção total de metano com relação a sólidos totais e voláteis e produção total de metano. A hipótese deste estudo é que a maior produção de biogás ocorra no tratamento com menor tamanho de partícula do bagaço de cana, em função do aumento da superfície de contato favorecendo assim o ataque das bactérias. Os resultados dos parâmetros avaliados, mostraram que o experimento com menor tamanho de partícula T4 obteve desempenho superior aos demais. Concluiu-se assim, que no tratamento com menor tamanho de partículas do bagaço de cana ocorreu maior produção de biogás.

Orientador: Marcus César Avezum Alves de Castro / Resumo: No Brasil são geradas quantidades significativas de resíduos orgânicos provenientes das perdas no segmento de produção e processamento da cadeia de fornecimento de alimentos, ou desperdiçadas no varejo e no consumo final. Ainda, no país há carência de aplicações do processo de digestão anaeróbia no tratamento dos resíduos orgânicos alimentares, tornando pertinente seu estudo. Este trabalho analisou a influência de diferentes proporções de resíduos alimentares no processo de biometanização. Os substratos consistiram de resíduos orgânicos coletados em restaurante universitário, sendo divididos em dois grupos: Resíduos de Pré-Preparo dos alimentos (RPP) e Resíduos de Sobras das refeições (RS). Testes em batelada foram realizados para avaliar o Potencial Bioquímico de Metano (BMP) das diferentes proporções de resíduos, sob condições mesofílica e termofílica, tendo como fontes de inóculos dois lodos anaeróbios granulares provenientes de reatores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket). Para verificar a atividade dos lodos foram realizados testes de Atividade Metanogênica Específica (AME), tendo o acetato como fonte de carbono, com aplicação de diferentes relações Substrato/Inóculo (So/Xo) (0,5, 1,0 e 1,5). Os resultados dos testes de AME sob condições mesofílica e termofílica demonstraram bom desempenho dos inóculos com índices 0,1965 e 0,1559 g DQOCH4.g STV-1.d-1, respectivamente, sendo que a relação So/Xo=1,0 foi a mais indicada para aplicação na biodigestão anaeróbia dos resíduo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In Brazil, significant amounts of organic waste are generated from losses in the production and processing segment of the food supply chain, or wasted on retail and final consumption. Still, in the country there is a lack of applications of the anaerobic digestion process in the treatment of organic food residues, making its study pertinent. This work analyzed the influence of different proportions of food residues on the biomethanization process. The substrates consisted of organic residues collected in a university restaurant, being divided into two groups: Food Pre-Preparation Residues (RPP) and Residues of Leftovers from meals (RS). Batch tests were carried out to evaluate the Biochemical Potential of Methane (BMP) of the different proportions of residues, under mesophilic and thermophilic conditions, having as inoculum sources two granular anaerobic sludge from UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) reactors. In order to verify the activity of the sludges, tests of Specific Methanogenic Activity (AME) were carried out, with acetate as carbon source, applying different Substrate/Inoculum (So/Xo) ratios (0.5, 1.0 and 1.5). The results of the AME tests under mesophilic and thermophilic temperatures showed good performance of the inoculum with indexes 0.1965 and 0.1559 g DQOCH4.g STV-1.d-1, respectively, with the ratio So/Xo=1.0 was the most indicated for application in anaerobic biodigestion of food waste. BMP tests under different proportions of food residues demonstrated ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-05T19:08:26Z No. of bitstreams: 1 Thiago_Edwiges2017.pdf: 2041114 bytes, checksum: f435c702dd49431aa0534c4ce49e2533 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T19:08:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiago_Edwiges2017.pdf: 2041114 bytes, checksum: f435c702dd49431aa0534c4ce49e2533 (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / The economical development and urbanization process have contributed to the increase in solid waste generation and problems related to final disposal. Thus, the National Solid Waste Policy reinforces treatment in order to improve efficiency in the management of solid waste as one of its priorities and stimulates to recover and use energy. Anaerobic digestion has been suggested as a promising approach to the treatment of organic fraction of solid waste, mainly because it represents an opportunity to reduce environmental pollution and minimizes impacts concerning the energy crisis. So, this trial aimed at evaluating FVW biogas potential, collected in a wholesale market (Unit from Foz do Iguaçu/PR) through batch and semicontinuous tests. Fruits and vegetables trading from that unit generates approximately 70,500 t year-1, with 2,800 kg d-1 solid waste, composed of almost 85% organic matter. The influence of chemical composition of twelve FVW different samples with different compositions on biochemical methane potential (BMP) was analyzed. The BMP ranged from 288 LN CH4 kg VS-1 to 516 LN CH4 kg VS-1, with significant statistical differences among means. This was explained by in the waste chemical composition over time. BMP variation was most strongly correlated for lipid content and high calorific values (HCV). Linear regression analyses were carried out to develop statistical models to predict as fast as possible methane potential of this kind of waste. The models were analyzed according to chemical compounds and HCV based on simple and multiple regression. The model with the best statistical metrics included lipid, protein, cellulose, lignin, and HCV, with a 92.5% R² and lignin content negatively correlated to BMP. Since HCV and lipids were strongly correlated, and because HCV can be determined more rapidly than chemical composition, HCV may be useful for predicting BMP. In addition to batch tests, the performance of anaerobic digestion was also investigated in a semicontinuous mode using a FVW mixture as a single substrate. The performance of a continuous stirred tank reactor (CSTR) was monitored along with the gradual increase of organic loading rates (OLR) from 0.5 gVS L–1 d–1 to 5.0gVSL–1d–1. BMP of FVW used as a feedstock to CSTR was 370 LN CH4 kg VS-1 with 81% biodegradability. During the whole trial pH was stable and there was an adequate level of buffering capacity in the system. Volumetric biogas production (LN biogas L–1 d–1) increased linearly (R² = 94.4%) according to OLR increase. On the other hand, the specific methane production (LN CH4 kg VS-1) has registered the best performance at an OLR of 3.0 g VS L–1 d–1 and 30 days of hydraulic retention time, with 285 LN CH4 kg VS-1 added, reaching 74% of BMP measured by batch tests. A clear accumulation of volatile fatty acids (VFA) was monitored with a decreased specific methane yield was detected with an OLR above 3.0 g VS L–1 d–1. / O crescimento econômico e o processo de urbanização vêm contribuindo para o aumento da geração de resíduos sólidos e problemas relacionados à disposição final. A Política Nacional de Resíduos Sólidos reforça o tratamento com o intuito de melhorar a eficiência quanto ao gerenciamento dos resíduos sólidos no país, como uma de suas prioridades e enfatiza o incentivo à recuperação e ao aproveitamento energético. A biodigestão anaeróbia tem sido apontada como uma abordagem promissora ao tratamento da fração orgânica dos resíduos sólidos, sobretudo por representar oportunidade de reduzir a poluição ambiental e minimizar os impactos da crise energética. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de biogás de resíduos de frutas e hortaliças (RFH) coletados na Central de Abastecimento (CEASA – Unidade de Foz do Iguaçu/PR) a partir de testes em batelada e em regime semicontínuo. A comercialização de frutas e hortaliças da unidade é de aproximadamente 70.500 t ano-1, com geração de resíduos sólidos de 2.800 kg d-1, compostos por aproximadamente 85% de matéria orgânica. A influência da composição química de doze amostras de RFH com diferentes composições sobre o potencial bioquímico de metano (PBM) foi analisada. O PBM dos resíduos variou entre 288 LN CH4 kg SV-1 e 516 LN CH4 kg SV-1, com diferenças estatísticas significativas entre as médias, o que pôde ser explicado pela variação na composição química dos resíduos ao longo do tempo. A variação do PBM foi mais fortemente correlacionada à variação do teor de lipídeos e do poder calorífico superior (PCS). Foram realizadas análises de regressão linear visando desenvolver modelos estatísticos para estimar, de forma mais rápida, o potencial metanogênico deste tipo de resíduo. Os modelos foram analisados considerando os componentes químicos e o PCS a partir de regressão linear simples e múltipla. O modelo com as melhores métricas estatísticas foi obtido considerando lipídio, proteína, celulose, lignina e PCS, com R² de 92,5% e com teor de lignina negativamente correlacionado ao PBM. Como o PCS e os lipídeos apresentaram forte correlação, e como o PCS pode ser determinado, em geral, de forma mais rápida que a composição química, o PCS pode ser considerado um parâmetro útil para a estimava do PBM. Além dos testes em batelada, investigou-se também o desempenho da biodigestão anaeróbia em regime semicontínuo utilizando-se uma mistura de RFH como único substrato. O desempenho de reator de mistura completa (do inglês CSTR) foi monitorado juntamente com o aumento gradativo da carga orgânica volumétrica (COV) de 0,5 g SV L-1 d-1 até 5,0g SV L-1 d-1. O PBM dos RFH utilizado para alimentar o reator foi 370 LN CH4 kg SV-1 com biodegradabilidade de 81%. Durante todo o ensaio o pH se manteve estável e o sistema apresentou boa capacidade tampão. A produção volumétrica de biogás (LN biogás L-1 d-1) aumentou de forma linear (R² = 94,4%) de acordo com aumento da COV. Já a produção específica de metano (LN CH4 kg SV-1) indicou o melhor desempenho com COV de 3,0 g SV L-1 d-1 e 30 dias de tempo de retenção hidráulica, com 285 LN CH4 kg SV-1 adicionados, e atingiu 74% de PBM, medido a partir dos testes em batelada. Observou-se um acúmulo evidente de ácidos graxos voláteis (AGV), com consequente redução da produção de metano a partir da COV acima de 3,0 g SV L-1 d-1.