LIMA, E. C. Remoção de sulfato em efluentes de curtume usando processo biológico. 2010. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-17T16:55:36Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_eclima.pdf: 5731448 bytes, checksum: 3769e3c58030beebc0c41b178028623b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-17T17:10:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_eclima.pdf: 5731448 bytes, checksum: 3769e3c58030beebc0c41b178028623b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-17T17:10:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_eclima.pdf: 5731448 bytes, checksum: 3769e3c58030beebc0c41b178028623b (MD5) Previous issue date: 2010-08 / The research aimed to analyze the stability and efficiency of the anaerobic sulfate reduction applied to the treatment of effluent from a tannery. It was used two anaerobic reactors upflow anaerobic sludge blanket (UASB), with capacity of 3.0 liters, constant temperature of 29 + 2°C and hydraulic detention times of 12 and 24 hours. The reactors were operated with synthetic influent and then with real influent. First, synthetic influent was studied using DQO/SO4 -2 ratio of 1.4, 0.8 and 0.5. The results showed that DQO/SO4 -2 ratio of 0.8 showed the best removal efficiency of COD (87,8%) and removal of sulfate (38,7%). After, the reactor was fed with real influent and removals of COD ranged from 20.4 to 58.5% and removal of sulfate from 39.4 to 73.9% in the different phases of this study. The sulfide formed inside the reactor helped remove chromium present in the real influent from 39.7 to 77.6%. In all experiments the reactor was stable in the production of alkalinity and total volatile fatty acid concentration was maintained at adequate levels. The results showed that the use of the process of sulfate reduction in UASB reactors is presented as a promising alternative to pretreat effluents from tannery, to meet the release limits imposed by environmental agencies. / A dissertação teve como objetivo analisar a estabilidade e eficiência do processo anaeróbio de redução de sulfato aplicado ao tratamento de efluente de um curtume. Utilizaram-se dois reatores anaeróbios de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB-Upflow Anaerobic Sludge Blanket), com capacidade de 3,0 litros, temperatura constante de 29+2ºC e tempo de detenção hidráulica de 12 e 24 horas. Os reatores operaram com afluente sintético e em seguida com afluente real. Inicialmente, com afluente sintético, foram estudadas as relações de DQO/SO4 -2 de 1,4; 0,8 e 0,5. Os resultados obtidos demonstraram que a relação DQO/SO4 -2 de 0,8 apresentou a melhor eficiência na remoção de DQO (87,8%) e remoção de sulfato (38,7%). Em seguida, o reator foi alimentado com afluente real e as remoções de DQO variaram de 20,4 a 58,5% e Sulfato de 39,4 a 73,9%, nas diferentes fases deste estudo. O sulfeto formado dentro do reator foi responsável pela remoção de 39,7 a 77,6% do cromo presente no afluente real. Em todos os ensaios o reator apresentou estabilidade na produção de alcalinidade total e a concentração de ácidos graxos voláteis se manteve em níveis adequados. Os resultados obtidos permitiram concluir que a utilização do processo de redução de sulfato em reatores UASB apresenta-se como a alternativa promissora ao pré-tratamento de efluentes de curtume, visando a atender os limites de lançamento impostos pelos órgãos ambientais.

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).

Hydrogen has been studying as an alternative energy source to replace fossil fuels. This is justified because, in its combustion is generating primarily water vapor and by its energy content is approximately 2.5 times greater than any fossil fuel. Besides these advantages, hydrogen can be produced from renewable sources, such as various types of industrial and domestic waste rich in carbohydrates. Thus, the purpose of this study was to evaluate the production of hydrogen from a substrate real, the manipueira (wastewater processing cassava), as carbon source in anaerobic fluidized bed reactor (AFBR) operated under a progressive increase in the organic loading rate (OLR). The support material for the adhesion of biomass has been expanded clay (2.8 to 3.35 mm) and the reactor was inoculated with anaerobic sludge thermal pretreatment. The reactor was operated for 164 days and gradually increasing the organic loading rate was obtained by maintaining a constant influent COD (4000 mg. L-1) throughout the operation of the reactor and varying the hydraulic retention time (HRT) of 8 to 1 hour. The production of hydrogen ranged from 0.20 to 2.04 L.h-1.L-1, when the HRT reduced from 8 h to 1 h. The yield had an increase from 0.31 to 1.91 mol H2.mol glucose-1 by reducing the HRT from 8 to 2 h. By lowering the HRT for 1 h, the yield was reduced, reaching a value of 1.20 mol H2.mol glucose-1. The soluble metabolites present during the operation of the reactor were acetic acid, butyric acid, propionic acid and ethanol. The microscopic analysis indicated the presence of bacilli, which are morphologies similar to species of the genus Clostridium sp. and Enterobacter sp., which are known as potential production of hydrogen in fermentation processes. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O hidrogênio vem sendo estudado como fonte alternativa de energia em substituição aos combustíveis fósseis. Isso porque, na sua combustão há geração principalmente de vapor de água e por seu conteúdo energético ser aproximadamente 2,5 vezes maior do que qualquer combustível fóssil. Além dessas vantagens, o hidrogênio pode ser produzido a partir de fontes renováveis, tais como os diversos tipos de resíduos industriais e domésticos ricos em carboidratos. Dessa forma, o objetivo da pesquisa foi avaliar a produção de hidrogênio a partir de um substrato real, a manipueira (água residuária do processamento da mandioca), como fonte de carbono em reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF) operado sob aumento progressivo da taxa de carregamento orgânico (TCO). O material suporte para a aderência da biomassa foi argila expandida com diâmetro entre 2,8 3,35 mm e o reator foi inoculado com lodo anaeróbio pré-tratado termicamente. O reator foi operado por 164 dias e o aumento progressivo da taxa de carregamento orgânico foi realizado mantendo a DQO afluente constante (4000 mg. L-1) durante toda a operação do reator e variando o tempo de detenção hidráulica (TDH) de 8 horas até 1 hora. Foi constatado que a produção volumétrica de hidrogênio aumentou de 0,20 até 2,04 L.h-1.L-1, quando foi reduzido o TDH de 8 h para 1 h. E o rendimento sofreu um incremento de 0,31 até 1,91 mol H2.mol glicose-1, com a redução do TDH de 8 para 2 h. Ao reduzir o TDH para 1 h, o rendimento sofreu uma redução, atingindo o valor de 1,20 mol H2.mol glicose-1. Os metabólitos solúveis presentes durante a operação do reator foram o ácido acético, ácido butírico, ácido propiônico e etanol. As análises microscópicas indicaram a presença de bacilos, os quais são morfologias semelhantes às espécies dos gêneros Clostridium sp. e Enterobacter sp., que são conhecidas como potenciais produtoras de hidrogênio em processos fermentativos.

O presente trabalho foi desenvolvido para avaliar o potencial de utilização de um reator anaeróbico fabricado em PEAD Polietileno de Alta Densidade, produzido pelo processo de rotomoldagem em substituição aos reatores convencionais construídos em concreto e alvenaria, trabalhando em regime de batelada e enterrados no solo. Os estados de tensões e deformações foram avaliados utilizando o programa de Elementos Finitos ABAQUS versão 6.5 e a malha dos nós utilizando o programa MSC PATRAN 2005 formando 7329 nós e 2004 elementos, em uma malha otimizada para as regiões de maior curvatura (pontos concentradores de tensão). O carregamento é formado com uma pressão interna do biogás de 5 kPa acrescido da carga hidrostática de biomassa de 6000 kgf em uma fundação elástica calculada pela razão tensão/recalque a partir do Módulo de Elasticidade equivalente do solo (Esolo). Comparando o estado de tensões avaliado durante o carregamento foi possível constatar que a maior tensão obtida no elemento mais crítico para a utilização mais provável do reator atingiu o valor de 7,46 MPa (não supera 40% do menor valor de resistência à tração e ao cisalhamento do PEAD de 20 MPa) e a maior razão de deformação dR/R foi de 1.0%. O caso mais crítico avaliado foi quando o reator está enterrado, totalmente vazio, em solo com Esolo = 1,55 MPa e o material com EPEAD = 1550 MPa e com uma sobrecarga superficial no terreno de 20kN/m2 gerando uma tensão de 17,80 MPa no elemento 1955 (atingindo 89% do menor valor de resistência à tração e ao cisalhamento do PEAD igual a 20 MPa). Os resultados obtidos comprovam que o reator produzido em PEAD substitui com vantagens os modelos fabricados em concreto ou alvenaria, suportando a pressão interna do biogás e a carga de biomassa. / The present work was developed to evaluate the potential of uses of an anaerobic reactor manufactured in HDPE High Density Polyethylene produced by the rotomolding process in substitution to the conventional reactors built in stonemasonry, working in a batch regime and buried in the soil. The state of tensions and the deformations were assessed using the program of Finite Elements ABAQUS version 6.5 and the mesh of the knots using the program MSC PATRAN 2005 forming 7329 knots and 2004 elements, in an optimized mesh for the areas of larger curvature (tension concentrator points). The loading is formed with an internal pressure of the biogas of 5kPa added of biomass hydrostatic load of 6000 kg in an elastic foundation calculated by the ratio pressure/settling starting from the Module of equivalent Elasticity of the soil (Esolo). Comparing the state of tensions assessed during the loading was possible to verify that the largest tension obtained in the most critical element goes the most probable utilization of the reactor, reached the value of 7, 46 MPa (it doesn't surpass 40% of the smallest resistance value to the traction and to the shearing strain of HDPE of 20 MPa) and the largest ratio of dR/R deformation was of 1.0%. The most critical assessed case was when the reactor is buried in soil with Esolo = 1,55 MPa and material with EPEAD = 1550 MPa, totally empty and with a superficial overload in the land of 20kN/m2 generating a tension of 17,80 MPa in the element 1955 (reaching 89% of the smallest resistance value to the traction and the shearing strain of a 20 MPa HDPE). The obtained results confirmed that the reactor produced in HDPE substitutes with advantages the models manufactured in stonemasonry, supporting the internal biogas pressure and the biomass load.

O presente trabalho foi desenvolvido para avaliar o potencial de utilização de um reator anaeróbico fabricado em PEAD Polietileno de Alta Densidade, produzido pelo processo de rotomoldagem em substituição aos reatores convencionais construídos em concreto e alvenaria, trabalhando em regime de batelada e enterrados no solo. Os estados de tensões e deformações foram avaliados utilizando o programa de Elementos Finitos ABAQUS versão 6.5 e a malha dos nós utilizando o programa MSC PATRAN 2005 formando 7329 nós e 2004 elementos, em uma malha otimizada para as regiões de maior curvatura (pontos concentradores de tensão). O carregamento é formado com uma pressão interna do biogás de 5 kPa acrescido da carga hidrostática de biomassa de 6000 kgf em uma fundação elástica calculada pela razão tensão/recalque a partir do Módulo de Elasticidade equivalente do solo (Esolo). Comparando o estado de tensões avaliado durante o carregamento foi possível constatar que a maior tensão obtida no elemento mais crítico para a utilização mais provável do reator atingiu o valor de 7,46 MPa (não supera 40% do menor valor de resistência à tração e ao cisalhamento do PEAD de 20 MPa) e a maior razão de deformação dR/R foi de 1.0%. O caso mais crítico avaliado foi quando o reator está enterrado, totalmente vazio, em solo com Esolo = 1,55 MPa e o material com EPEAD = 1550 MPa e com uma sobrecarga superficial no terreno de 20kN/m2 gerando uma tensão de 17,80 MPa no elemento 1955 (atingindo 89% do menor valor de resistência à tração e ao cisalhamento do PEAD igual a 20 MPa). Os resultados obtidos comprovam que o reator produzido em PEAD substitui com vantagens os modelos fabricados em concreto ou alvenaria, suportando a pressão interna do biogás e a carga de biomassa. / The present work was developed to evaluate the potential of uses of an anaerobic reactor manufactured in HDPE High Density Polyethylene produced by the rotomolding process in substitution to the conventional reactors built in stonemasonry, working in a batch regime and buried in the soil. The state of tensions and the deformations were assessed using the program of Finite Elements ABAQUS version 6.5 and the mesh of the knots using the program MSC PATRAN 2005 forming 7329 knots and 2004 elements, in an optimized mesh for the areas of larger curvature (tension concentrator points). The loading is formed with an internal pressure of the biogas of 5kPa added of biomass hydrostatic load of 6000 kg in an elastic foundation calculated by the ratio pressure/settling starting from the Module of equivalent Elasticity of the soil (Esolo). Comparing the state of tensions assessed during the loading was possible to verify that the largest tension obtained in the most critical element goes the most probable utilization of the reactor, reached the value of 7, 46 MPa (it doesn't surpass 40% of the smallest resistance value to the traction and to the shearing strain of HDPE of 20 MPa) and the largest ratio of dR/R deformation was of 1.0%. The most critical assessed case was when the reactor is buried in soil with Esolo = 1,55 MPa and material with EPEAD = 1550 MPa, totally empty and with a superficial overload in the land of 20kN/m2 generating a tension of 17,80 MPa in the element 1955 (reaching 89% of the smallest resistance value to the traction and the shearing strain of a 20 MPa HDPE). The obtained results confirmed that the reactor produced in HDPE substitutes with advantages the models manufactured in stonemasonry, supporting the internal biogas pressure and the biomass load.