Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:01:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327373.pdf: 1760570 bytes, checksum: 67abf413c56e20122ebb3db3d6889ff7 (MD5) Previous issue date: 2014 / O presente trabalho tem como objetivo principal estudar o tratamento da água produzida, oriunda da indústria de petróleo, para remoção de óleo e graxas por meio da tecnologia de membranas e uso de tensoativos. Com a crescente demanda por petróleo e seus derivados, é cada vez maior a produção de efluentes na indústria petroquímica. Esse efluente é indesejável e necessita de um gerenciamento adequado antes de sua disposição final, atendendo requisitos legais da legislação para seu descarte (CONAMA) ou ainda, requisitos técnicos para injeção dessa água tratada em poços de petróleo. Nesse trabalho foi avaliada a remoção de óleos e graxas no efluente sintético, o fluxo de filtração e a incrustação, se causada, na membrana. A membrana utilizada foi de ultrafiltração com massa molar de corte de 2 kDa, polimérica, fabricada pela Osmonics. Para as filtrações foram analisados três tipos de tensoativos, um aniônico, catiônico e não iônico, e a presença ou não de sal no efluente. Os maiores valores de fluxo ocorreram para a filtração com tensoativo aniônico e os menores valores para o catiônico. Com relação ao fluxo, ainda foi possível perceber que para os três casos, essa variável foi dependente da pressão. A maior polarização por concentração foi perceptível nos ensaios utilizando o surfactante aniônico, para os outros dois casos foi observado o fouling. Para o tensoativo catiônico, o fouling foi influenciado pela pressão, já para o tipo não iônico, nenhuma variável foi estatisticamente significativa nessa análise. Para ambos os tensoativos, o fouling teve valores elevados para a presença de sal e aumento da quantidade de tensoativo. A filtração com o tensoativo aniônico conduziu a percentuais de remoção do contaminante de 82% a 96%, para o catiônico foi de 87% a 95% e para o não iônico, os percentuais foram de 70% a 95%. As análises realizadas, incluindo análise de fluxo e incrustação, mostraram que o processo de membranas juntamente com o uso de tensoativos mostrou ser eficiente para a remoção do contaminante decano no efluente.<br> / Abstract : The work aims to study the treatment of produced water that comes from the oil industry, for removing oil and grease by means of membrane technology and the use of surfactants. With the increasing of demand for oil, it is increasing the production of effluents in the petrochemical industry. This effluent is undesirable and needs appropriate management before its final disposal, meeting legal requirements for its disposal legislation (CONAMA) or even technical requirements for this treated water injection in oil wells. In this study, we evaluated the removal of oils and greases in the synthetic effluent, flux filtration and fouling, caused the membrane. An ultrafiltration membrane was used with MWCO of 2 KD manufactured polymeric film, by Osmonic. For these filtrations there were analyzed three types of surfactants (anionic, cationic and nonionic), and presence or absence of salt in the effluent. The highest values for flux filtration occurred with anionic surfactant and lower values, for the cationic. With respect to the flux, it was still possible to see that for all three cases, this variable was dependent on the pressure. The highest values of concentration polarization in the tests were using anionic surfactant; for the other two cases, fouling was observed. For the cationic surfactant, the fouling was influenced by pressure; as for the non-ionic type, no variable was statistically significant in this analysis. For both surfactants, fouling had higher values for the presence of salt and increasing the amount of surfactant. Filtrations with the anionic surfactant lead to removal percentage 82%-96 %; for the cationic, from 87 to 95%; and for non-ionic, the percentages were from 70% to 95 %. All analyzes, including the analysis of flux and fouling process, have shown that the membranes technology, with the use of surfactants, is efficient for the removal of contaminant present in the effluent.

SILVA, J. S. Processo fermentativo para produção de etanol utilizando glicerol bruto como substrato. 69 f. 2010. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T18:14:26Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_jssilva.pdf: 3862057 bytes, checksum: 12e4aa3679225b83ccd23300bf5cf8b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T19:04:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_jssilva.pdf: 3862057 bytes, checksum: 12e4aa3679225b83ccd23300bf5cf8b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T19:04:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_jssilva.pdf: 3862057 bytes, checksum: 12e4aa3679225b83ccd23300bf5cf8b4 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / The aim of this work was to investigate the use of glycerol from biodiesel industry (raw glycerol) as a substrate in fermentation assays for production of ethanol. The assays were performed in shaker with agitation of 200 rpm, at temperatures of 30 and 37 °C, respectively for the microorganisms Saccharomyces sp. 1238 and 224 Escherichia coli ATCC 25922. In experiments with yeast Saccharomyces sp., it was varied concentrations of glycerol from fermentation medium at 0.5, 1.0 and 5.0 % v/v and the inoculum was set to 1% w/v. It was observed that the microorganism Saccharomyces sp. could not use glycerol as carbon source for ethanol production, but in assays using glucose, this substrate was rapidly consumed by the microorganism achieving an ethanol production of 5.5 g/L. It was varied the concentration of glycerol added to the fermentation medium: 1, 10, 15 and 20 g/L when Escherichia coli was used. By analyzing the influence of substrate concentration in fermentations, it can be concluded that the best condition for ethanol production, with this microorganism, was initial concentration of glycerol of 10 g/L. The consumption of glycerol by Escherichia coli was affected by the change of substrate concentration. It was observed that ethanol was produced after 8 h of fermentation with both raw and PA glycerol at 10, 15 and 20 g/L. It also observed the formation of acetic acid in the first hours of fermentation. The production of acetic acid was low, reaching a concentration of 0.15 g/L in fermentation using 10 g/L of raw glycerol. Analyzing the two microorganisms studied, it was found that only 224 bacteria Escherichia coli ATCC 25922 was adequate to the aim of this research, since the yeast was not produced ethanol in significant amounts. / Este trabalho teve como objetivo estudar a utilização de glicerol oriundo da indústria do biodiesel (glicerol bruto) como substrato em ensaios fermentativos para a produção de etanol. Os ensaios foram realizados em mesa agitadora com velocidade de 200 rpm, nas temperaturas de 30 e 37 °C, respectivamente para os microrganismos Saccharomyces sp. 1238 e Escherichia coli 224 ATCC 25922. Nos experimentos realizados com a levedura Saccharomyces sp., variaram-se as concentrações de glicerol adicionado ao meio fermentativo em 0,5; 1,0 e 5,0 % v/v e fixou-se o volume de inóculo em 1 % m/v. Observou-se que o microrganismo Saccharomyces sp. não utilizou glicerol como fonte de carbono para produção de etanol, porém em ensaios teste com glicose P.A., observou-se que este substrato foi rapidamente consumido pelo microrganismo apresentando uma produção de etanol de 5,5 g/L. Nas fermentações com a bactéria Escherichia coli, variou-se a concentração de glicerol adicionado ao meio fermentativo em: 1, 10, 15 e 20 g/L. Pela avaliação da influência da concentração de substrato no meio através dos resultados obtidos, pode-se concluir que a melhor condição para a produção de etanol com esse microrganismo foi a concentração inicial de 10 g/L de glicerol. O consumo de glicerol pela bactéria Escherichia coli foi afetado pela variação deste substrato. Observou-se que o etanol foi produzido a partir de 8 h de cultivo nas fermentações tanto com glicerol bruto quanto P.A. nas concentrações de 10, 15 e 20 g/L adicionado ao meio de cultivo. Observou-se também a formação de ácido acético nas primeiras horas da fermentação. A produção de ácido acético foi baixa, atingindo a concentração de 0,15 g/L na fermentação utilizando 10 g/L de glicerol bruto. Analisando os dois microrganismos estudados, verificou-se que apenas a bactéria Escherichia coli 224 ATCC 25922 mostrou-se adequada ao objetivo desta pesquisa, já que com a levedura não foi produzido etanol em quantidade significativa.

ROCHA, A. H. Q. Aplicação de processo oxidativo avançado (H2O2/UV) em efluente de uma indústria de embalagens. 2010. 90 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-04-22T13:32:15Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_ahqrocha.pdf: 2065841 bytes, checksum: 90ca58e004b406704c214c4973151cdc (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-22T16:50:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_ahqrocha.pdf: 2065841 bytes, checksum: 90ca58e004b406704c214c4973151cdc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T16:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_ahqrocha.pdf: 2065841 bytes, checksum: 90ca58e004b406704c214c4973151cdc (MD5) Previous issue date: 2010-11-26 / The high industrial growth, driven by high consumption due to population growth and better income, is an indicator of industry type, the packaging industry. Effluents produced from packing manufacture in the print works industry carry strong color. If the effluent is disposed in the environment, it can cause esthetical problems besides significant environmental impacts causing serious damage to the photosynthesis process in the water sources. The objective of this study is to remove the color of an industrial effluent from a packing plant using an advanced oxidation process (AOP), after it has been treated by a physic-chemical process. He effluent samples were subjected to the treatment proposed by a photoreactor of 0,5L, with power of 210W. The samples (10,0L each sample) were circulated during 8 hours, when samples were taken within 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8h. In a first stage was established to a best operational adjustment, by varying of the flow (4,0L/min e 1,0L/min) as also as the dosage of H2O2 (1,0%, 0,5% and 0,25%). The removal of the color was achieved in all variations of dosages applied, but the test with 1,0% H2O2 using the flow of 1,0L/min showed a removal of color quickly (short time of circulation) and a significant removal of DQO in just four hours of circulation. The results reveal that the POA (H2O2/UV) is effective in removing color from effluents from the packaging industry that perform printing. However studies should be performed to reduce deployment costs for a full-scale system. / O elevado crescimento industrial, alavancado pelo alto consumo em virtude do crescimento populacional e de melhores condições de renda, tem como indicador um tipo de indústria, a de embalagens. Os efluentes das fábricas de embalagens que realizam impressão possuem forte coloração. Uma vez descartados no meio ambiente além de causar problemas estéticos causam também sérios impactos ambientais por prejudicarem os processos de fotossíntese nos corpos receptores. Este trabalho tem como objetivo a remoção de cor de um efluente industrial de uma fábrica de embalagens utilizando POA (H2O2/UV) após ser tratado por um processo físico-químico. As amostras do efluente foram submetidas ao tratamento proposto através de um fotoreator de 0,5 L de volume útil com uma potência de 210 W. A amostras (10 L cada) foram recirculadas durante 8 h onde foram retiradas amostras no período de 1 h, 2 h, 3 h, 4 h e 8 h. Em uma primeira fase buscou-se o melhor ajuste operacional variando a vazão de recirculação (4,0 L/min e 1,0 L/min) como também a dosagem do H2O2 (1,0%, 0,5% e 0,25%). A remoção de cor foi conseguida em todas as variações de aplicação sendo que o teste com 1,0% de peróxido com uma vazão de 1,0 L/ min apresentou uma remoção de cor em um tempo curto de recirculação e apresentou uma elevada remoção de DQO. Na segunda fase do trabalho otimizou-se o melhor resultado encontrado na primeira fase (1,0% de H2O2 e 1,0 L/min) fazendo o efluente passar por uma coluna de carvão ativado granular onde obteve-se um aumento na eficiência da remoção de DQO em apenas 4 h de recirculação. Os resultados obtidos revelam que o POA (H2O2/UV) é eficiente na remoção da cor de efluentes de indústria de embalagens que realizam impressão. Entretanto devem-se realizar estudos para diminuir custos de implantação para um sistema em escala real.

RIBEIRO, J. P. Estudo da otimização do processo H2O2/UV para degradação do corante remazol vermelho RB 133%. 2011. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-05-13T16:43:02Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_jpribeiro.pdf: 1571759 bytes, checksum: 21f017748be8743ca27783d0c7f877b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-25T17:02:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_jpribeiro.pdf: 1571759 bytes, checksum: 21f017748be8743ca27783d0c7f877b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T17:02:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_jpribeiro.pdf: 1571759 bytes, checksum: 21f017748be8743ca27783d0c7f877b9 (MD5) Previous issue date: 2011-05-25 / Industrial processes that consume excess of water, typically generates a high volume of effluent, where the textile industry is a typical example. The oxidation chemistry is one of the alternative processes for the textile dyes treatment. In this context, the Advanced Oxidation Processes (AOPs) are based on the generation of hydroxyl radicals (.OH) on which are highly oxidizing compounds can decompose quickly and non-selective contaminant solutes, for a partial or complete mineralization. This study investigated the use of advanced oxidation process for degradation of the dye Remazol Red RB 133%. The studies were conducted in two stages. For first step, in the reactor with 710 mL of working volume , were studies the parameters: kinetic effect, hydrogen peroxide dosage, temperature, pH, addition of hydrogen peroxide in the line. The kinetics study decolorization and the inhibitory effect of anions were also studied. The study of kinetic showed that in 250 minutes there was a complete decolorization of the solution using a H2O2 dose of 1% (v/v) through the use of UV radiation, and a 78.41% removal in Chemical Oxygen Demand (COD) was observed. The pH effect not influenced in the decolorization process; however has been influenced in removal of COD. The study of temperature effect showed that for an increase in temperature the decolorization rate increases, but a small improvement in the efficiency of COD removal. The addition of H2O2 during the process increased the efficiency of COD removal. The results of the efficiencies of the end of the process indicated that there was no difference between treatments in the presence of anions in the studied concentration (10 mM) when compared to degradation without the presence of these anions, since the end of all treatments, the solution was colorless. In the second stage, was carried in the reactor with 520 mL of working volume flow studies were performed and power of UV radiation. The studies of flow rate showed that for flow rate of 1.0; 2.0 and 3.0 L/min there was no significant difference in the process decolorization process. The of organic matter concentrations at 480 minutes of experiment for the three flow rates were 36.63%, 51.08% and 48.35% respectively. The increased power of UV radiation caused an increase in the XII efficiency of discolouration and degradation of organic matter. The study showed a real effluent with low efficiency to reduce color and chemical oxygen demand. / As atividades industriais que consomem excesso de água no seu processo industrial, geralmente geram um elevado volume de efluentes, onde a indústria têxtil é um exemplo típico. A oxidação química é um dos processos alternativos para o tratamento de efluentes contendo corantes têxteis, entre eles destacam-se os POAs que são baseados na geração de radicais hidroxilas (.OH) no qual são altamente oxidantes, podendo decompor compostos de maneira rápida e não-seletiva, conduzindo a mineralização parcial ou completa do contaminante. O presente trabalho estudou o uso de processo oxidativo avançado para a degradação do corante Remazol Vermelho RB 133%. Os estudos foram realizados em duas etapas. Na primeira etapa, no reator com 710 mL de volume útil, foram realizados estudos de otimização dos parâmetros: cinética de descoloração, dosagem do peróxido de hidrogênio, pH, temperatura, adição de peróxido de hidrogênio em linha. A cinética de descoloração, e o efeito inibitório de ânions também foram estudados. O estudo de cinética mostrou que em 250 minutos houve uma descoloração completa da solução usando uma dosagem de peróxido de hidrogênio de 1% H2O2 mediante o uso da radiação UV. Nestas condições houve uma remoção de 78,41% na DQO. O pH não influenciou no processo de descoloração da solução, em contraste, para valores de pH iniciais 8 e 10 houve uma maior remoção na DQO. O estudo do efeito da temperatura do sistema mostrou que com o aumento temperatura a velocidade de descoloração é pouco influenciada, ao passo que o aumento da temperatura (80°C) diminuiu a eficiência do processo de remoção da DQO. A adição de H2O2 em linha do processo aumentou a eficiência na remoção de DQO. Os resultados das eficiências de remoção ao final do processo indicaram que não houve diferença entre os tratamentos na presença dos ânions na concentração estudada (10 mM) quando comparada a degradação sem a presença desses ânions, pois ao final de todos os tratamentos a solução ficou incolor. Na segunda etapa, no reator com 520 mL de volume útil, foram realizados estudos de vazão e potência de radiação UV. O estudo mostrou que para as vazões estudadas 1,0; 2,0 e 3,0 L/min não houve uma X diferença significativa no processo de descoloração. As concentrações da matéria orgânica ao final de 480 minutos de experimento para as três vazões foram 36,63%; 51,08% e 48,35%, respectivamente. O aumento da potência de radiação UV proporcionou um aumento na eficiência do processo de descoloração e degradação da matéria orgânica. O estudo com efluente real mostrou uma baixa eficiência na redução de cor e de demanda química de oxigênio.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346600.pdf: 3735830 bytes, checksum: c6b2f8a55fd26d253762f87f8fd4d70c (MD5) Previous issue date: 2017 / Corantes reativos são estruturas complexas que quando descartadas no meio ambiente podem causar sérios danos ambientais. Neste trabalho foi utilizada a metodologia da superfície de resposta através de um planejamento 24 do tipo estrela, avaliando-se os principais fatores que influenciam na reação enzimática (concentração de enzima, peróxido de hidrogênio, corante e pH) e obtendo-se como resposta a descoloração do corante. As máximas remoções foram de 89 e 71% para os corantes azul reativo 221 (RB 221) e azul reativo 198 (RB 198), respectivamente. Utilizando-se os corantes vermelho reativo 195 (RR 195) e amarelo reativo 145 (RY 145) de forma isolada, não foram obtidas remoções. Quando o corante RB 221 foi avaliado na dicromia com o RR 195 e na tricromia com RR 195 e RY 145, foi observado um aumento na eficiência de remoção dos corantes azul e vermelho. Esse efeito sinergético foi observado somente para o RB 198, quando estava presente na dicromia com o RR 195 e na tricromia com RR 195 e RY 145. Os resultados obtidos para a tricromia RB 198, RR 195 e RY 145 foram utilizados nos estudos de reúso do processo de tingimento. Observou-se que com reúso de 50% do efluente de tingimento foi obtido um valor maior de ?E* do que o obtido com a lavagem enzimática que foi realizada com 100% de água limpa. No teste de escala piloto foi obtida uma economia de água e energia e ainda um tecido com uma baixa perda de cor (?E* de 0,6) e uma boa nota de solidez à lavagem (4). Os corantes RB 221 e RB 198 também foram avaliados em estudos de imobilização de enzimas utilizando como suporte alginato de cálcio. Nesses estudos a máxima remoção obtida foi de 93% para o RB 221 e de 75% para o RB 198, em pH 5,5, concentração de H2O2 de 43,75 µmol/L para o RB 221 e 37,5 µmol/L para o RB 198, 30 ºC, tempo de 180 min para o RB 221 e de 240 min para o RB 198, massa de cápsulas 0,120 g para o RB 221 e 0,110 g para o RB 198. Foi possível reusar o biocatalisador em até 3 vezes. O modelo numérico proposto para o alginato forneceu um bom ajuste em relação aos dados experimentais. Nos ensaios de imobilização utilizando espuma de poliuretano, a máxima degradação de 58% para o RB 221 e de 72% para o RB 198 foi obtida em pH 6 e 7, respectivamente, 30 ºC, 30 min de reação, concentração de H2O2 37,5 µmol/L para o RB 198 e 50,0 µmol/L para o RB 221.<br> / Abstract : Reactive dyes are complex structures that when discharged into the environment cause serious environmental damage. In this work we used the methodology of response surface through a 24 experimental design of type star, evaluating the main factors that influence the enzymatic reaction (enzyme concentration, H2O2, dye and pH) and obtaining an answer to removal of the dye. The maximum removals were 89 and 71%, respectively, for the Reactive blue dye 221 (RB 221), and Reactive blue 198 (RB 198). Using the dyes reactive red 195 (RR 195) and reactive yellow 145 (RY 145) alone, removals were not obtained. When the dye RB 221 was evaluated in dichrome with the RR 195 and trichrome with RR 195 and RY 145, there was an increase in removal efficiency of blue and red dyes. This synergistic effect was observed only for RB 198 when it was present in the dichrome with the RR 195 and trichrome with RR 195 and RY 145. The results obtained for trichrome RB 198, RR 195 and RY 145 were used in the reuse studies of the dyeing process. It was observed that with a reuse of 50% of the dye effluent a higher value of ?E* was obtained than that obtained with the enzymatic washing that was performed with 100% of clean water. In the pilot scale test, a water and energy saving was obtained, as well as a fabric with a low color loss (?E* 0.6) and a good washing fastness (4). RB 221 and RB 198 dyes were also evaluated in enzyme immobilization studies using calcium alginate as support. In these studies, the maximum removal obtained was 93% for RB 221 and 75% for RB 198, at pH 5.5, concentration of H2O2 of 43.75 µmol /L for RB 221 and 37.5 µmol/L for RB 198, 30 ° C, time of 180 min for RB 221 and 240 min for RB 198, capsule mass 0.120 g for RB 221 and 0.110 g for RB 198. It was possible to reuse the biocatalyst in up to 3 times. The numerical model proposed for alginate provided a good fit over the experimental data. In the immobilization tests using polyurethane foam, the maximum degradation of 58% for RB 221 and 72% for RB 198 was obtained at pH 6 and 7, respectively, 30 ° C, 30 min of reaction, concentration of H2O2 37, 5 µmol/L for RB 198 and 50.0 µmol /L for RB 221.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:23:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346601.pdf: 10633052 bytes, checksum: 997fab39dc39dcd757487ec50fe00c49 (MD5) Previous issue date: 2017 / A conversão termoquímica de biomassa, ao mesmo tempo em que representa uma forma de geração alternativa de energia, pode servir como uma solução viável para eliminar a necessidade da disposição final de rejeitos. O objetivo deste estudo foi avaliar as características físico-químicas de quatro resíduos agroindustriais (bagaço de maçã, borra de café, cevada e serragem) e suas respectivas capacidades de gaseificação com vapor de água visando a produção do gás de síntese (H2O e CO). As biomassas brutas foram pirolisadas em um reator de quartzo com 400 mL/min de N2, a uma taxa de aproximadamente 200 °C/min e tempo de residência de 5 minutos em 900 °C. Tanto as biomassas brutas quanto os chars formados na pirólise foram caracterizados por análises físico-químicas. A cinética da gaseificação com vapor de água dos chars foi avaliada em uma balança termogravimétrica em condições isotérmicas e sob pressão atmosférica, e a identificação dos produtos foi feita em um cromatógrafo gasoso. Na comparação entre as biomassas, a cevada teve o pior desempenho e foi descartada para estudos adicionais. Na faixa de temperatura estudada, a ordem de reatividade encontrada foi borra de café > bagaço de maçã > serragem. Entre os modelos cinéticos testados, o modelo semiempírico, baseado no modelo de poros randômicos, foi o único ajustado com sucesso em toda faixa de grau de conversão para as três biomassas. As energias de ativação obtidas variaram entre 168,4 e 183,8 kJ/mol e os fatores pré-exponencial entre 1,93·107 e 4,73·107 min-1. Pelo gráfico de Arrhenius foi possível observar a troca de regime controlador da reação, em temperaturas específicas para cada char. A ordem da reação em relação à pressão parcial de vapor de água não sofreu grandes variações para diferentes amostras ou para a troca do regime cinético, apresentando um valor médio de 0,75. Na produção de gás de síntese foram observados picos de formação de H2 e CO em altas conversões. No regime cinético, o perfil de formação do CO2 acompanhou o mesmo comportamento da reatividade, enquanto que no regime difusional a formação deste gás se distanciou progressivamente do perfil da reatividade com o aumento da temperatura.<br> / Abstract : The thermochemical conversion of biomass is a form of alternative energy generation, and at the same time it can serve as a viable solution to eliminate the need for disposal of waste. The aim of this study was to evaluate the physico-chemical characteristics of four agroindustrial residues (apple pomace, spent coffee grounds, barley and sawdust) and their steam gasification capability aiming the production of synthesis gas (H2O e CO). The raw biomass were pyrolyzed in a quartz reactor of 400 ml/min N2 at a rate of 200 °C/min and a 5 minute residence time at 900 °C. Both raw biomasses and the chars formed in pyrolysis were characterized by their physico-chemical characteristics. The kinetics of steam gasification of char was assessed in a thermogravimetric balance in isothermal conditions and atmospheric pressure, and the identification of the products was performed on a gas chromatograph. Among the studied biomasses, barley presented the worst performance and was ruled out for further study. In the studied temperature range, the order of reactivity found was spent coffee ground > apple pomace > sawdust. Among the kinetic models tested, the semi-empirical model, based on the random pore model, was the only one successfully fitted to the three biomasses in the whole range of conversion degree. The activation energies obtained varied between 168.4 and 183.8 kJ/mol and the pre-exponential factors and between 1.93·107 and 4.73·107 min-1. From the Arrhenius plot it was possible to observe the change in the kinetic regime at specific temperatures for each char. The order of reaction with respect to the steam partial pressure did not suffer large variations for different samples or for changing the kinetic regime presenting an average value of 0.75. In synthesis gas production it was observed the formation of H2 and CO peaks at high conversions. In the kinetic regime, CO2 formation evolution followed the same trend of the reactivity profile, while in the diffusional regime it gradually distanced itself from the reactivity profile with increasing temperature.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-01T04:14:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348100.pdf: 691398 bytes, checksum: 4211e17393fcfc862e187bc027c8bebb (MD5) Previous issue date: 2017 / Este trabalho avaliou a capacidade da macroalga Kappaphycus alvarezii remover os nutrientes dissolvidos do efluente da carcinicultura de Litopenaeus vannamei em sistema de bioflocos (Biofloc Technology ? BFT) e a influência deste efluente sobre o rendimento e a qualidade da carragenana. Talos da linhagem tetrasporofítica marrom foram cultivados durante 35 dias em condições controladas. Dois meios de cultura foram testados: solução von Stosch a 50% (V) e efluente BFT a 25% (B), ambos diluídos em água do mar esterilizada. Como controle, foi utilizado apenas água do mar esterilizada (C). Ambos os tratamentos e o controle foram feitos em triplicatas. Os talos foram fertilizados por 7 dias conforme seus respectivos tratamentos e na sequência foram cultivados apenas em água do mar esterilizada até o término do cultivo. Amostras de meio de cultura foram coletadas antes e após o período de fertilização para análise de remoção de nutrientes. Ao final do período experimental, a taxa de crescimento média final dos tratamentos V e B não apresentaram diferenças significativas (0,87 %dia-1; 0,95 %dia-1, respectivamente) e foram superiores ao controle (0,62 %dia-1). O nitrato foi a fonte de nitrogênio com maior taxa de remoção, 58,39% no tratamento V e 22,97% no tratamento B. Em relação ao fosfato, 100% foi removido no tratamento V e 83,58% no tratamento B. A concentração de nitrogênio tecidual foi significativamente maior no tratamento V (8,12%). Embora não tenha afetado o rendimento da carragenana kappa, foi observado força de gel e viscosidade significativamente maior no tratamento B (248,85 g cm-² e 19,89 mPa.s, respectivamente). Estes resultados comprovam que a macroalga K. alvarezii pode auxiliar no tratamento do efluente BFT e que este pode substituir a solução von Stosch sem prejudicar o rendimento e a qualidade da carragenana.<br> / Abstract : This work aims to evaluate the capacity of the seaweed Kappaphycus alvarezii to remove dissolved nutrients from effluent of Litopenaeus vannamei shrimp rearing in Biofloc Technology (BFT), and its influence over yield and carrageenan quality. Brown tetrasporophyte thalli were cultivated for thirty-five days under controlled conditions. Two culture media were tested: 50% von Stosch solution (V) and 25% BTF effluent (B), both diluted in sterilized sea water. As control, only sterilized sea water was used (C). Both treatments and the control were made in triplicates. During seven days, thalli were fertilized in the respective treatments and then cultivated in sterilized sea water until the end of the experiment. Culture media samples were taken before and after the fertilization period for nutrient removal analysis. At the end of the experimental period, the average growth rate of the treatments V and B did not show significant differences (0,87 %day-1; 0,95 %day-1, respectively) and both were higher than the control (0,62 %day-1). Nitrate showed the higher removal rate between the nitrogen sources (58,39% for V and 22,97% for B). 100% of the phosphate was removed in the treatment V and 83,58% in the treatment B. The tissue nitrogen content was higher in the treatment V (8,12%). Despite no significant differences in the kappa carrageenan yield, a significant higher gel strength and viscosity for the treatment B was observed (248,85 gcm-² and 19,89 mPa.s, respectively). Those results show that the seaweed Kappaphycus alvarezii can be used in the treatment of BFT effluent. The BFT can also substitute the use of von Stosch solution, avoiding losses in the carrageenan yield and quality.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017 / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:12:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347272.pdf: 4738678 bytes, checksum: 9230052a60be9c4318c1b312fcdc99bb (MD5) Previous issue date: 2017 / O petróleo apresenta em sua composição compostos sulfurosos, considerados contaminantes, que geram problemas técnicos no processo de refino, além de aumentar os custos com o tratamento das frações de petróleo. Durante a combustão dos combustíveis estes compostos são convertidos a gases tóxicos, que em contato com a umidade do ar transformam-se em ácidos, causando prejuízos ambientais como a chuva ácida e à saúde humana. A biodessulfurização (BDS) é uma biotecnologia para a remoção seletiva de compostos heterocíclicos de enxofre sob condições amenas de temperatura e pressão. E por isso vem sendo amplamente estudada como alternativa aos processos convencionais, visando atender as normas ambientais vigentes. Em estudos anteriores com a estirpe Rhodococcus erythropolis ATCC 4277, observou-se que a concentração das fontes de nitrogênio e carbono, no meio de fermentação do sistema de BDS, influenciou na remoção de enxofre e nitrogênio do gasóleo pesado (GOP). Neste trabalho, então, foram otimizadas as condições nutricionais do meio sintético, o que permitiu reduzir o tempo de fermentação, alcançando uma remoção de enxofre superior a 70,0 % (em massa). Assim, atingiu-se uma elevada velocidade específica de degradação, com valores superiores a 4.500 mg de enxofre. kg de GOP-1. h-1. Resultados expressivos também foram alcançados através do emprego do trub e da manipueira como substitutos para o meio sintético de fermentação, assim como para o acelerador de compostagem Organti H-Biol®, estudado também como substituto para a estirpe dessulfurizante R. erythropolis. Com o trub atingiu-se uma remoção de enxofre do GOP de 70,0 % em apenas uma 1 h de fermentação, enquanto para a Manipueira alcançou-se uma remoção máxima de 75,0 % em 12 h. O acelerador de compostagem promoveu uma dessulfurização de até 71,8 %, sendo aplicado, neste caso, apenas 5,00 % (em massa) do produto. Deste modo, os resultados obtidos fomentam a perspectiva de ampliar a escala de estudo e representam um avanço para aplicação desta biotecnologia, uma vez que superam àqueles obtidos, anteriormente, na dessulfurização do gasóleo pesado através da biodessulfurização. / Abstract: Petroleum presents in its composition sulfurous compounds, considered contaminants that generate technical problems in the refining process, besides increasing the costs with the treatment of petroleum fractions. During the combustion of fuels these compounds are converted to toxic gases, which in contact with the humidity of the air transform into acids, causing environmental damages such as acid rain and human health. Biodesulfurization (BDS) is a biotechnology for the selective removal of heterocyclic sulfur compounds under mild conditions of temperature and pressure. Therefore, it has been widely studied as an alternative to conventional processes, in order to meet current environmental standards. In previous studies with the Rhodococcus erythropolis ATCC 4277 strain, it was observed that the concentration of nitrogen and carbon sources in the fermentation medium of the BDS system influenced the removal of sulfur and nitrogen from heavy gas oil (HGO). In this work, the nutritional conditions of the synthetic medium were optimized, which allowed to reduce the fermentation time, reaching a sulfur removal of more than 70.0% (in mass). Thus, a high rate of degradation was reached, with values higher than 4,500 mg of sulfur. kg HGO-1. h-1. Expressive results were also obtained through the use of trub and manipueira as substitutes for the synthetic medium of fermentation, as well as for the Organti H-Biol® composting accelerator, also studied as a substitute for the R. erythropolis desulfurizing strain. With the trub a sulfur removal of 70.0% HGO was achieved in only 1 h of fermentation, while for Manipueira a maximum removal of 75.0% was achieved in 12 h. The compost accelerator promoted desulfurization of up to 71.8%, in which case only 5.00% (in mass) of the product was applied. Thus, the results obtained encourage the prospect of expanding the scale of study and represent a step forward in the application of this biotechnology, since they exceed those previously obtained in the desulfurization of heavy gas oil through biodesulfurization.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017 / Made available in DSpace on 2017-09-19T04:11:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347910.pdf: 2673803 bytes, checksum: 814790580cf469286776917abcc8a6c3 (MD5) Previous issue date: 2017 / As indústrias de papel e celulose contribuem de forma relevante para o desenvolvimento econômico e social de um país. Porém as mesmas apresentam as maiores fontes de poluição ambiental, principalmente por que geram grandes volumes de efluentes. Considerando as características dos efluentes, a atual escassez dos recursos hídricos e priorizando a proteção do meio ambiente, cresce a demanda por estudos que apontem novas tecnologias e alternativas eficientes para tratamento de águas residuárias industriais. Neste contexto, este trabalho possui como objetivo avaliar o processo oxidativo avançado UV/H2O2 aplicado como pós- tratamento de águas residuárias da indústria de papel e celulose. O efluente estudado foi coletado em uma indústria de papel e celulose localizada no meio oeste do Estado de Santa Catarina. Os ensaios foram realizados em escala de laboratório e executados em um reator fotoquímico equipado com uma lâmpada de mercúrio de 125 W. A coleta das amostras para monitoramento dos parâmetros de interesse foram realizadas nos intervalos de 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90 e 120 minutos de irradiação UV. As concentrações de H2O2 variaram entre 15 e 200 mg.L-1. Os resultados revelaram a efetividade da oxidação de substâncias orgânicas com remoção de 84 % da DQO e 92% da DBO5. A remoção da cor foi total para todas as concentrações de H2O2 testadas. No monitoramento da turbidez, as concentrações de 30 ,45 e 100 mg.L-1 de H2O2 removeram em média 46%, enquanto que as aplicações de 150 e 200 mg.L-1 reduziram 80% da turbidez. Na remoção de sólidos totais, foram alcançados índices de redução de até 50%. Para os sólidos suspensos totais o processo UV/H2O2 mostrou-se mais efetivo, com índices de remoção entre 80 e 100% ao final do tratamento foto-oxidativo. Em relação aos compostos de lignina e aromáticos, a remoção foi total em todas as concentrações de H2O2 aplicadas. A toxicidade do efluente pré e pós-tratamento foto-oxidativo foi investigada com bioensaios utilizando Lactuca sativa. A comparação dos resultados obtidos em pH ácido (2,5) e em pH natural do efluente, mostrou a efetividade do tratamento dos efluentes da indústria de papel e celulose pelo processo UV/H2O2 em meio ácido.<br> / Abstract: The cellulose and paper industries contribute of relevant to social and economic development of a country, but the same introduce the biggest sources of environmental pollution, mainly by create big capacity of wastewater. Whereas the characteristics of effluents, the current scarcity of water resources and prioritizing environmental protection, growing demand for studies that point out new technologies and efficient alternatives for industrial wastewater treatment. In this context this work has as objective to evaluate the oxidative process advanced UV/H2O2 applied as post-treatment of wastewater from cellulose and paper industry. The effluent studied was collected at the cellulose and paper industry located in the Midwest of the state. The assay were performed on laboratory scale and executed in a photochemical reactor equipped with a mercury lamp of 125 W. The collection samples for monitoring of the parameters of interest were performed in the intervals of 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90 and 120 minutes of irradiation UV. The concentration of H2O2 varied in between 15 and 200 mg L-1. The results revealed the effectiveness of the oxidation of organic substances with removal of 84% DQO and 92% DBOs. The removal of the color was absolute for all the concentrations of H2O2 tested. In monitoring the turbidity, the concentrations of 30, 45 and 100 mg L-1 of H2O2 removed on average 46%, while the applications of 150 and 200 mg L-1 reduced 80% of turbidity. In removing total solids, were achieved index of reduction from the 50%. For total suspended solids process UV/H2O2 proved to be more effective, with index of removal between 80 and 100% at end of photo oxidative treatment. In relation to lignin aromatic and compounds, removal was total in all concentrations of H2O2 applied. The toxicity of effluent pre and post treatment photo oxidative was researched with bioassays using Lactuca sativa. The simile of the results in acidic pH (2,5) and at natural pH of effluent, showed the effectiveness of the treatment of the effluents from cellulose and paper industry by process UV/H2O2 in acid medium.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-12-01T17:28:36Z No. of bitstreams: 1 Diser Jarilson Santana.pdf: 2766125 bytes, checksum: 79225c4c748d00c37e639d19aea4291f (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-03-17T18:32:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Diser Jarilson Santana.pdf: 2766125 bytes, checksum: 79225c4c748d00c37e639d19aea4291f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-17T18:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diser Jarilson Santana.pdf: 2766125 bytes, checksum: 79225c4c748d00c37e639d19aea4291f (MD5) / O uso de resíduos industriais em lugar de recursos naturais tem-se mostrado de grande utilidade quando se pretende conseguir construções mais sustentáveis, mas nem sempre o conhecimento para que isto seja possível está disponível. Portanto, este trabalho visa demonstrar a viabilidade do uso de resíduos de britagem de rocha, provenientes da indústria de mineração de agregado graúdo para a construção civil, em substituição às areias naturais utilizadas para a produção de concretos em unidades de pré-fabricação de estruturas em Salvador. A metodologia utilizada neste trabalho, para a avaliação da viabilidade da substituição, consistiu em: analise quantitativa em que se executou um programa experimental para a caracterização física, petrográfica e da potencialidade reativa dos resíduos; avaliação do desempenho dos concretos em relação à consistência e quantidade de ar incorporado do concreto no estado fresco; determinação das resistências à compressão, tração e absorção de água no estado endurecido. Para a verificação da viabilidade econômica e dos impactos ambientais da indústria de mineração de rocha para agregados utilizaram-se métodos qualitativos. De acordo com os resultados obtidos conclui-se que a substituição é técnica e economicamente viável. A substituição também é benéfica ao meio ambiente, pois diminui os impactos ambientais negativos das minerações de agregado, já que reduz a quantidade de resíduos das minerações a serem dispostos no meio ambiente e ao mesmo tempo diminui a quantidade de extração de um bem mineral não renovável da natureza.