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Emprego de quitina e quitosana para adsorÃÃo de fenol de efluente de refinaria de petrÃleo / Employment of chitin and chitosan for adsorption of phenol of petroleum refinery wastewater

Maria Aparecida Liberato Milhome 25 May 2006 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / In this research was evaluated the efficiency of the adsorbents chitin and chitosan on the phenol adsorption using the wastewater produced by LUBNOR - Lubricants and Petroleum Derivative of Northeast Brazil, an oil refinery of Petrobras, located in Fortaleza, CearÃ. The study was divided in two stages: study in batch and column of fixed bed. In the first stage were initially investigated the effect of the mass of adsorbent and the effect pH from phenolic solution. The optims parameters (mass 0,2 g and pH 6) were adopted for the subsequent studies of batch. The adsorption kinetic showed that the equilibrium of adsorption happened in 5 hours for chitin and 6 hours for chitosan. The application of the experimental data to the models of pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticles diffusion, suggest that chitosan and chitin follow adsorption kinetic of first and second order respectively. The maximum adsorption capacities obtained, using the Langmuir model, were 1,96 mg/g for chitin and 1,26 mg/g for chitosan. In the second stage of the research, were studied the variation of hydraulic detention time (HDT), height of the bed and pH of the phenolic solution, to verify the optims conditions of column operation. The maximum phenol removal obtained were 70-80% for both adsorbents. In this study the regeneration of the adsorbents were tested with eluents acetone, acetone 50% v/v, ethanol and ethanol 50% v/v. Of these, ethanol 50% v/v, was more efficiency in the phenol recovery, as well as in the regeneration of the adsorbent. The evaluation of the parameters physical-chemical pH, conductivity, turbidity, oil and greases, COD and dissolved solids, suggest an improvement of quality from wastewater of refinery after the treatment with the adsorventes chitin and chitosan. / Nesta pesquisa foi avaliada a eficiÃncia dos adsorventes quitina e quitosana na adsorÃÃo de fenol utilizando a Ãgua residuÃria produzida pela LUBNOR - Lubrificantes e Derivados de PetrÃleo do Nordeste, refinaria da Petrobras, localizada em Fortaleza. O estudo foi dividido em duas etapas: estudo em batelada e em coluna de leito fixo. Na primeira etapa foram avaliados a variaÃÃo da massa do adsorvente e o efeito da mudanÃa do pH do meio. As melhores condiÃÃes (massa 0,2 g e pH 6) foram entÃo adotadas nos estudos posteriores de batelada. Estudos cinÃticos mostraram que a adsorÃÃo mÃxima ocorreu em torno de 5 horas para quitina e 6 horas para quitosana. A aplicaÃÃo dos dados experimentais de cinÃtica aos modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e difusÃo intrapartÃcula, sugerem que quitosana e quitina seguem reaÃÃo de primeira e segunda ordem, respectivamente. As capacidades mÃximas de adsorÃÃo obtidas nos estudos de equilÃbrio, envolvendo isotermas de Langmuir, foram 1,96 mg/g para quitina e 1,26 mg/g para quitosana. Na segunda etapa da pesquisa, foram estudados os parÃmetros tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH), altura do leito fixo e pH da soluÃÃo fenÃlica, para verificar as melhores condiÃÃes operacionais da coluna. As mÃximas percentagens de remoÃÃo de fenol obtidas em coluna foram em torno de 70-80% para ambos os adsorventes. No estudo da regeneraÃÃo dos adsorventes foram testados os eluentes acetona, acetona 50% v/v, etanol e etanol 50% v/v. Dentre estes, o etanol 50% v/v mostrou maior eficiÃncia para recuperaÃÃo do fenol adsorvido, bem como para regeneraÃÃo do adsorvente. A avaliaÃÃo dos parÃmetros fÃsico-quÃmicos pH, condutividade, turbidez, TOG, DQO e sÃlidos dissolvidos, sugerem uma melhoria da qualidade do efluente petrolÃfero apÃs o tratamento com os adsorventes quitina e quitosana.
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Utilização da filtração direta ascendente em pedregulho como alternativa de pré-filtração em sistemas de dupla filtração

Pereira Pinto, Adriana January 2006 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6180_1.pdf: 3188051 bytes, checksum: 2e41a037f926af5a1d1f2281898acade (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Desempenho da filtração direta ascendente em pedregulho como alternativa de pré-filtração em sistema Dupla filtração. O presente trabalho foi desenvolvido em instalação piloto, de novembro de 2002 a julho de 2004, para avaliação do desempenho da filtração direta ascendente em pedregulho. Foi utilizada água de superfície da Barragem de Duas Unas com turbidez variando de apresentou turbidez entre 4,1 e 125 uT, predominando valores entre 4,1 e 30 uT, e cor aparente, foram registrados valores entre 17,5 e 550 uC, predominando valores entre 17,5 e 250 uC. O Sulfato de Alumínio Comercial líquido era adicionado à água de superfície em dosagens pré-definidas através dos ensaios de coagulação e filtração (ECF) realizados com o Filtro de Laboratório de Areia (FLA).Após essa mistura, a água coagulada era filtrada da em um filtro de fluxo ascendente e meio granular constituído por pedregulho de granulometria (2,4 mm a 50 mm). A dosagem era definida através Foram aplicadas dosagens entre 19,74 a 41,70 mg SA/L durante os ensaios efetivos. As taxas de filtração testadas durante os treze ensaios efetivos variaram de 45 a 195 m3/m2.dia. Durante os ensaios efetivos foram executadas descargas de fundo intermediarias na unidade de filtração, para verificação da sua eficiência na remoção das impurezas acumuladas nos interstícios granula e sua influência na duração da carreira de filtração
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Adsorção de ânions presente em efluente usando pó da casca de coco verde modificado / Adsorption of anions present in wastewater using green coconut shell powder

Lima, Ari Clecius Alves de 28 August 2009 (has links)
LIMA, A. C. A. Adsorção de ânions presente em efluente usando pó da casca de coco verde modificado. 2009. 90 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-04-22T14:13:25Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_acalima.pdf: 868566 bytes, checksum: 2df3d1256bc5eb7b9e47a8058c04d8fa (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-22T17:14:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_acalima.pdf: 868566 bytes, checksum: 2df3d1256bc5eb7b9e47a8058c04d8fa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T17:14:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_acalima.pdf: 868566 bytes, checksum: 2df3d1256bc5eb7b9e47a8058c04d8fa (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / Its very known that the increase from residues production particularly the agricultural waste becomes an environmental problem of final destiny of this material In recent years the use of agricultural by-products for the removal of inorganic polutant from wastewater has attracted so many researchers because they are cheap simple and of low cost as sorbents natural for wastewater treatment In this work the powder of the peel of green coconut was modified chemically for the removal anions from aqueous effluent by batch process The preparation of the material modified with quaternary salt of ammonium (2-hidroxypropyltrimethyl ammonium chloride) it was accomplished through factorial experiment The chemical and physical characterization of the raw material and modified was carried out to prove the accomplished chemical modification The parameters such as pH initial anion concentration adsorbent dosage adsorption kinetic and isotherm adsorption with modified material were investigated in this study Adsorption kinetic was also examined in terms of three kinetic models ie pseudo-first-order pseudo-second-order and intraparticle diffusion model Pseudo-second-order kinetic model showed a good agreement with the experimental data. Equilibrium data were evaluated by using nonlinear and linear models of Langmuir Freundlich SIPS Redlich-Peterson Toth e Tempkin equations It was obtained that experimental data conforms to the Langmuir and Freundlich equations In order to characterize synthesized material were measurement performed of FTIR elemental analysis SEM and X-ray From FTIR analysis observed that coconut shells species may interact with NH2 groups coconut shells and the results indicated that coconut shells exhibited potential for application in removal of nitrate sulfate and phosphate from aqueous solutions. / É bem sabido que o aumento da produção de resíduos particularmente os agroindustriais torna o destino final um problema ambiental Recentemente estudos com o uso de resíduos agroindustriais na remoção de poluentes inorgânicos presentes em efluente têm-se tornado atraentes por serem baratos simples e eficientes Neste trabalho onde utiliza o pó da casca de coco verde modificado quimicamente na remoção de ânions de efluente em processo batelada Através de experimento fatorial o material foi modificado quimicamente com sal quaternário de amônio (cloreto de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamônio) O material modificado obtido foi caracterizado (química e física) para comprovar o aumento da eficiência pela modificação química realizada. Os parâmetros pH, concentração inicial dosagem de adsorbente cinética e isoterma de adsorção com ânions nitrato sulfato e fosfato foram investigados neste estudo no material modificado Os resultados com planejamento fatorial mostraram que a temperatura e pressão são parâmetros que mais influenciaram no processo de modificação química do material adsorbente A cinética de adsorção foi examinada em termos de modelos de pseudo-primeira ordem pseudo-segunda ordem e difusão intraparticular O modelo de Pseudo-segunda ordem mostrou as maiores concordâncias com os dados experimentais Dados de equilíbrio analisados pelos modelos não linear e linear de Langmuir Freundlich SIPS Redlich-Peterson Toth e Tempkin indicaram que os dados experimentais são melhor descritos pelas equações de Freundilich e Langmuir A caracterização do bagaço de coco modificado foi realizada pelas técnicas FTIR MEV, analise elementar BET e Difração de Raios–X A análise de FTIR indicou que o grupo NH2 do sal de amina interage com grupos químicos do bagaço de coco e os resultados indicaram que o bagaço de coco modificado exibiu potencial para a sua aplicação na remoção de nitrato, sulfato e fosfato de solução aquosa.
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Post-Treatment for effluents of anaerobic reactors treating domestic effluent by natural and unnatural coagulants / PÃs-Tratamento de Efluentes Provenientes de Reatores AnaerÃbios Tratando Esgotos SanitÃrios por Coagulantes Naturais e NÃo-Naturais

Marcos Erick Rodrigues da Silva 13 July 2006 (has links)
FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / The current investigation aimed to study post-treatments for effluents of anaerobic sludge blanket reactors by using both natural (Moringa oleifera, Lam) and unnatural coagulants. For that, many jar-tests were conducted either using sewage or effluent of a lab-scale UASB (upflow anaerobic sludge blanket) reactor. Many dosages of natural (Moringa oleifera) and unnatural (ferric chloride) coagulants were tested with sewage. Afterwards, the coagulants effect associated to a polymer (FO 4140) was assessed in the physical-chemical and microbiological parameters of the UASB reactor effluent. The results indicated that the natural coagulant moringa provided low turbidity removal in comparison with the unnatural coagulant ferric chloride, for both sewage and UASB effluent, questioning the real application of moringa in the physical-chemical treatment of sewage. Additionally, a negative effect of the moringa seeds was verified after the detection of a considerably increase of the Chemical Oxygen Demand (COD) and turbidity, while testing the UASB effluent. The results show that, in general, the moringa seeds were inefficient on the removal of physical-chemical and microbiological contaminants present in sewage and anaerobic effluents. / O presente trabalho teve como objetivo estudar pÃs-tratamentos de efluentes provenientes de reatores anaerÃbios de manta de lodo pelo uso de coagulantes naturais (Moringa oleifera, Lam) e nÃo naturais. Para tanto, foram realizados vÃrios ensaios de jar-test utilizando tanto esgoto sanitÃrio bruto quanto efluente de um reator UASB (upflow anaerobic sludge blanket) em escala de laboratÃrio. Foram testadas vÃrias dosagens dos coagulantes natural (Moringa oleifera) e nÃo-natural (cloreto fÃrrico) utilizando esgotos brutos domÃsticos. Em seguida foram estudados os efeitos dos coagulantes associados ao auxiliar de coagulaÃÃo (FO 4140), nos parÃmetros fÃsico-quÃmicos e microbiolÃgicos do efluente do reator UASB. A partir dos resultados, verificou-se que o coagulante natural moringa forneceu baixas remoÃÃes de turbidez na comparaÃÃo com o coagulante nÃo-natural cloreto fÃrrico, tanto para o esgoto bruto como para o efluente do reator UASB, questionando-se a real aplicaÃÃo da moringa no tratamento fÃsico-quÃmico de esgoto sanitÃrio. Adicionalmente, verificou-se um efeito negativo do uso das sementes de moringa, mediante a detecÃÃo de um aumento considerÃvel nas concentraÃÃes finais de DQO e turbidez, quando o efluente anaerÃbio era testado. Os resultados mostraram que, de uma forma geral, a semente de moringa se mostrou ineficiente na remoÃÃo de contaminantes fÃsico-quÃmicos e microbiolÃgicos presentes em esgotos sanitÃrios brutos e efluentes anaerÃbios.
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Utilização da filtração direta ascendente em pedregulho como alternativa de pré-filtração em sistemas de dupla filtração

Pereira Pinto, Adriana January 2005 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6490_1.pdf: 3188051 bytes, checksum: 2e41a037f926af5a1d1f2281898acade (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Desempenho da filtração direta ascendente em pedregulho como alternativa de pré-filtração em sistema Dupla filtração. O presente trabalho foi desenvolvido em instalação piloto, de novembro de 2002 a julho de 2004, para avaliação do desempenho da filtração direta ascendente em pedregulho. Foi utilizada água de superfície da Barragem de Duas Unas com turbidez variando de apresentou turbidez entre 4,1 e 125 uT, predominando valores entre 4,1 e 30 uT, e cor aparente, foram registrados valores entre 17,5 e 550 uC, predominando valores entre 17,5 e 250 uC. O Sulfato de Alumínio Comercial líquido era adicionado à água de superfície em dosagens pré-definidas através dos ensaios de coagulação e filtração (ECF) realizados com o Filtro de Laboratório de Areia (FLA).Após essa mistura, a água coagulada era filtrada da em um filtro de fluxo ascendente e meio granular constituído por pedregulho de granulometria (2,4 mm a 50 mm). A dosagem era definida através Foram aplicadas dosagens entre 19,74 a 41,70 mg SA/L durante os ensaios efetivos. As taxas de filtração testadas durante os treze ensaios efetivos variaram de 45 a 195 m3/m2.dia. Durante os ensaios efetivos foram executadas descargas de fundo intermediarias na unidade de filtração, para verificação da sua eficiência na remoção das impurezas acumuladas nos interstícios granula e sua influência na duração da carreira de filtração
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Quantificação de éter-aminas em rejeito da flotação de minério de ferro em função da granulometria.

Silva, Fernanda Mara Fonseca da January 2009 (has links)
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-12-17T19:38:19Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_QuantificaçãoÉter-Aminas.pdf: 1704914 bytes, checksum: 31d3f8f251602c7eb0e1814315279240 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-01-15T17:23:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_QuantificaçãoÉter-Aminas.pdf: 1704914 bytes, checksum: 31d3f8f251602c7eb0e1814315279240 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-15T17:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_QuantificaçãoÉter-Aminas.pdf: 1704914 bytes, checksum: 31d3f8f251602c7eb0e1814315279240 (MD5) Previous issue date: 2009 / As éter-aminas graxas são muito utilizadas na flotação de minério de ferro e, após a utilização, elas são descartadas para barragens de rejeitos. As éter-aminas possuem um alto custo e seu descarte no meio ambiente pode gerar grandes impactos ambientais, assim tem se realizado estudos para remover e quantificar estas substâncias presentes no resíduo gerado. A partir dos resultados é possível afirmar que a quantificação de éter-amina pelo método do verde de bromocresol, em todas as frações da flotação (+0,149 a - 0,044 mm), é viável. A extração das aminas da fase sólida em clorofórmio com agitação foi eficiente, porém se torna inviável em escala industrial. Nas frações compreendidas entre (-0,053 +0,044) e (- 0,044 mm), o teor de éter-amina foi elevado no concentrado sólido, indicando que para tais tamanhos poderia se utilizar uma menor quantidade de éter-amina e uma quantidade maior de depressor (amido), em estudos futuros. Na fração de (-0,149 + 0,105mm) o flotado líquido apresentou as maiores concentrações de éter-amina, mas a baixa recuperação de ferro nessa faixa granulométrica torna inviável sua utilização em larga escala quando se pensa em tratamento de minério. Para as análises de nitrato, nitrito e amônia os resultados mostraram valores muito baixos comparando com as concentrações máximas permitidas na Deliberação Normativa Conjunta COPAM/CERH-MG N.º1, de 05 de Maio de 2008. Estes resultados indicam que, provavelmente, as éter-aminas se decompõe em outros compostos nitrogenados ou servem de fonte de nitrogênio para os microorganismos. Nos estudos realizados sobre a biodegradação das éter-aminas, foram comprovados que o ferro exerce papel fundamental, fornecendo os minerais essenciais para o crescimento bacteriano. O monitoramento da biodegradabilidade das éter-aminas mostraram que, em amostras reais com concentrações de éter-amina de 10mgL-1 após 3 horas, sob agitação e a 35ºC, cerca de 100% da éter-amina foi consumida. Em relação aos testes realizados com concentração de 10mgL-1 à temperatura de 30ºC, cerca de 85% de éter-amina foi consumida em 6 horas, sob agitação, revelando a grande influência da temperatura na velocidade de degradação da éter-amina. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Fatty ether amines are widely used in the flotation of iron ore and usually they are discarded to tailings dams. The ether amines have a high cost and its disposal in the environment can create substantial environmental impacts. Studies have been carried out in order to quantify and to remove these substances from the waste. The results presented here showed that the measurement of ether amines by the bromocresol green method in all fractions of the flotation (+0149 to - 0044 mm) is feasible. The extraction of amines on solid phase with agitation in chloroform was efficient, but it is not applied for industrial scale. In between fractions (-0053 + 0044) and (- 0044 mm), the content of ether amine was high in concentrated solid, indicating that for such sizes smaller amount of ether amine and larger amount of depressor (starch) should be used. The highest concentrations of ether-amine were recovered from the floated fraction of (-0149 + 0105 mm), but the recovery of iron in the band size was low which makes its use impractical in large scale of ore processing. The concentration of nitrate, nitrite and ammonia were low, below to the maximum concentrations allowed in Minas Gerais state legislation (COPAM/CERH, 2008). These results suggest that the ether amines are decomposed into other nitrogen compounds or serve as a nitrogen source for microorganisms. For the biodegradation test of ether-amines, the results showed that iron play a key role on ether-amines degradation, probably as an essential mineral for bacterial growth. Monitoring the biodegradation of ether-amines showed that in real samples with 10mgL-1 of ether amine incubated at 35°C and under agitation, the ether-amine was completely consumed. For tests performed with concentration of 10mgL-1 at 30°C, about 85% of ether-amine was consumed in 6 hours. Agitation and temperature showed a strong influence on the rate of ether-amine degradation.
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Valorização energética de biomassa algal cultivada em águas residuárias via digestão anaeróbia / Energetic valorization by anaerobic digestion of algal biomass cultivated in wastewater

Assemany, Paula Peixoto 06 March 2017 (has links)
Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-06-13T13:23:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2940668 bytes, checksum: a6dbc35542add6d168938c4f2120e3ea (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T13:24:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2940668 bytes, checksum: a6dbc35542add6d168938c4f2120e3ea (MD5) Previous issue date: 2017-03-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Várias abordagens têm sido feitas de forma a confirmar o potencial atrativo das microalgas como matéria prima para a produção de biogás. No entanto, limitações advindas do substrato biomassa algal são ainda na atualidade descritas. As maiores complexidades da digestão anaeróbia da biomassa algal são reportadas como sendo a baixa digestibilidade da parede celular das algas e a inibição do processo pela presença de amônia. De forma a propor estratégias de superação dessas limitações, esse estudo teve como objetivo avaliar o potencial energético de biomassa algal cultivada em efluentes a partir da digestão anaeróbia. Estratégias de pré-tratamentos (térmico e prévia extração lipídica) e complementariedade de substratos foram aplicadas. A extração lipídica aumentou o rendimento da produção de biogás em até 10 vezes, tornando mais disponível o conteúdo intracelular. No entanto, após análise energética, concluiu-se pelo pouco ganho energético acumulado da etapa de extração lipídica, devido principalmente ao baixo acúmulo lipídico da biomassa produzida em efluentes. O aproveitamento lipídico da biomassa se mostrou inviável energeticamente e a geração de biogás da biomassa bruta foi a rota energética mais favorável, tanto para biomassa produzida em lagoas de alta taxa com esgoto doméstico, como para biomassa cultivada em fotobiorreator coluna de bolhas com efluentes da indústria de processamento de carnes. A complementariedade de substratos foi avaliada utilizando-se efluente da indústria de extração de azeite (água ruça) na digestão anaeróbia de biomassa algal produzida em lagoa de alta taxa (LAT) utilizando efluente da indústria cervejeira e esgoto doméstico como meios de cultivo. Adicionalmente, a geração de biogás e a eficiência de degradação da matéria orgânica foram monitoradas ao longo de três fases (72 dias) de operação de um reator híbrido anaeróbio, caracterizadas pelo também uso da água ruça como um substrato complementar à biomassa algal e à aplicação de um pré-tratamento térmico para ruptura da parede celular da biomassa algal. Análises de citometria de fluxo foram realizadas para estimar a integridade da membrana e viabilidade metabólica das células algais de forma a mensurar a eficiência do pré-tratamento aplicado. A água ruça se mostrou um substrato complementar eficiente para digestão anaeróbia da biomassa algal, permitindo melhorar rendimento do processo, além de economia de recursos, facilidade operacional e aproveitamento energético de mais de um resíduo. Para os testes em batelada, o rendimento da digestão foi 36% maior para os testes com 10% de água ruça adicionada à biomassa algal cultivada em esgoto doméstico. Para biomassa cultivada em efluente da indústria cervejeira, valores de até 20% de água ruça puderam ser adicionados à biomassa algal, no entanto, teste utilizando somente a biomassa algal como substrato apresentou os melhores resultados de produção de biogás. Mesmo com a aplicação de pré-tratamento térmico, o melhor rendimento do reator híbrido foi obtido quando operado com 10% de água ruça, cerca de 3 vezes superior ao rendimento obtido somente com biomassa algal. Acredita-se que através do presente estudo foi possível avaliar uma rota promissora de produção de biocombustíveis a partir do tratamento de efluentes, elucidando limitações importantes para a aplicação e ampliação do processo. Temas emergentes e de grande importância no contexto mundial e principalmente nacional foram abordados, nomeadamente o aproveitamento de resíduos e a questão energética, tornando o saneamento ambiental mais atrativo dos pontos de vista econômico e de sustentabilidade, e propondo alternativas de diversificação da matriz energética com o uso de biocombustíveis oriundos de biomassa algal. / Several approaches to confirm the attractive potential of microalgae as a feedstock for biogas production have been undertaken. However, limitations arising from the algal biomass substrate are still described today. The main complicators of anaerobic digestion of algal biomass are reported to be the low digestibility of the algal cell wall and the inhibition of the process by ammonia. In order to propose strategies to overcome these limitations, this study aimed to evaluate the energy potential of anaerobic digestion of algal biomass grown in wastewaters. Thermal and lipid extraction pre-treatments and complementarity of substrates were evaluated. Lipid extraction increased biogas yield ten-fold, by making intracellular content more available. However, an energy analysis showed the lipid extraction stage produced only a small accumulated energy gain, mainly due to the low lipid accumulation in the biomass produced in wastewaters. Utilization of biomass lipid was shown to be energy-infeasible and biogas generation from the crude biomass was the most favorable energy route, both for biomass produced in high rate ponds with domestic sewage and for biomass cultured in a bubble column photobioreactor with effluents from the meat processing industry. The complementarity of substrates was evaluated using olive mill wastewater in the anaerobic digestion of algae biomass produced in a high rate algal pond using effluents from the brewery industry and domestic sewage as culture media. In addition, biogas production and organic matter degradation efficiency were monitored during three phases (72 days) of an anaerobic hybrid reactor, characterized by the use of the olive mill wastewater as a complementary substrate to the algal biomass and the application of a thermal pretreatment for algal biomass cell wall rupture. Algal cell membrane integrity and metabolic viability were analyzed through flow cytometry in order to measure pretreatment efficiency. Olive mill wastewater proved to be an efficient complementary substrate for anaerobic digestion of the algal biomass, allowing better process efficiency, both in batch and semi-continuous feeding modes of the hybrid reactor, as well as resource savings, operational ease and energy utilization of more than one waste. For batchs tests, digestion yield was 36% greater when using 10% of olive mill wastewater together with algal biomass grown in domestic sewage. Values of up to 20% of olive mill wastewater could be added to algal biomass grown in brewery wastewater, however, tests using only algal biomass as the substrate showed the best biogas production results. Even with the application of thermal pretreatment, the best performance of the hybrid reactor was obtained when operated with 10% olive mill wastewater, resulting in about 3 fold higher yield than obtained with algal biomass alone. Through the present study, it was possible to evaluate a promising route for biofuels production through wastewater treatment and identify important limitations to the application and expansion of the process. Emerging issues of great importance worldwide and especially at the national level were addressed, namely waste reuse and renewable energy, making environmental sanitation more attractive from both the economic and sustainability points of view, and alternatives for diversifying the energy matrix with the use of biofuels from algal biomass were proposed.
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Avaliação do cultivo de gramíneas na superfície de aterro sanitário, com ênfase para a redução da emissão de metano e dióxido de carbono para a atmosfera / Evaluation of growing grass surface landfill, with emphasis on the reduction of emission of methane and carbon dioxide to the atmosphere

Santos, Gemmelle Oliveira January 2012 (has links)
SANTOS, G. O. Avaliação do cultivo de gramíneas na superfície de aterro sanitário, com ênfase para a redução da emissão de metano e dióxido de carbono para a atmosfera. 2012. 313 f. Tese(Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-28T18:52:09Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_gosantos.pdf: 7294732 bytes, checksum: 9f490112c831b27709a72b357843d6d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-28T18:52:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_gosantos.pdf: 7294732 bytes, checksum: 9f490112c831b27709a72b357843d6d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-28T18:52:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_gosantos.pdf: 7294732 bytes, checksum: 9f490112c831b27709a72b357843d6d2 (MD5) Previous issue date: 2012 / An Urban Solid Waste (USW) Experimental Cell (EC) was set up in an unused area of the West Metropolitan Landfill in Caucaia (ASMOC), in the Metropolitan Region of Fortaleza, with the aim of studying the behavior of different grasses planted on its cover layer in order to reduce atmospheric emissions of CO2 and CH4 and for the production of plant biomass. Gas emissions were tested with static flow plates on the normal cover layer (blank) and on the planted areas, in addition to the measurements taken on the landfill drainage. All measurements were made in two different campaigns. The morphogenesis, structural, productive and nutritional features of the Mombasa, Massai, Andropogon, Buffel and Bermuda grasses were evaluated. The area on which the EC was located was studied prior to the seeding, including a survey of the subsoil stratigraphic profile and groundwater levels, a geophysical soil characterization (grain size, Atterberg limits, normal Proctor compaction, water permeability) and fertility. The USW was studied for its gravimetric composition, density and moisture content and its leachate was analyzed from a physical and chemical perspective. The gases emitted by the drainage in the first campaign (C1) were composed on average by 14.7% CO2, 8.0% CH4, 11.4% O2, and 65.9% of other gases. In the second campaign (C2) there was an increase in the concentration (%) of the two main gases of interest (CO2: 0.3 times; CH4: 0.5 times) and a reduction in the concentration of the others (O2: 0.2 times, and other gases 0.1 times), with the following concentrations: CO2 19.0%, CH4 11.8%, O2 8.7%, and 60.4% of other gases. The gas emissions of the normal cover layer (blank) were lower than those of the drainage, showing a certain retention: C1: CO2 11.6%, CH4 6.5%, O2 9.1% and 72.7% of other gases; C2: CO2 14.9%, CH4 9.4%, O2 7.2% and 68.5% of other gases. Regarding the mass flows, there was an increase between the two campaigns (mean values): 2.5 x 10-3 and 3.6 x 10-3 g/m2.s of CH4 (C1 and C2, respectively), and 1.2 x 10-2 and 1.5 x 10-2 g/m2.s of CO2 (also for C1 and C2, respectively). The volumetric flows were the following (mean values): 4.0 x 10-6 and 5.7 x 10-6 m3/m2.s of CH4 (C1 and C2); and 7.0 x 10-6 and 8.8 x 10-6 m3/m2.s of CO2 (C1 and C2). The flows were within the ranges reported in the literature. Regarding the grass crops, it was observed that even though they were planted on a typical landfill soil without any special soil or cultivation treatment, the seeds of all five studied grasses germinated within the expected biological times. These species survived on the soil of the landfill yet presented smaller plant development indicators than those reported in the literature. The negative effect of an extreme soil compaction and low soil fertility contributed to such lower developmental results. Each crop showed a different ability to prevent gas emissions through the cover layer. We present them in descending order (mean values), namely: Mombasa (2.6% and 3.8% of CH4 in C1/C2, and 4.6% and 6.0% of CO2 in C1/ C2); Massai (2.0% and 2.8% of CH4, and 3.5% and 4.5% of CO2); Andropogon (1.1% and 1.5% of CH4, 1.9% and 2.5% of CO2); Bermuda (0.9% and 1.3% of CH4, 1.6% and 2.0% of CO2); and Buffel (0.4% and 0.6% of CH4, 0.5% and 0.6% of CO2). The volumetric and mass flows were lower in the soil planted with Mombasa grass and higher in that planted with Buffel. This was related to the main morphogenesis, structural, nutritional and productive features used in the assessment of crop survival and development. / Nesta pesquisa, uma Célula Experimental (CE) de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) foi instalada numa área não utilizada do Aterro Sanitário Metropolitano Oeste de Caucaia (ASMOC), Região Metropolitana de Fortaleza, com o objetivo de se estudar o comportamento de gramíneas na sua superfície, visando a redução das emissões de CH4 e CO2 para a atmosfera e a produção de biomassa vegetal. As estimativas das emissões de gases foram realizadas por meio de ensaios com placa de fluxo estático na cobertura convencional (branco) e nas coberturas cultivadas, além das medições feitas no dreno; todos em duas campanhas. Os cultivos de capim Mombaça, Massai, Andropogon, Buffel e da grama Bermuda foram avaliados com relação as características morfogênicas, estruturais, produtivas e nutricionais. A área que recebeu a CE foi previamente estudada por meio do reconhecimento do perfil estratigráfico do subsolo e do nível d‟água, caracterização dos solos em termos geofísicos (granulometria, limites de consistência, compactação Proctor Normal, permeabilidade à água) e quanto à fertilidade. Os RSU foram estudados quanto à composição gravimétrica, densidade aparente, teor de umidade e seu lixiviado analisado do ponto de vista físico-químico. Os gases emitidos pelo dreno, na primeira campanha (1ªC) foram compostos, em média, por 14,7% de CO2, 8,0% de CH4, 11,4% de O2 e 65,9% de outros gases. Na segunda campanha (2ªC) houve um aumento na concentração (%) dos dois principais gases de interesse (CO2: 0,3 vezes e CH4: 0,5 vezes) e redução na concentração dos demais (O2: 0,2 vezes e OG: 0,1 vezes): 19,0% de CO2, 11,8% de CH4, 8,7% de O2 e 60,4% de outros gases. Os gases emitidos pela cobertura (branco) foram (em %) menores que os emitidos pelo dreno, mostrando retenção: 1ªC = 11,6% de CO2, 6,5% de CH4, 9,1% de O2 e 72,7% de outros gases; 2ªC = 14,9% de CO2, 9,4% de CH4, 7,2% de O2 e 68,5% de outros gases. Em relação aos fluxos mássicos houve aumento entre as campanhas (média): 2,5 x 10-3 e 3,6 x 10-3 g/m2.s de CH4 (1ªC e 2ªC, respectivamente), 1,2 x 10-2 e 1,5 x 10-2 g/m2.s de CO2 (1ªC e 2ªC). Os fluxos volumétricos foram (média): 4,0 x 10-6 e 5,7 x 10-6 m3/m2.s de CH4 (1ªC e 2ªC) e 7,0 x 10-6 e 8,8 x 10-6 m3/m2.s de CO2 (1ªC e 2ªC). Cabe observar que os fluxos estiveram dentro dos intervalos da literatura. Em relação aos cultivos, observou-se que mesmo colocadas sobre solo típico de aterro sanitário e sem tratamento especial na cobertura ou no cultivo, as sementes dos quatro capins estudados e da grama Bermuda apresentaram germinação dentro dos prazos biológicos previstos. Assim, houve sobrevivência dessas espécies sobre o solo do aterro sanitário, porém com indicadores de desenvolvimento vegetal menores em relação a literatura, contribuindo para isso o efeito negativo da extrema compactação da cobertura e o baixo grau de fertilidade do solo. Cada cultivo teve uma capacidade diferente de impedir as emissões dos gases pela cobertura. Em ordem decrescente, observou-se (média): Mombaça (2,6 e 3,8% de CH4 na 1ªC/2ªC; 4,6 e 6,0% de CO2 na 1ªC/2ªC), Massai (2,0 e 2,8% de CH4; 3,5 e 4,5% de CO2), Andropogon (1,1 e 1,5% de CH4; 1,9 e 2,5% de CO2), Bermuda (0,9 e 1,3% de CH4; 1,6 e 2,0% de CO2) e capim Buffel (0,4 e 0,6% de CH4; 0,5 e 0,6% de CO2). Os fluxos mássicos e volumétricos também foram menores no solo cultivado com capim Mombaça e maiores no capim Buffel e isso manteve relação com as principais características morfogênicas, estruturais, produtivas e nutricionais utilizadas na avaliação da sobrevivência e desenvolvimento dos cultivos.
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Tratamento anaeróbio do líquido da casca de coco verde utilizando reator UASB / Anaerobic treatment of coconut husk liquor (CHL) utilizing UASB reactor

Araújo, Alex Miranda de 21 February 2008 (has links)
ARAÚJO, A. M. Tratamento anaeróbio do líquido da casca de coco verde utilizando reator UASB. 2008. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T18:18:42Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_amaraujo.pdf: 3911814 bytes, checksum: a8ed275cc4d817dd10a3aa156845ca3a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-07T19:19:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_amaraujo.pdf: 3911814 bytes, checksum: a8ed275cc4d817dd10a3aa156845ca3a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-07T19:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_amaraujo.pdf: 3911814 bytes, checksum: a8ed275cc4d817dd10a3aa156845ca3a (MD5) Previous issue date: 2008-02-21 / With the aim of reusing the agroindustry waste and aggregating value to the productive chain of immature coconut, Embrapa Agroindústria Tropical (Brazilian Agricultural Research Corporation, Tropical Agroindustry National Centre) has developed a system for processing this raw material. During the pressing stage, the Coconut Husk Liquor (CHL) is generated. It contains high concentration of organic matter, with Chemical Oxygen Demand (COD) varying from 60 to 80 g/L, including phenolic compounds and sugars. In this work, the performance of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) was evaluated for CHL treatment. The lab-scale UASB reactor (16.8 L) was operated during 222 days increasing the organic loading rate (OLR) from 2.2 kgCOD/m3.d to 10 kgCOD/m3.d. The UASB reactor performance was evaluated based on influent and effluent COD and total phenolic compounds (tannin); sludge specific methanogenic activity (SMA) and anaerobic toxicity; biogas production and composition; pH, alkalinity and volatile fatty acids (VFA). Results showed that UASB reactor can be used for pre-treatment of CHL, showing stability during the operation period, with COD removal efficiency higher than 80%, phenolics compounds removal efficiency of around 48%. The ratio AGV/alkalinity was always lower than 0,30. Biogas presented 75% of methane on its composition. Toxicity tests demonstrated that CHL was not toxic to the methanogenic consortia. / Para promover o reuso de resíduos da agroindústria e agregar valor à cadeia produtiva do coco verde, a Embrapa agroindústria tropical desenvolveu uma tecnologia capaz de aproveitar cascas deste produto. Atualmente, as cascas do coco verde compõem a maior parte dos resíduos sólidos depositados nas praias. A tecnologia converte as cascas em pó e fibra que possuem grandes aplicações comerciais e ambientais. Durante a etapa de prensagem, ocorre a geração do Líquido da Casca de Coco Verde (LCCV), que apresenta elevada concentração de matéria orgânica, cuja Demanda Química de Oxigênio (DQO) varia de 60 a 80 gO2/L, incluindo compostos fenólicos e açucares. Neste trabalho, avaliou-se a performance de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (Upflow Anaerobic Sludge Blanket – UASB) para tratamento do LCCV. O reator UASB em escala de laboratório (16,8 L) foi operado por 222 dias tendo sua carga orgânica volumétrica (COV) aumentada gradativamente de 2,2 até 10 Kg DQO/ m3 d. A performance do UASB foi avaliada através de determinações de DQO, compostos fenólicos totais (taninos) do afluente e efluente; atividade metanogênica específica (AME) e toxicidade anaeróbia do lodo; composição e produção de biogás; pH, alcalinidade e ácidos graxos voláteis (AGV). Os resultados demonstraram que o UASB pode ser usado para pré-tratamento do LCCV, mantendo-se estável durante toda a operação do sistema com remoção de DQO superior a 80% e de taninos em torno de 48%. A razão AGV/alcalinidade bicarbonato ficou sempre inferior a 0,40. O biogás apresentou composição de 75% de metano. Os ensaios de toxicidade demonstraram que o LCCV não foi tóxico à biomassa metanogênica presente no UASB.
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Estudo metodológico de caracterização física de resíduos sólidos domiciliar e comercial para o municipio de Fortaleza-CE / Methodological study of the physical characteristics of household and commercial solid waste for the municipality of Fortaleza-CE

Lessa, Emerson Ribeiro 02 October 2008 (has links)
LESSA, E. R. Estudo metodológico de caracterização física de resíduos sólidos domiciliar e comercial para o municÍpio de Fortaleza-CE. 2008. 169 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-05-05T18:30:30Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_erlessa.pdf: 4254235 bytes, checksum: 9e6d2b74e014d5fe1949e42e6efea547 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-11T17:47:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_erlessa.pdf: 4254235 bytes, checksum: 9e6d2b74e014d5fe1949e42e6efea547 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-11T17:47:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_erlessa.pdf: 4254235 bytes, checksum: 9e6d2b74e014d5fe1949e42e6efea547 (MD5) Previous issue date: 2008-10-02 / It can be observed that life quality of the population is directly related to income since in market economies there are essential components for the well being of families which depend from families ability to purchase products such as food, clothing etc. The present study is concerned with the determination of a methodology compatible with the reality of Fortaleza/CE, for the gathering of physical parameters of commercial and household wastes such as: production per capita, waste composition expressed in % of total weight of sample; waste density. The analysis of quality and quantity of the household and commercial wastes generated in Fortaleza is correlated to income indicators. This research provides important data for the design and implementation of plans and programmes of waste management and for the provision of services of household and commercial solid wastes. It can be concluded that generation of waste is directly related to the consumption standards of a society. The research obtained the following data for Fortaleza: per capita production of household wastes: 0,74 kg/hab/day; mass density: 218 kg/m3; around half of the household wastes is organic matter subject to composting (50,3%). / Observa-se que a qualidade de vida da população está diretamente relacionada com a renda, pois em uma economia de mercado, como é o caso de Fortaleza/CE, existem componentes essenciais para o bem-estar das famílias que dependem de sua capacidade de comprar produtos, tais como alimentos, vestuário, etc. O presente estudo visa à determinação de uma metodologia compatível com a realidade local da cidade de Fortaleza/CE, para o levantamento de parâmetros físicos, a saber: taxa de geração per capita, composição gravimétrica e massa específica aparente, de resíduos sólidos com características domiciliar e comercial. A análise da qualidade e quantidade dos resíduos gerados pelos domicílios e comércios da cidade pautou-se na correlação com os indicadores de renda. Esta pesquisa fornece dados prioritários e de extrema importância no planejamento e implementação de planos e programas relativos ao gerenciamento ou prestação dos serviços de resíduos sólidos domiciliares e comerciais, podendo-se concluir que a geração de resíduos guarda uma relação direta com os padrões de consumo de uma sociedade. Na pesquisa, foram obtidos os seguintes dados para Fortaleza: produção per capita média de resíduos domiciliares: 0,74 kg/hab/dia; massa específica aparente média: 218 kg/m3; cerca de metade dos resíduos domiciliares é composta por matéria orgânica compostável (50,3 %).

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