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Resíduos da construção civil na cidade de Londrina: análise da política de gerenciamento de resíduos da construção civil adotada pelo município e estudo de caso utilizando uma proposta de reciclagem baseada na técnica de estabilização por solidificação à base de cimento Portland. / Civil construction residues in the city of Londrina: analysis of the construction residues management policy adopted by the municipality and case study using a proposed recycling based on stabilization by solidification technique the Portland cement base.

Magagnin Filho, Nilson 15 February 2016 (has links)
O processo de reaproveitamento dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) na cidade de Londrina, Estado do Paraná, foi pesquisado. O objeto da investigação foi analisar a política sobre a reciclagem dos resíduos da construção na cidade. Constatou-se que o município tem observado as legislações atuais e que tem organizado e disciplinado a atuação dos grandes e pequenos gerdores. Também foram analisados os procedimentos adotados por uma empresa ambientalmente licenciada, identificando seu processo de produção do material reciclado e caracterizando o produto a ser reutilizado. O material reciclado é o resultado da rebritagem do resíduo da construção, que se transforma em pedras e areia resultantes da trituração de concreto puro ou da trituração conjunta de concreto, argamassa, pisos, revestimentos e tijolos cerâmicos. Foi analisado esse processo para verificar a existência de procedimentos de identificação de contaminação na empresa para a utilização dos resíduos na reciclagem e, principalmente, verificar a existência de contaminação no produto. Nos agregados produzidos foram identificados alumínio e cádmio em excesso e, para que possam ser utilizados livres destes contaminantes, foi proposta a técnica de estabilização por solidificação. No entanto, os resultados não foram os esperados, uma vez que observou-se aumento dos teores destes contaminantes após o encapsulamento usando a técnica à base de cimento Portland. Concluiu-se que, provavelmente, como já foi observado em pesquisas anteriores, a causa principal desse aumento é a contaminação do cimento, único material adicionado aos resíduos para a fabricação dos corpos de prova. Uma proposta de protocolo para a reutilização de resíduos de construção e demolição com resíduos industriais incorporados foi também apresentada, bem como recomendações para a produção e utilização de agregados reciclados. Como a contaminação do cimento parece ser recorrente, sugere-se que estudos sobre as possíveis causas da contaminação e desvios das normas técnicas sejam mais profundamente pesquisados. / The recycling process of construction and demolition residues (RCD) in the city of Londrina, Parana State, was searched. The object of the research was to analyze the policy on recycling of construction residues in the city. It was found that the city has noted the current legislation and has organized and disciplined the performance of large and small generators. Were also analyzed the procedures adopted by an environmentally licensed company, identifying its production process of recycled material and featuring the product to be reused. The recycled material is the result of rebritagem the residue of the construction, which turns into gravels and sand resulting from pure concrete grinding or joint grinding of concrete, mortar, floors, tiles and bricks. This process was analyzed to check for contamination identification procedures in the company for the use of residue recycling and especially check for contamination in the product. In produced clusters identified excess aluminum and cadmium, that can be used free of such contaminants, it has been proposed for stabilization/solidification technique. However, the results were not expected given that there was increase in levels of these contaminants after encapsulation technique using Portland cement-based. It was concluded that, probably, as has been observed in previous research, the main cause of this increase is contamination of the cement, only material added to the residue for the manufacture of test specimens. A proposed protocol for the reuse of construction and demolition residue with embedded industrial residue was also presented, as well as recommendations for the production and use of recycled aggregates. As cement contamination seems to be recurring, it is suggested that studies on the possible causes of contamination and technical norms deviations are more thoroughly researched.
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Stabilisation thermique de la couche photo-active dʼune cellule solaire organique par réticulation

Derue, Lionel 28 November 2013 (has links)
Dans une configuration optimale, la couche photo-active d’une cellule solaire organique forme une hétérojonction volumique entre un matériau donneur et un matériau accepteur d’électrons. Cette morphologie optimale se trouve dans un état thermodynamique métastable. En cours de fonctionnement, l’absorption incidente provoque une élévation de la tempéra- ture des dispositifs. L’apport d’énergie thermique au système le fait évoluer vers un état thermodynamique stable correspondant à une micro-séparation de phase entre les deux matériaux nuisible aux performances photovoltaïques du dispositif. La solution à cette problématique envisagée dans cette thèse est de figer la morphologie optimale de la couche photo-active par réticulation chimique. Dans le but de prévenir la diffusion et la cristallisation des dérivés du fullerène, plusieurs approches ont été étudiées : la formation d’une maille de polymères réticulés, l’accroche des dérivés du fullerène aux chaînes du polymères ou la liaison entre plusieurs dérivés du fullerène. Les différentes fonctions réticulantes utilisées dans ces approches sont l’allyle, le cinnamate, l’anthracène et l’azoture. Au cours de ces travaux, des résultats satisfaisants ont été obtenus avec la fonction azoture. Basé sur cette fonction, nous avons développé un additif qui permet d’augmenter notablement la stabilité thermique des cellules solaires réticulées. Cette approche a été validée sur plusieurs couples de matériaux polymères/dérivés du fullerène à l’état de l’art. / Efficient bulk-heterojunction solar cells require an interpenetrating network of electron donating and electron accepting materials. Indeed, the optimum nano-sized phase segregation is a thermodynamically metastable system. Under operating conditions, especially under solar illumination, the temperature of the solar cell increases significantly. Adding thermal energy to the system leads to further micro-phase separation that is harmful for photovoltaic device performances. In order to freeze the optimal morphology, several approaches based on chemical cross-linking have been studied : formation of cross-linked polymer network, binding fullerene derivatives to polymer side chains or cross-linking between fullerene derivatives. Different cross-linkable functions have been used : allyl, cinamate, anthracene and azide. A versatile stabilization strategy of bulk heterojunctions morphology has been found by mean of incorporating a cross-linkable additive in low amounts with different polymer :fullerene blends. This approach is validated on multiple materials at the state-of-the-art.
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Estudo da resistência e da rigidez de uma mistura de material fresado asfáltico e pó-de-pedra com a adição de cimento

Pasche, Eduardo January 2016 (has links)
A malha rodoviária brasileira é elemento fundamental para as cadeias produtivas, pois promove a integração de regiões, estados, portos, ferrovias, hidrovias e aeroportos. A qualidade do pavimento é um dos principais determinantes do desempenho dos usuários durante suas viagens. Uma das formas para a correção dos defeitos nos pavimentos é a restauração, sendo bastante empregada atualmente a fresagem do revestimento asfáltico, que consiste na operação de um corte do revestimento asfáltico, esta atividade produz uma grande quantidade de resíduo nas obras de restauração de rodovias, denominado de material fresado asfáltico ou somente fresado, que é constituído por agregados (graúdos e miúdos) e Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP). Esta pesquisa objetivou avaliar, através de ensaios laboratoriais, a viabilidade da utilização de uma mistura de material fresado e pó-de-pedra estabilizados quimicamente com cimento Portland em camadas de pavimentos flexíveis, correlacionando o índice porosidade/teor volumétrico de cimento (η/Civ) com parâmetros de rigidez e resistência das misturas. O material fresado é oriundo da BR-290. Foi realizada estabilização granulométrica, sendo determinado o teor de 70% de material fresado e 30% de pó-de-pedra e a estabilização química, com os teores de 3%, 5% e 7%. Foram moldados corpos-de-prova de 10 x 20 cm para ensaios de resistência à compressão e resistência à tração. Para o módulo de resiliência, foram moldados corpos-de-prova de 6,5 x 10 cm e para o módulo complexo foram moldados corpos-de-prova de 10 x 15 cm, todos com 28 dias de cura. A análise dos resultados mostrou que ambas as resistências e módulos estudados aumentam linearmente com o aumento da quantidade de cimento e exponencialmente com a redução da porosidade. Os resultados também mostraram que o material apresenta características viscoelásticas oriundas do material fresado. A relação porosidade/teor volumétrico de cimento ajustado por um coeficiente [η/(Civ)0,41] mostrou-se adequada na previsão das resistências e módulos para todas as misturas estudadas. O desempenho satisfatório colabora com a possibilidade de abranger os estudos destes materiais. / The Brazilian highways are fundamental to the productive chain once promote the integration of regions, states, ports, railways, waterways and airports. The quality of the surface is a major determinant of the performance of travelers during their travels. One way to correct the defects in the pavements is the restoration currently being used through milling of the asphalt coating and its reuse. In the operation of a drilling asphalt coating, such activity produces a lot of waste in highway restoration works, called Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), which is composed of aggregates (coarse and fine) and asphalt binder. The use of such material is the main objective of present research, targeting the grain size and chemical stabilization, the latter adding Portland cement. This research aims to evaluate, through laboratory testing, the viability of using a mixture of RAP and powdered rock chemically stabilized with Portland cement for layers in flexible pavements, correlating the porosity/cement ratio (η/Civ) with stiffness and resistance parameters of the mixtures. The RAP used in present research comes from restoration of the BR-290. The grain size stabilization was performed; RAP content being determined as 70% and 30% of powdered rock. The chemical stabilization was carried out with early strength Portland cement contents of 3%, 5% e 7%. Specimens’10x20 cm were manufactured for the unconfined compressive and splitting tensile tests. For the resilient modulus, specimens had 6.5x10cm and for the dynamic modulus specimens had10x15 cm. All ests were cured for 28 days. The results showed that both, resistance and modules increase linearly with increasing amount of cement and exponentially with decreasing of the porosity. The results also show that the material has viscoelastic characteristics originating from the RAP. The relationship between the porosity/cement ratio adjusted by a coefficient [η/(Civ)0.41] proved adequate in predicting resistance and modules for all studied mixtures. Satisfactory performance corroborates the possibility of covering of the studies of this material.
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Avaliação de desempenho de uma estação de tratamento de esgoto por lagoas de estabilização com chicanas /

Takeuti, Marcos Roberto Shoiti. January 2003 (has links)
Orientador : Tsunao Matsumoto / Banca: Roque Passos Piveli / Banca: Geraldo de Freitas Maciel / Resumo: Este trabalho teve como objetivo o monitoramento e avaliação da eficiência da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) na cidade de Santa Fé do Sul - SP, e a comparação dos resultados auferidos com ETEs da região. A Estação de Tratamento de Esgoto de Santa Fé do Sul investigada era composta de uma lagoa anaeróbia seguida por uma lagoa facultativa com 3 (três) divisores de fluxo (chicanas) paralelos, formando 4 (quatro) canais paralelos dentro da mesma, seguida por uma lagoa de maturação com apenas 1 (um) divisor de fluxo (chicanas) formando 2 (dois) canais paralelos, formando chicanas do tipo vai e vem. O monitoramento foi realizado no período de novembro de 2000 a junho de 2003. Os ensaios de investigação dos parâmetros de controle foram realizados em duas etapas, sendo a primeira etapa com quatro pontos de coletas realizadas quinzenalmente, no período de novembro de 2000 a junho de 2002, e a segunda etapa, com oito pontos de coletas com freqüência semanal, no período de março a junho de 2003. Os parâmetros investigados no monitoramento foram: DBO (mg/L), DQO (mg/L), OD, Temperatura (°C), pH, Sólidos Totais (mg/L), Sólidos Suspensos Totais (mg/L), Coliformes Totais (NMP/100mL) e Coliformes Fecais (NMP/100mL) das amostras coletadas em pontos de interesse ao longo das lagoas da ETE conforme etapas de investigação. Os parâmetros investigados e analisados na ETE durante o período de monitoramento foram animadores, apresentando valores de eficiência de remoção dos mesmos melhores em comparação as das ETEs da região. / Abstract: This work had as objective the accompaniment and evaluation of the efficiency of the Sewage Treatment Station of Santa Fé do Sul city, São Paulo state, Brazil, and the comparison of the obteined results with others stations of the same region. The station are composed with stabilization ponds. The first pond is anaerobic, followed by one facultative pond, with three parallel flow divisors (baffle), forming four parallel channels. This pond is followed by a maturation pond, with only one flow divisor (Baffle), forming two parallel channels. The accompaniment was accomplished in the period of november from 2000 to june of 2003. The chemical and bacteriological tests of investigation were accomplished in two stages. In the the first stage, the samples are collected in four different points every fifteen days, in the period of november of 2000 to june of 2002. In the second stage, the samples are collected in eigth different points every seven days, in the period of march to june of 2003. The parameters investigated in the acconpaniment were: Biochmical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), Dissolved Oxygen (DO), Temperature (T), pH, Total Solids (TS), Total Suspended Solids (TSS), Total Coliforms, and Faecal Coliforms. The samples was collected in strategical points in the ponds, according to investigation stages. The investigated and analyzed parameters in station during the acconpaniment period were exciting, presenting better values of efficiency of removal of polluents in comparison with others stations of the region. / Mestre
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Spokojenost zaměstnanců a stabilizace pracovníků v podniku / Employee satisfaction and stabilization of workers in a company

Krynková, Pavla January 2011 (has links)
This thesis deals with the job satisfaction in one factory of a textile company which is struggling with high employee turnover. In the theoretical part, the attention is paid to staff turnover and employee satisfaction. In the empirical part, building on the theoretical part, an analysis of employee satisfaction is performed based on a survey in the factory. In the final part, proposals and possible actions are discussed which may lead to an improvement of the situation in the company.
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Štátna pomoc finančnému sektoru vo vybraných krajinách v dobe finančnej krízy v rokoch 2007-2009 / Government aid to financial sector in selected countries during financial crisis in years 2007-2009

Zahorjan, Domicián January 2011 (has links)
This thesis is focused on financial crisis and its short-term solutions. Based on theoretical analysis of causes of crisis and solutions, the aim is to analyse financial crisis from years 2007-2009 on case studies of USA, United Kingdom, Germany and Ireland. Furthermore, the aim is to analyse efficiency and success of adopted stabilisation measures. Analysis of adopted measures is based on internationaly comparable indicators, such as capital power or loans creation in context of costs spent and economic performance. The conclusion is, that national governments were successful in stabilising financial sector, but the problems, which caused crisis, still remains unsolved and their solutions were only delayed. Thesis is also coming to conclusion, that smaller government interventions leads to stabilisation of financial sector with lower costs and smaller increase in moral hazard and thus in lower systemic risk.
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Veřejné investice státu a územně samosprávných celků jako stabilizátory hospodářského cyklu. / The size and role of central and local governments and their public investments as a stabilizators of business cycle

Vaško, Jan January 2012 (has links)
This work deals with stabilization policy of central Government and also local governments in the Czech republic, which is in present time very important question. There was made an analysis of available data on the central Government and local Government Levels. The analysis was made on time period 2001-2011. The data were compared with GDP growth for the central Government level or tax revenue from personal income for local governments. On the basis of this data, the conclusion has been made. Central and also local governments work as a stabilizator of business cycle and the hypothesis, that state and local governments work against business cycle, was confirmed.
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Avaliação da presença de cianobactérias em efluentes de sistema de tratamento de esgotos sanitários por lagoas de estabilização associadas a tratamento físico-químico. / Evaluation of the presence of cyanobacteria in wastewater treatment system throught stabilization ponds associated with physicochemical treatment.

Osvaldo Americano Godoy 28 September 2007 (has links)
A presente pesquisa propôs avaliar a presença de cianobactérias, tanto quantitativamente como qualitativamente e clorofila-a quantitativamente, em relação à legislação CONAMA Nº 357/05, em um sistema de tratamento de lagoas de estabilização com pré e pós-tratamento físico-químico, além de avaliar o comportamento de parâmetros convencionais, como Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO), Nitrogênio amoniacal (NNH3), Fósforo (P), Sólidos Suspensos Totais (SST), Potencial Hidrogeniônico (pH). Para tanto, utilizou-se a Estação de Tratamento de Efluentes da Riviera de São Lourenço - Bertioga - SP, para o estudo em questão, onde o sistema é composto de Tratamento primário quimicamente assistido (TPQA) com aplicação de produtos químicos (polímero como coagulante), seguido de duas lagoas facultativas, lagoa de maturação, Decantador de algas (decantador) com aplicação de produtos químicos (polímero e cal hidratada) e tanque de contato de cloro. Utilizou-se um período de estudo de nove meses (Outubro/2005 à Junho/2006), com coletas e análises semanais e quinzenais, dos efluentes das lagoas facultativas, da lagoa de maturação, do Decantador de algas e final do sistema. As análises foram realizadas no Laboratório de Controle Ambiental da Riviera de São Lourenço. Foram encontradas ao longo do sistema as seguintes espécies de cianobactérias: Planktothrix sp, Merismopedia sp, Microcystis sp, Phormidium sp, Chroococcus sp, Pseudonabaena sp, Aphanocapsa sp. Ao longo de todo o período, as maiores presenças de espécies foram de Planktothrix sp. e Merismopedia sp. Encontrou-se os seguintes valores ao longo do sistema para densidades de cianobactérias na baixa temporada: para lagoas facultativas - 18880 cel/mL; lagoa de maturação - 16350 cel/mL; Decantador de algas - 4680 cel/mL; saída do sistema - 6400 cel/mL; e na alta temporada: para lagoas facultativas - 26340 cel/mL; lagoa de maturação - 13170 cel/mL; Decantador de algas - 11840 cel/mL; saída do 1 sistema - 2910 cel/mL. As densidades de cianobactérias encontradas na baixa e alta temporada na saída do tratamento refletem valores sempre abaixo em relação à nova legislação CONAMA Nº 357/05 no que tange os limites de cianobactérias para águas classes I, II e III. As concentrações de clorofila-a no efluente da lagoa de maturação resultaram em 432 ±182?g/L, e 268 ± 185?g/L no efluente final do sistema. A eficiência de remoção foi de 53 ± 28%,. Estes resultados de clorofila-a para este sistema de tratamento de esgotos com as novas mudanças, ou seja, o sistema biológico precedido e sucedido por tratamento físico-químico, podem ser considerados satisfatórios, mas são mais elevados que os limites preconizados na Resolução CONAMA Nº 357/05 para águas classes I, II e III, havendo a necessidade se contar com algum grau de diluição para permitir o enquadramento. Para os parâmetros convencionais analisados ao longo do período, destacam-se as concentrações no efluente final de fósforo de 5 ± 2 mgP/L e de nitrogênio amoniacal de 22 ± 10 mgN/L. Com relação ao fósforo, observa-se a necessidade de diluição no corpo receptor para o enquadramento às classes mais restritivas e, com relação ao nitrogênio amoniacal, verifica-se que o valor médio é superior ao padrão de lançamento de 20 mgN/L estabelecido pela Resolução 357/2005 do CONAMA. / The present research proposes to evaluate the presence of cyanobacteria either quantitatively and qualitatively, as well as chlorophyll-a quantitatively, according to CONAMA Nº 357/05 legislation, for a stabilization ponds treatment system associated with physico-chemical treatment, as well as evaluating typical parameters behavior, such as Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), Nitrogen (N), Phosphorus (P), Total Suspended Solids (TSS), power hydrogen (pH). For the research, It has been used the Riviera de São Lourenço effluent treatment station in Bertioga - SP, where the system includes an Chemical enhanced Primary Treatment (CEPT) with application of chemicals products (polymer with coagulant), followed by two Facultative ponds, maturation pond, Algae Removal (decanter) with application of chemical components (polymer and hydrated lime) and chlorine chicane. It has taken a period of 9 months (oct/2005 to jun/2006), with both weekly and fortnight sample and analysis, and the observed spots were the facultative pond output, maturation pond output, algae remover output and system output. The analyses were made by Riviera de São Lourenço environmental control laboratory, when the following sorts of cyanobacteries have been found: Planktothrix sp, Merismopedia sp, Microcystis sp, Phormidium sp, Chroococcus sp, Pseudonabaena sp, Aphanocapsa sp. During the whole period, the major presence of species detected were Planktothrix sp.(100%) and Merismopedia sp.(71%). The following values for cyanobacteria density were found at low season: facultative ponds - 18880 cel/mL; maturation pond - 16350 cel/mL; algae removal - 4680 cel/mL; system output - 2910 cel/mL. The cyanobacdteria density found during low 1 and high season at the system output always under the new legislation CONAMA Nº 357/05, according the cyanobacteria limits for I, II and III classes of water. The chlorophyll-a concentration on the maturation pond´s effluent and system output showed 432 ± 182?g/L and 268 ± 185?g/L, respectively. The removal efficiency was 53 ± 28%. These chlorophyll-a results for that wastewater system, with the improvements, were satisfatory, but higher than the legislation´s limits for I, II and III water classes before the dilution computation. For the conventional parameters analysed during the whole period, phosphorus concentrations at the system output were 5 ± 2 mgP/L and total nitrogen 22 ± 10 mgN/L are showed up. It was observed that is necessary the dilution computation for phosphorus for accordance to legislation and for total nitrogen it was verified that the mean value is higher than de limit of 20mgN/L, according to legislation CONAMA 357/2005.
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\"Estabilização de suspensões aquosas de alumina pela adição de taninos e quitosana quaternizada\" / Stabilization of aqueous alumina suspensions by addition of tannin and quaternized chitosan

Bianca Machado Cerrutti 23 September 2005 (has links)
A indústria cerâmica tem destinado produtos para as mais diversas áreas e, com a crescente exigência de alta qualidade, tornou-se necessário desenvolver novas técnicas para o processamento cerâmico. O objetivo consiste em produzir corpos a verde (antes da queima) mais homogêneos, com menor incidência de micro-defeitos. Tais materiais podem ser produzidos preparando-se suspensões aquosas de pós cerâmicos como o óxido de alumínio (Al2O3), conhecido como alumina. Estas suspensões possuem um alto teor de sólidos no meio. A adição de outras espécies ao meio auxilia a dispersão das partículas, aumentando a estabilidade da suspensão. Estas espécies podem ser polieletrólitos (polímeros com cargas) que interagem com a superfície das partículas de alumina, através de vários mecanismos, promovendo um impedimento à aproximação de outras partículas. Neste trabalho, foram utilizados três tipos de taninos, que são macromoléculas de origem vegetal, de nome comercial Weibull e Macrospec; e Dispersan, sendo que a diferença entre eles está na quantidade de grupos hidroxila, maior em Macrospec com relação a Weibull, e na mistura com polímero sintético, o poliacrilato de sódio, caso do Dispersan. Um derivado quaternizado de quitosana, (nitrogênio trimetilado), um polissacarídeo natural, também foi utilizado como agente de estabilização. A meta pretendida correspondia à obtenção de suspensões com partículas menores e portanto menor viscosidade e maior fluidez, ou seja a suspensões mais homogêneas que levem a produtos de melhor qualidade. A avaliação da estabilidade das suspensões, devido à adição das macromoléculas, foi feita através de medidas de viscosidade, potencial zeta, diâmetro médio de partícula, além de testes de sedimentação. Dentre os agentes de estabilização utilizados, os taninos Weibull, Macrospec e Dispersan, no geral, apresentaram desempenho similar, contribuindo para uma diminuição da viscosidade e do tamanho das partículas da suspensão e no teste de sedimentação, um melhor empacotamento. A quitosana quaternizada também levou à estabilização da suspensão em determinadas condições mas, comparativamente aos taninos, apresentou desempenho inferior. Os resultados foram promissores, todavia, devendo o estudo ser aprofundado considerando-se condições diversificadas. / The ceramic industry provides products for several areas, and new processing techniques became necessary to meet the quality requirements. The objective is to produce more homogeneous green microstructures (bodies before burning), with lower number of micro-defects. Such materials can be produced from aqueous suspensions of aluminum oxide (Al2O3), known as alumina. These suspensions have a large number of solid particles, and dispersion of particles may be assisted by the addition of other species, increasing stability. These species can be polyelectrolytes (polymers with charges) that interact with the surface of alumina particles, hindering the approach of other particles. In this work, vegetal macromolecules such as tannins and chitosan, polysaccharides found in exoskeleton of crustaceans, are used as stabilizing (stabilization) agents of the suspension. Evaluation of the suspension stability, due to addition of these macromolecules, is performed through measurements of viscosity, zeta potential, particle diameter, pore size and sedimentation tests. The overall aim is the attainment of less viscous suspensions with smaller particles and greater fluidity, i.e. more homogeneous suspensions that lead to better-quality products. Amongst the stabilizing agents used, the tannins presented the better performance, contributing for a reduction in viscosity and particle size, in addition to a better wrapping up in the sedimentation tests. Although the quaternized chitosan has also contributed for a decrease in viscosity and particle size, it presented inferior performance, in comparison to that of tannins. These results were nevertheless promising, and a further study with chitosan is recommended, in which other conditions are employed.
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EletroflotaÃÃo nÃo-convencional Aplicada à SeparaÃÃo e Ruptura Celular de Microalgas: um AvanÃo na Viabilidade da GeraÃÃo de Biodiesel / Electroflotation unconventional Applied to Break Mobile and Separation of Microalgae: A Breakthrough in Generation Feasibility of Biodiesel

Anna PatrÃcya Florentino de Souza Silva 31 January 2013 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Embora todas as etapas do processo de produÃÃo de biodiesel a partir de microalgas sejam essenciais, a separaÃÃo e a ruptura celular da biomassa sÃo particularmente importantes, uma vez que as tecnologias disponÃveis para este fim apresentam elevados custos, comprometendo a viabilidade do aproveitamento energÃtico. Este trabalho teve como objetivo apontar um sistema que conseguisse aliar a separaÃÃo da biomassa algal de efluente de sistemas de lagoas de estabilizaÃÃo à ruptura celular, como uma alternativa de prÃ-tratamento para maximizar a extraÃÃo de lipÃdios pelo mÃtodo modificado de Bligh e Dyer; assim como estudar preliminarmente a comunidade fitoplanctÃnica presente para comparaÃÃo dos rendimentos lipÃdicos. Um reator de eletroflotaÃÃo nÃo-convencional foi confeccionado para operar em batelada e em fluxo contÃnuo, utilizando-se eletrodos nÃo consumÃveis e baixa potÃncia elÃtrica. A metodologia proposta foi comparada com tÃcnicas tradicionalmente utilizadas para ruptura celular: autoclave, micro-ondas e ultrassom. Foram selecionadas seis estaÃÃes de tratamento de esgotos (ETE) com diferentes configuraÃÃes de lagoas de estabilizaÃÃo para anÃlise dos gÃneros fitoplanctÃnicos dominantes e do teor lipÃdico. Observou-se a separaÃÃo da biomassa, sendo obtida eficiÃncia de remoÃÃo de turbidez superior a 80% em 20 minutos de operaÃÃo do reator em batelada. Entre os mÃtodos de prÃ-tratamento tradicionais testados, o micro-ondas foi o que apresentou maior rendimento lipÃdico (33,7  5,3%), diferente estatisticamente da autoclave (15,4  2,26%) e ultrassom (13,3  2,96%). Para a eletroflotaÃÃo nÃo-convencional o rendimento lipÃdico foi de 24,8  7,05%, que nÃo apresentou diferenÃa estatÃstica quando comparado ao micro-ondas. Entretanto, quando os custos energÃticos foram considerados, a eletroflotaÃÃo nÃoconvencional apresentou um custo de 5,6 Wh.g-1, sendo menor que o obtido para o micro-ondas. Os gÃneros de microalgas que predominaram nos efluentes analisados pertenciam Ãs classes Chlorophyceae, Cyanophyceae e Euglenophyceae. Em uma anÃlise quantitativa geral, os efluentes de todas as estaÃÃes analisadas apresentaram rendimento lipÃdico entre 8,5 e 34,6%. Os efluentes das ETE Aquiraz e TupÃ-Mirim apresentaram os maiores teores lipÃdicos (28,4  6,3% e 23,1  3,6%, respectivamente), sem diferenÃa estatÃstica (p=0,12). Os efluentes das ETE Araturi e Tabapuà apresentaram os menores potenciais lipÃdicos, sem diferenÃa estatÃstica entre eles (14,3  5,9% e 15,6  4,9%, respectivamente, p=0,68). A eletroflotaÃÃo nÃo-convencional mostrou-se como uma metodologia promissora para separaÃÃo e ruptura das cÃlulas de microalgas de efluentes de lagoas de estabilizaÃÃo, cujos potenciais lipÃdicos assemelharam-se aos obtidos a partir de biomassa microalgal cultivada em processos convencionais. AlÃm disso, a metodologia desenvolvida neste trabalho soma um motivo para a separaÃÃo e utilizaÃÃo da biomassa algal de lagoas de estabilizaÃÃo evitando, com isso, seu lanÃamento nos corpos dÂÃgua e garantindo um ganho econÃmico e ambiental, uma vez que visa o aproveitamento da biomassa para a produÃÃo de biocombustÃvel, ao passo que minimiza impactos ambientais decorrentes da presenÃa elevada desse material no ambiente. / Although all stages on the production of biodiesel from microalgae cells are essential, harvest and cell disruption biomass are particularly important, since the available technologies for this purpose present high cost, compromising energy recovery viability. This study aimed to develop a system that could combine separation of algal biomass from wastewater stabilization pond systems to cell disruption as an alternative of pretreatment to maximize total lipids extraction by the modified method of Bligh and Dyer, as well as perform a preliminary study of the phytoplankton for comparison of lipid content. A non-conventional electroflotation reactor was designed to operate in batch and continuous flow, using non-consumable electrodes and low electrical power. The proposed methodology was compared to traditional techniques used for cell disruption: autoclave, microwave and ultrasound. Six Wastewater Treatment Plant (WTP) with different pond configuration were selected for analysis of the dominant phytoplankton genera and lipid content. Biomass separation was achieved, with turbidity removal efficiency exceeding 70% in 20 minutes of operation with the batch reactor. Among the traditional pretreatment methods tested, the microwave showed the highest lipid yield (33.7  5.3%), followed by autoclave (15.4  2.26%) and ultrasound (13.3  2.96%). For non-conventional electroflotation methodology, lipid yield was 24.8  7.05%, which showed no statistical difference when compared to the microwave method. However, when energy cost was considered, non-conventional electroflotation presented a cost of 5.6 Wh.g-1, which was smaller than that obtained by the microwave method. The predominant microalgae genera in the analyzed effluents belonged to the classes Chlorophyceae, Cyanophyceae and Euglenophyceae. In a general quantitative analysis, the effluents from the analyzed ponds presented lipid yield between 8.5 and 34.6%. Effluents of the WTP Aquiraz and TupÃ-Mirim achieved the highest lipid content (28.4  6.3% and 23.1  3.6%, respectively), with no statistical difference (p = 0.12). Effluents of the WTP Araturi and Tabapuà achieved the lowest lipidic potential, with no statistical difference (14.3  5.9% and 15.6  4.9%, respectively, p = 0.68). Non-conventional electroflotation proved to be a promising methodology for harvesting and cell disruption of microalgae provided by effluent stabilization ponds, whose potential lipid resembled those obtained from microalgal biomass cultivated in conventional processes. Furthermore, the methodology developed in this work adds a reason for the harvesting and utilization of algal biomass from waste stabilization ponds avoiding, thus, its release into water bodies and ensuring an environmental and economic gain, since it aims the use of biomass for biofuel production, while minimizing environmental impacts due to elevated presence of this material on the environment.

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