Orientador: Celso Luíz da Silva / Banca: Carlos Eduardo Vaz Rossell / Banca: Geraldo Luiz Palma / Resumo: A perspectiva de aumento da produção de álcool combustível causa preocupação com relação à destinação da vinhaça, subproduto da destilação do etanol de cana. A vinhaça é um poluente com alto teor de orgânicos e inorgânicos e que precisa ser tratada. Atualmente, a utilização da vinhaça "in natura" no solo é comum, porém, há controvérsias sobre salinização do solo e contaminação de aquíferos subterrâneos. Dentre os processos de tratamento da vinhaça, encontram-se na literatura científica, vários trabalhos a respeito da fertirrigação e digestão anaeróbica, mas não a respeito da evaporação da vinhaça, que pode ser realizada através de evaporadores tipo filme descendente. o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de redução da quantidade de vinhaça através da evaporação, o que não descarta a utilização da vinhaça concentrada como fertilizante. Para isto, elaborou-se o balanço de massa e energia de uma planta de múltiplos efeitos de evaporação de vinhaça localizada na cidade de Potirendaba, São Paulo. Os resultados obtidos foram comparados com os dados da planta. A unidade de evaporação tem capacidade de processar cerca de 100m³/h de vinhaça e recupera cerca de 80 m³/h de água para o processo de usina. o balanço foi elaborado através de um software comercial (Sugars ) sendo que os resultados obtidos pela simulação refletiram os dados coletados na planta. Os coeficientes de transferência de calor e a área dos evaporadores foram calculados a partir de correlações da literatura. Analisou-se também recuperação de água em uma usina fictícia que produz 1.000 m³/dia de etanol, visando avaliar a evaporação de vinhaça como possível tecnologia a ser empregada para se atingir os requerimentos da resolução nº 88 da Secretaria de Estado do Meio Ambiente, que determina o consumo de água nas usinas em até 1 m³ por... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The perspective of increase in ethanol fuel production causes a worry about the vinasse destiny, an industrial waste ethanol distillation. The vinasse is a pollutant with high concentrations in organic compounds and it needs to te treated. Nowadays, the use of vinasse "in natura" in the soil is a common practice; however there are controversies about increase in the salts concentration in soil and water table contamination. Among vinasse treatment processes, there are several scientific approaches about vinasse evaporation, that can be carry on in falling film evaporators. Te proposal of this work was to study the decrease in the vinasse amount with the evaporation process, what does not eliminate the use of concentrated vinasse as a fertilizer. For this, it was elaborated the mass and energy balance for a multiple effect evaporation plant of vinasse based in Potorendaba city, São Paulo State. The obtained results were compared with the plant data. The evaporation plant has a process capacity of around to 100 m³/h and it recovers around to 80 m³/h of water to the mill process. The balance will be obtained through process modeling and simulation software (Sugars), it being the results agreed with the plant information. The heat transfer coefficients and the areas for the evaporators were calculated from literature correlations. It also was analyzed the water recovery of a fictitious sugar and ethanol mill that produces 1,000 m³/day of ethanol, in order to evaluate the vinasse evaporation as possible technology to be employed to attend the requirements of the law number 88 of Environment State Department, which determines a maximum water consumption of 1 m³ per tons of sugar cane processed. Finally, it was analyzed the potential reduction of vinasse transport cost by tank trucks / Mestre

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-17Bitstream added on 2014-08-13T18:00:20Z : No. of bitstreams: 1 000761771.pdf: 941550 bytes, checksum: 5fa87d0b2448e2f86d3f64561da5d73a (MD5) / Avaliou-se inicialmente a adaptação de inóculo mesofílico para a conversão anaeróbia termofílica da vinhaça de cana-de-açúcar, em dois reatores UASB instalados em série R1 e R2. Na entre-safra da colheita da cana-de-açúcar avaliou-se o uso do melaço de cana-de-açúcar e depois, novamente a vinhaça para a produção de metano. Os reatores foram mantidos na temperatura controlada de 55°C e operados por 387 dias. As cargas orgânicas volumétricas (COV) aplicadas no R1 foram crescentes de 0,15 a 12,50 g DQOtotal (L d)-1. As melhores eficiências de remoção de DQOtotal e DQOdiss foram observadas com a aplicação de (COV) de 0,15 a 3,50 e 3,50 a 7,0 g DQOtotal (L d)-1, com a utilização da vinhaça como afluente, e foram de 55 e 51%, respectivamente, para o sistema (R1 + R2). Os maiores valores de produção volumétrica de metano foram de 0,205 e 0,365 L CH4 (L d)-1 e ocorreram com a aplicação de (COV) de 7,5 a 12,5 e de 6,5 a 11,3 g DQOtotal (L d)-1 utilizando como afluente a vinhaça, no R1 e R2, respectivamente. Os resultados demonstraram a possibilidade de tratamento anaeróbio termofílico de vinhaça em reatores UASB, com boa remoção de DQO e após a adaptação, aumento na produção volumétrica de metano e na porcentagem de metano presente neste biogás. As eficiências de remoção foram de 37 e 70% para o nitrogênio kjeldahl (NK) e fósforo total, respectivamente, não evidenciando reduções elevadas das concentrações desses nutrientes. Portanto, mantendo a qualidade de fertilizante do efluente tratado e nesse caso ate melhorando, em virtude de suplementação com N e P / An adaptation of mesophilic inoculum for thermophilic anaerobic conversion of vinasse sugarcane, in two UASB reactors installed in series R1 and R2 was initially assessed. In the sugarcane off-season we evaluate the use of sugarcane molasses and again vinasse to produce methane. The reactors were maintained at the controlled temperature of 55 ° C and operated for 387 days. The organic loading rate (OLR) applied in R1 were increased from 0.15 to 12.50 g CODtotal (L d)-1 .The best removal efficiencies of CODtotal and CODdiss were observed with and applying (OLRs) from 0.15 to 3.50 and 3.50 7.0 g CODtotal (L d)-1, using a vinasse as influent and were 55 and 51%, respectively, for the system (R1 + R2). The higher values of volumetric methane production, were 0.205 and 0.350 L CH4 (L d)-1 and occurred with application of (OLRs) from 7.5 to 12.5 and 6.5 to 11.3 g CODtotal (L d)-1 using vinasse as influent on R1 and R2, respectively. The results demonstrated the possibility of thermophilic anaerobic treatment of vinasse in UASB reactors, with good removal of COD and after start up, increased volumetric methane production and methane percentage present in this biogas. Fertilizer quality of this effluent was obtained due of low concentration reduction of nutrients, were 37 and 70% removal efficiencies for Kjeldahl nitrogen (NK) and total phosphorus, respectively, possibly because N and P supplementation

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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-04-28Bitstream added on 2014-06-13T19:06:28Z : No. of bitstreams: 1 granato_ef_me_bauru.pdf: 1358490 bytes, checksum: f6e7ea188b96cc9f38b5adaffba98e62 (MD5) / O objetivo principal deste trabalho é analisar o potencial de geração de energia elétrica a partir da queima do biogás gerado no processo de biodigestão anaeróbica da vinhaça, de uma destilaria com capacidade produtiva de 600 metros cúbicos de álcool por dia. Foram analisadas doze safras (de 1990/1991 até 2001/2002), das quais se obteve dados referentes à produção de álcool e de vinhaça, permitindo a estimativa do potencial de energia a ser produzida pela biodigestão anaeróbica deste efluente. Comparou-se as quantidades de energia elétrica gerada pela queima do bagaço, de energia elétrica adquirida da concessionária e da energia elétrica a ser gerada pela biodigestão anaeróbica da vinhaã, concluindo-se que no caso do processo em estudo operar em condições normais, poderá haver uma redução de 62,70% na aquisição de energia elétrica da concessionária. Analisaram-se também as implicações ambientais, levando-se em conta os obstáculos e riscos que o processo atual de tratamento deste efluente oferece e os benefícios que a biodigestão anaeróbica da... / The main aim of this study is to generate electricity through the burning of biogas, which is obtained from the process of anaerobic biodigestion of vinasse. This work was done in a destilary, which can produce 600 'm POT.3'of alcohol a day. The data to be estimated the capacity of producing power from that effluent came from the analysis of twelve crops grown from 1990/1991 to 2001/2002 and the production of alcohol and vinasse. From them comparing the amount to electricity generated by the burning of the cane pulp and from the electriciy obtained from the power suppliers and also from anaerobic biodigestion by vinasse. It was concluded that process works... (Complete abstract click electronic access below)

A vinhaça, água residuária do processo, apresenta em sua composição DQO de 20 a 100 g DQO.L-1 e um ótimo potencial de produção de biogás por meio da digestão anaeróbia. Para avaliar a capacidade de produção de biogás, foram realizados experimentos sob o efeito gradual da carga orgânica volumétrica (COV) e da relação A/M, avaliando a etapa metanogênica. Como no processo de fabricação do etanol é adicionado ácido sulfúrico para evitar a contaminação bacteriana, foi avaliado a interferência da adição de diferentes concentrações de sulfetos no processo em valore de pH 7,0 e 7,5. O fermentador foi alimentado com Na2S.9H2O, variando a concentração do íon S2- de 0 a 1000 mg.L-1. Para obter uma boa eficiência na produção de metano, a etapa acidogênica também foi avaliada. Para isso, se manteve as mesmas concentrações de biomassa e substrato, porém, ajustando os valores de pH em 5,0, 5,5, 6,0 e 6,5. Na etapa metanogênica uma satisfatória redução da elevada carga orgânica presente na vinhaça foi alcançada, com eficiência de remoção entre 82,0% e 90,3% em processo mesofílico. Um ajuste polinomial foi realizado para avaliar a produção específica de metano, que variou de 379 mL CH4.h-1 a 872 mL CH4.h-1 e atividade metanogênica de 0,33 mmol CH4.gSVT-1 h-1 a 0,77 mmol CH4.gSVT-1 h-1. Para a etapa da sulfetogênese, o pH afetou consideravelmente o desempenho das arqueas metanogênicas, ocorrendo inibição mais acentuada para o pH 7,5. Na concentração mais baixa testada, de 50 mg S2-.L-1, foi observada inibição de 31,85% para pH 7,0 e de 67% para pH 7,5 e para a concentração mais elevada de 1000 mg S2-.L-1 a inibição foi de 59,75% e de 94,07% respectivamente. Na última etapa da acidogênese, maiores concentrações de ácido propiônico e acético foram alcançadas em pH 5,0 e 5,5, com 1374,66 e 1477,23 mg C3H6O2.L-1 e 993,05 e 767,80 mg CH3COOH.L-1. Maiores taxas de produção de AGV ocorreram em pH 6,5, alcançando para o ácido propiônico 8,82 mmol.d-1 gSVT-1 e 7,99 mmol.d-1 gSVT-1 para ácido acético. A produção acumulada de metano nas primeiras 60 horas atingiu 2210 mL, 5300 mL, 7210 mL e 7620 mL CH4, respectivamente para pH 5,0, 5,5, 6,0 e / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-07-12T18:44:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vanessa Verona Peruzzo.pdf: 3017795 bytes, checksum: 5aad4de95a823b85afe45b94c6cd1fc0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-12T18:44:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vanessa Verona Peruzzo.pdf: 3017795 bytes, checksum: 5aad4de95a823b85afe45b94c6cd1fc0 (MD5) Previous issue date: 2017-07-12 / Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguêz de Mello, CENPES. / The vinasse, wastewater of the process, presents in its composition a COD of 20 to 100 g COD.L-1 and an excellent biogas production potential through anaerobic digestion. To evaluate the biogas production capacity, experiments were carried out under the gradual effect of organic volumetric load (OVL) and A/M ratio, evaluating the methanogenic step. Considering that sulfuric acid is added to the ethanol production process to prevent bacterial contamination, the interference of the addition of different sulfide concentrations in the process at pH 7.0 and 7.5 was evaluated. The fermenter was fed with Na2S.9H2O, varying the concentration of the S2- ion from 0 to 1000 mg.L-1. In order to obtain good efficiency in the production of methane, the acidogenic step was also evaluated. For this, the same concentrations of biomass and substrate were maintained, however, the pH to was adjusted 5.0, 5.5, 6.0 and 6.5. In the methanogenic stage a satisfactory reduction of the organic load present in the vinasse was achieved, with removal efficiency in the range of 82.0% and 90.3% for mesophilic process. A polynomial fit was performed to evaluate the specific production of methane, ranging from 379 mL CH4.h-1 to 872 mL CH4.h-1 and a methanogenic activity of 0.33 mmol CH4.gSVT-1 h-1 at 0.77 mmol CH4.g SVT-1 h-1. For the sulfetogenic stage, the pH considerably affected the performance of the methanogenic archaea, with a more pronounced inhibition at pH 7.5. The lowest concentration tested, 50 mg S2-.L-1, resulted in an inhibition of 31.85% inhibition pH 7.0 and 67% at pH 7.5. The highest concentration, 1000 mg S2-.L-1, the inhibition was 59.75% and 94.07% respectively. Higher concentrations of propionic and acetic acid were reached at pH 5.0 and 5.5, with 1374.66 and 1477.23 mg C3H6O2.L-1 and 993.05 and 767.80 mg CH3COOH.L-1. Higher rates of VFA production occurred at pH 6.5, yielding 8.82 mmol.d-1 gSVT-1 and 7.99 mmol.d-1 gSVT-1 for acetic acid for propionic acid. Cumulative methane production in the first 60 hours increased 2210 mL, 5300 mL, 7210 mL and 7620 mL CH4, respectively to pH 5.0, 5.5, 6.0 and 6.5.

Orientador: Roberto Alves de Oliveira / Coorientador: Rose Maria Duda / Banca: Wanderley José de Melo / Banca: José Tavares de Sousa / Resumo: Avaliou-se inicialmente a adaptação de inóculo mesofílico para a conversão anaeróbia termofílica da vinhaça de cana-de-açúcar, em dois reatores UASB instalados em série R1 e R2. Na entre-safra da colheita da cana-de-açúcar avaliou-se o uso do melaço de cana-de-açúcar e depois, novamente a vinhaça para a produção de metano. Os reatores foram mantidos na temperatura controlada de 55°C e operados por 387 dias. As cargas orgânicas volumétricas (COV) aplicadas no R1 foram crescentes de 0,15 a 12,50 g DQOtotal (L d)-1. As melhores eficiências de remoção de DQOtotal e DQOdiss foram observadas com a aplicação de (COV) de 0,15 a 3,50 e 3,50 a 7,0 g DQOtotal (L d)-1, com a utilização da vinhaça como afluente, e foram de 55 e 51%, respectivamente, para o sistema (R1 + R2). Os maiores valores de produção volumétrica de metano foram de 0,205 e 0,365 L CH4 (L d)-1 e ocorreram com a aplicação de (COV) de 7,5 a 12,5 e de 6,5 a 11,3 g DQOtotal (L d)-1 utilizando como afluente a vinhaça, no R1 e R2, respectivamente. Os resultados demonstraram a possibilidade de tratamento anaeróbio termofílico de vinhaça em reatores UASB, com boa remoção de DQO e após a adaptação, aumento na produção volumétrica de metano e na porcentagem de metano presente neste biogás. As eficiências de remoção foram de 37 e 70% para o nitrogênio kjeldahl (NK) e fósforo total, respectivamente, não evidenciando reduções elevadas das concentrações desses nutrientes. Portanto, mantendo a qualidade de fertilizante do efluente tratado e nesse caso ate melhorando, em virtude de suplementação com N e P / Abstract: An adaptation of mesophilic inoculum for thermophilic anaerobic conversion of vinasse sugarcane, in two UASB reactors installed in series R1 and R2 was initially assessed. In the sugarcane off-season we evaluate the use of sugarcane molasses and again vinasse to produce methane. The reactors were maintained at the controlled temperature of 55 ° C and operated for 387 days. The organic loading rate (OLR) applied in R1 were increased from 0.15 to 12.50 g CODtotal (L d)-1 .The best removal efficiencies of CODtotal and CODdiss were observed with and applying (OLRs) from 0.15 to 3.50 and 3.50 7.0 g CODtotal (L d)-1, using a vinasse as influent and were 55 and 51%, respectively, for the system (R1 + R2). The higher values of volumetric methane production, were 0.205 and 0.350 L CH4 (L d)-1 and occurred with application of (OLRs) from 7.5 to 12.5 and 6.5 to 11.3 g CODtotal (L d)-1 using vinasse as influent on R1 and R2, respectively. The results demonstrated the possibility of thermophilic anaerobic treatment of vinasse in UASB reactors, with good removal of COD and after start up, increased volumetric methane production and methane percentage present in this biogas. Fertilizer quality of this effluent was obtained due of low concentration reduction of nutrients, were 37 and 70% removal efficiencies for Kjeldahl nitrogen (NK) and total phosphorus, respectively, possibly because N and P supplementation / Mestre

Orientador: Celso Luiz da Silva / Banca: Jorge Hamada / Banca: Alberto Hernandez Neto / Resumo: O objetivo principal deste trabalho é analisar o potencial de geração de energia elétrica a partir da queima do biogás gerado no processo de biodigestão anaeróbica da vinhaça, de uma destilaria com capacidade produtiva de 600 metros cúbicos de álcool por dia. Foram analisadas doze safras (de 1990/1991 até 2001/2002), das quais se obteve dados referentes à produção de álcool e de vinhaça, permitindo a estimativa do potencial de energia a ser produzida pela biodigestão anaeróbica deste efluente. Comparou-se as quantidades de energia elétrica gerada pela queima do bagaço, de energia elétrica adquirida da concessionária e da energia elétrica a ser gerada pela biodigestão anaeróbica da vinhaã, concluindo-se que no caso do processo em estudo operar em condições normais, poderá haver uma redução de 62,70% na aquisição de energia elétrica da concessionária. Analisaram-se também as implicações ambientais, levando-se em conta os obstáculos e riscos que o processo atual de tratamento deste efluente oferece e os benefícios que a biodigestão anaeróbica da ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The main aim of this study is to generate electricity through the burning of biogas, which is obtained from the process of anaerobic biodigestion of vinasse. This work was done in a destilary, which can produce 600 'm POT.3'of alcohol a day. The data to be estimated the capacity of producing power from that effluent came from the analysis of twelve crops grown from 1990/1991 to 2001/2002 and the production of alcohol and vinasse. From them comparing the amount to electricity generated by the burning of the cane pulp and from the electriciy obtained from the power suppliers and also from anaerobic biodigestion by vinasse. It was concluded that process works... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Um reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), em escala piloto, foi utilizado para tratamento anaeróbio da vinhaça, resíduo proveniente da produção de açúcar e álcool de cana-de-açúcar. O reator foi inoculado com lodo granulado, oriundo de reator UASB tratando resíduo de abatedouro de aves; e submetido ao aumento gradativo de carga orgânica volumétrica (COV) até atingir 10 kgDQO.m3.dia-1. O aumento da COV ocorreu através do ajuste da vazão e, portanto, do aumento da velocidade ascensional do sistema. O objetivo deste estudo foi avaliar e acompanhar o efeito que tais mudanças operacionais provocam na manta de lodo granular. As análises físicas, químicas e biológicas foram realizadas no inóculo e na manta de lodo, durante o incremento da COV (2,5, 5,0, 7,5 e 10 kgDQO.m-3.dia-1). Foi estudada a distribuição de dimensão, a resistência mecânica, a composição de metais e estrutura microbiana dos grânulos. Os grânulos do inóculo e do reator UASB variaram de 0,4 a 5 mm. O inóculo apresentou maior frequência de grânulos entre 2,1 e 2,5 mm. Com a introdução da COV e aumento da velocidade ascensional, verificou-se diminuição dos tamanhos dos grânulos. Nas COV de 2,5 e 5,0 kgDQO.m-3.dia-1 a maior frequência de grânulos foi de 1,6 a 2,0 mm e nas COV de 7,5 e 10 kgDQO.m-3.dia-1 foi de 0,4 a 1 mm. A análise de resistência mecânica aplicada aos grânulos causou diminuição no tamanho dos mesmos em todas as situações analisadas. O teste estatístico ANOVA revelou que as amostras foram estatisticamente diferentes, confirmando que o aumento de COV e a agitação aplicada aos grânulos no teste de resistência modificou as características do lodo granular. Os metais presentes na vinhaça não causaram impacto tóxico aos microrganismos no reator. As análises microbiológicas mostraram grande diversidade microbiana nos grânulos em todas as situações analisadas. Nas COV mais baixas (2,5 e 5,0 kgDQO.m-3.dia-1) as Methanosaetas se mantiveram no centro do grânulo, mas nas COV mais altas elas afloraram na superfície granular. Verificou-se que o aumento da COV diversificou os tipos de bactérias e selecionou a população de arqueia adaptada às novas condições. De forma geral, os resultados apontam que a tecnologia UASB é adequada ao tratamento de vinhaça de alta carga orgânica devido à boa adaptação dos grânulos às condições operacionais. / A pilot scale upflow anaerobic sludge blanket (UASB) was used for anaerobic treatment of vinasse. The reactor was inoculated with granular sludge from an UASB reactor treating poultry slaughterhouse wastewater. A gradual increase of the volumetric organic loading rate (OLR) up to 10 Kg COD.m3.day-1 was imposed. The increasing of the OLR occurred by increasing the flow rate and, thus, from increasing the upflow velocity. The aim of this study was to evaluate and monitor the effect that such operational changes cause in the granular sludge blanket. The physical, chemical and biological analyzes were performed in the inoculum and the sludge blanket, during the increase in OLR (2.5, 5.0, 7.5 and 10 Kg COD. 3.day-1). Size distribution, mechanical strength, metal composition and microbial structure of the granules were studied. The granules from the inoculum and from the UASB reactor varied from 0.4 to 5.0 mm. The inoculum presented greater frequency of granules, between 2.1 and 2.5 mm. The OLR and up flow velocity increase resulted in a decrease of granule sizes. For OLR of 2.5 and 5.0 kgCOD.m3.day-1 the highest frequency of granules was 1.6 to 2.0 mm and for OLR of 7.5 and 10 kgCOD.m3.day-1 it was 0.4 to 1.0 mm. The mechanical strength analysis applied to granules caused a reduction in the size for all analyzed situations. The ANOVA statistical test showed that the samples were statistically different; confirming that the increase in OLR and agitation applied to granules in the strength test modified the characteristics of the granular sludge. The metal content present in the vinasse caused no toxic impact on microorganisms in the reactor. Microbiological analyses showed great microbial diversity in granules in all situations. In the lower OLR (2.5 and 5.0 kgCOD.m3.day-1) the Methanosaetas remained in the center, but in the higher OLR they seemed to emerge on the surface of the granules. Through molecular biological tests, it was found that increasing the OLR diversified the types of bacteria and selected the adapted Archaea population to the new conditions. Overall, the results indicate that the UASB technology is suitable for the treatment of high organic load rate vinasse because of the good adaptation of granules to the operational conditions.

A vinhaça, água residuária do processo, apresenta em sua composição DQO de 20 a 100 g DQO.L-1 e um ótimo potencial de produção de biogás por meio da digestão anaeróbia. Para avaliar a capacidade de produção de biogás, foram realizados experimentos sob o efeito gradual da carga orgânica volumétrica (COV) e da relação A/M, avaliando a etapa metanogênica. Como no processo de fabricação do etanol é adicionado ácido sulfúrico para evitar a contaminação bacteriana, foi avaliado a interferência da adição de diferentes concentrações de sulfetos no processo em valore de pH 7,0 e 7,5. O fermentador foi alimentado com Na2S.9H2O, variando a concentração do íon S2- de 0 a 1000 mg.L-1. Para obter uma boa eficiência na produção de metano, a etapa acidogênica também foi avaliada. Para isso, se manteve as mesmas concentrações de biomassa e substrato, porém, ajustando os valores de pH em 5,0, 5,5, 6,0 e 6,5. Na etapa metanogênica uma satisfatória redução da elevada carga orgânica presente na vinhaça foi alcançada, com eficiência de remoção entre 82,0% e 90,3% em processo mesofílico. Um ajuste polinomial foi realizado para avaliar a produção específica de metano, que variou de 379 mL CH4.h-1 a 872 mL CH4.h-1 e atividade metanogênica de 0,33 mmol CH4.gSVT-1 h-1 a 0,77 mmol CH4.gSVT-1 h-1. Para a etapa da sulfetogênese, o pH afetou consideravelmente o desempenho das arqueas metanogênicas, ocorrendo inibição mais acentuada para o pH 7,5. Na concentração mais baixa testada, de 50 mg S2-.L-1, foi observada inibição de 31,85% para pH 7,0 e de 67% para pH 7,5 e para a concentração mais elevada de 1000 mg S2-.L-1 a inibição foi de 59,75% e de 94,07% respectivamente. Na última etapa da acidogênese, maiores concentrações de ácido propiônico e acético foram alcançadas em pH 5,0 e 5,5, com 1374,66 e 1477,23 mg C3H6O2.L-1 e 993,05 e 767,80 mg CH3COOH.L-1. Maiores taxas de produção de AGV ocorreram em pH 6,5, alcançando para o ácido propiônico 8,82 mmol.d-1 gSVT-1 e 7,99 mmol.d-1 gSVT-1 para ácido acético. A produção acumulada de metano nas primeiras 60 horas atingiu 2210 mL, 5300 mL, 7210 mL e 7620 mL CH4, respectivamente para pH 5,0, 5,5, 6,0 e / Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguêz de Mello, CENPES. / The vinasse, wastewater of the process, presents in its composition a COD of 20 to 100 g COD.L-1 and an excellent biogas production potential through anaerobic digestion. To evaluate the biogas production capacity, experiments were carried out under the gradual effect of organic volumetric load (OVL) and A/M ratio, evaluating the methanogenic step. Considering that sulfuric acid is added to the ethanol production process to prevent bacterial contamination, the interference of the addition of different sulfide concentrations in the process at pH 7.0 and 7.5 was evaluated. The fermenter was fed with Na2S.9H2O, varying the concentration of the S2- ion from 0 to 1000 mg.L-1. In order to obtain good efficiency in the production of methane, the acidogenic step was also evaluated. For this, the same concentrations of biomass and substrate were maintained, however, the pH to was adjusted 5.0, 5.5, 6.0 and 6.5. In the methanogenic stage a satisfactory reduction of the organic load present in the vinasse was achieved, with removal efficiency in the range of 82.0% and 90.3% for mesophilic process. A polynomial fit was performed to evaluate the specific production of methane, ranging from 379 mL CH4.h-1 to 872 mL CH4.h-1 and a methanogenic activity of 0.33 mmol CH4.gSVT-1 h-1 at 0.77 mmol CH4.g SVT-1 h-1. For the sulfetogenic stage, the pH considerably affected the performance of the methanogenic archaea, with a more pronounced inhibition at pH 7.5. The lowest concentration tested, 50 mg S2-.L-1, resulted in an inhibition of 31.85% inhibition pH 7.0 and 67% at pH 7.5. The highest concentration, 1000 mg S2-.L-1, the inhibition was 59.75% and 94.07% respectively. Higher concentrations of propionic and acetic acid were reached at pH 5.0 and 5.5, with 1374.66 and 1477.23 mg C3H6O2.L-1 and 993.05 and 767.80 mg CH3COOH.L-1. Higher rates of VFA production occurred at pH 6.5, yielding 8.82 mmol.d-1 gSVT-1 and 7.99 mmol.d-1 gSVT-1 for acetic acid for propionic acid. Cumulative methane production in the first 60 hours increased 2210 mL, 5300 mL, 7210 mL and 7620 mL CH4, respectively to pH 5.0, 5.5, 6.0 and 6.5.

Orientador: Wesley Jorge Freire / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-22T13:14:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rolim_MarioMonteiro_M.pdf: 2330240 bytes, checksum: 236e04f1cb1caebfa33df0df1afaaf3c (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Resultante da produção do álcool, a vinhaça, resíduo líquido de destilaria, foi por muito tempo considerada como despejo soluções alternativas de aproveitamento tornaramna de poluenteindesejávela sub-produtode ampla margemde utilização, tais como na fertirrigação, na produção de biogás, no arraçoamento animal e tantas outras. Recentemente, pesquisas têm demonstrado que a vinhaça, na forma concentrada, pode ser utilizada na estabilização de solos, com muito bom resultados. o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar as características físico-mecânica do solo-vinhaça concentrada, a 19% de sólidos totais, e sua possível utilização para a fabricação de tijolos, utilizando-se, para tal, dois tipos de solo, a saber: um solo arenoso A2-4(O)e, outro argiloso A1-S(8), tratados com 0%, 12%, 16% e 20% de vinhaça concentrada. Os solos foram submetidosa ensaios de caracterização física, sendo, também, realizadas análises químicas dos solos e da vinhaça concentrada. As misturas experimentais de solo e vinhaça concentrada foram, por sua vez, postas a secar em dois ambientes diferentes, na tentativa de verificar-se qual deles proporcionaria menor tempo de secagem e, assim, maior rapidez de utilização a partir da aplicação dos tratamentos. Ensaio de peneiramento a seco com determinação da porcentagem de agregados em peneira n2 60 (0,25 mm) e do módulo de finura dos agregados dos solos, assim como ensaios de consistência e de compactação, foram, também, realizados. Corpos de prova foram utilizados para a determinação da resistência à compressão simples aos 7, 30 e 90 dias. Posteriormente, baseado nos resultados anteriores, foi escolhida a dose de 12% de vinhaça concentrada para a confecção dos tijolos de solo-vinhaça. Os dados obtidos, estatisticamente analisados, mostraram, ao nível de 5% de probabilidade, uma redução dos valores dos limitesde liquidez e de plasticidade e nenhuma diferença significativaentre o módulo de finura e a porcentagem acumulada de agregados na peneira n2 60 (0,25 mm), índice correntes de estabilidade. Os tratamentos com vinhaça concentrada conduziram a maiores valores de massa específica aparente seca máxima, sendo que, para o solo arenoso, a melhor dose foi 16%, enquanto que para o solo argiloso todos os tratamentos tiveram o mesmo efeito; com relação à umidade ótima do ensaio de compactação, os tratamentos provocaram uma diminuição,tanto para o solo arenoso como para o solo argiloso. A resistência à compressão simplesdos corpos de prova, aos 7, 30 e 90 dias, foi muito superior à testemunha, para ambos os solos, em função dos tratamentos. Os tijolos confeccionados com solo arenoso e argiloso tratados com 12% de vinhaça concentrada, não apresentaram diferenças significativas;no que se refere à resistência à compressão simples, cujos valores ficaram abaixo daqueles preconizados para tijolos de solo-cimento. Por outro lado, tendo em vista os resultados alcançados, os tijolos podem ser recomendado para uso em ambientes protegidos ou em paredes revestidas e tratadas comprodutos hidrofugantes / Abstract: This work was carried out to study the soil physical and mechanical characteristics when vinasse is added in its concentrated form, 19% total solid, and its possible utilization for the fabrication of bricks, by using two types of soil: a sandy soil AZ-4(o) and, another clayey one A7-5(8), both treated with concentrated vinasse, in the proportion of 0%, 12%, 16% and 20%. The soil samples were submitted to an essay of physical characterization. The soil and concentrated vinasse chemical analyses were realized; the mixtures of soil and concentrated vinasse were dried into two different environrnents, in order to verify which one would show lower time of dry sieving and then the faster period of utilization, to start with the application of the treatments. Essays of 60 mesh dry sieving aggregate percentage and the modulus of fineness of soil agregates were made, as well as essays of the Atterberg limits and unconfined compressive strength test were determined in 7, 30 and 90 days. Based on previous results, the dose of 12% concentrated vinasse was chosen to the fabrication of soil-vinasse bricks. The results stastistically analyzed, showed reduction of liquid and plastic limits. There was no significant difference between the modulus of fineness and accumulated percentage. The treatments led to an increment in the apparent dry maximum unit weight values and caused reduction in optimum humidity; the concentrated vinasse dosage increased the strength values of uncofined compression test on the 7, 30 and 90 days. The bricks fabricated with sandy and clayey soils treated with 12% of concentrated vinasse did not show considerably differences in relation to the values of strength compression test low standarded values of soil-cement bricks. On the other hand, by observing the obtained results, in protected enviromments and coated walls treated with hydrorepellent, these bricks can be recommended. / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola