CARNEIRO, P. M. Remoção de BTEX em biorreatores anaeróbios sob condições metanogênicas, desnitrificantes e sulfetogênicas. 2012. 129 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-02-07T17:42:02Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_pmcarneiro.pdf: 2589822 bytes, checksum: e5d8a1595c88c3a71145d581895ba3bc (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-02-07T17:42:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_pmcarneiro.pdf: 2589822 bytes, checksum: e5d8a1595c88c3a71145d581895ba3bc (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-07T17:42:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_pmcarneiro.pdf: 2589822 bytes, checksum: e5d8a1595c88c3a71145d581895ba3bc (MD5) Previous issue date: 2012-01 / BTEX are monoaromatic hydrocarbons compounds which represent a high risk to the environment, mainly due to their toxic and carcinogenic characteristics. Among the methods usually applied to the removal of BTEX from contaminated waters, anaerobic treatment has drawn attention especially because of its low cost. Accordingly, anaerobic biodegradation of BTEX was assessed under methanogenic, denitrifying and sulfidogenic conditions. Additionally, an analytical method for detection of BTEX by gas chromatography using the technique of headspace was developed. Continuous-flow experiments were conducted using three anaerobic bioreactors in three subsequent complementary phases: 1) adaptation, with ethanol as the sole source of carbon and energy, 2) methanogenic, in presence of ethanol and BTEX, and 3) the same conditions as the previous phase but with two reactors supplemented with nitrate and sulfate acceptors, respectively, at a COD/acceptor ratio of approximately 11. Preliminarily, the specific methanogenic activity (SMA) of the microbial consortium was assessed using three different substrates (glucose, acetic acid and a mixture of volatile fatty acids), in which the volume of biogas produced and its composition in terms of methane and carbon dioxide were determined, respectively, by manometric method and gas chromatography. In the second phase of the continuous-flow experiment, the reactors were fed with a synthetic solution of BTEX (~ 5 mg/L of each compound) dissolved in ethanol and were operated at an HRT of 48 h at an average temperature of 27 °C. Concentrations of BTEX compounds were determined by the methodology developed and validated in this study, by which the BTEX were extracted by headspace (technique optimized by central composite rotational design) and analyzed by chromatography. The proposed analytical method for the determination of BTEX was very selective, precise, linear and presented low detection limit and quantification values, from 0.13 to 0.48 μg/L and from 0.43 to 1.61 μg/L, respectively. Glucose was the best substrate for the microbial consortium used, and a SMA value of 0.63 g COD/g SSV·d was obtained. The reactors evaluated were quite stable during all phases of the experiment with high COD removals (90% on average). Regarding BTEX removal, in general, the lowest removal efficiencies were found for benzene (40-63%), regardless of the final electron acceptor used, indicating that the biodegradation of this compound is difficult under anaerobic conditions, whereas the highest efficiencies were observed for xylenes, reaching a 90% removal. These numbers already took into account the possible interference of adsorption and volatilization. It was also noted that there should be a synergy between the different compounds and this may exert a strong effect on the BTEX removal efficiencies. Comparing the three reactors studied, it was not observed a significant improvement in the removal efficiencies of the compounds in the presence of nitrate or sulfate, but a tendency of an increase in efficiency between the reactors was verified as follows: methanogenic reactor > denitrifying reactor > sulfidogenic reactor. This performance can be attributed to the fact that the denitrifying and sulfidogenic microorganisms have preferred to oxidize ethanol instead of BTEX to reduce the acceptors, thus decreasing BTEX removal efficiencies under these conditions. / Os BTEX são os hidrocarbonetos monoaromáticos que agregam maior risco ao meio ambiente, principalmente devido às características tóxicas e carcinogênicas. Dentre os métodos usualmente aplicados na remoção de BTEX em águas contaminadas, o tratamento anaeróbio tem merecido destaque principalmente em relação aos baixos custos. Nesse sentido, buscou-se avaliar a remoção anaeróbia de BTEX sob condições metanogênicas, desnitrificantes e sulfetogênicas. Adicionalmente, desenvolveu-se uma metodologia analítica de detecção dos BTEX por cromatografia gasosa, utilizando-se a técnica do headspace. Foram realizados ensaios em fluxo contínuo em três biorreatores anaeróbios em três fases complementares e subsequentes: 1) aclimatação, com etanol como única fonte de carbono e energia; 2) metanogênica, na presença de etanol e BTEX; e 3) mesmas condições da fase anterior, mas com dois reatores sendo suplementados com os aceptores nitrato e sulfato, respectivamente, numa razão DQO/aceptor de aproximadamente 11. Preliminarmente, avaliou-se a atividade metanogênica específica (AME) do consórcio microbiano utilizando três substratos distintos (glicose, ácido acético, e mistura de ácidos graxos voláteis), por meio do qual o volume produzido de biogás e sua composição em termos de metano e gás carbônico foram determinados, respectivamente, pelo método manométrico e por cromatografia gasosa. Na segunda fase do experimento em fluxo contínuo, os reatores foram alimentados com solução sintética de BTEX (~ 5 mg/L de cada composto) solubilizados em etanol, e operados com um TDH de 48 h, a 27ºC. As concentrações dos BTEX foram determinadas por metodologia desenvolvida e validada neste estudo, por meio da qual os BTEX eram extraídos por headspace (técnica que foi otimizada utilizando delineamento composto central rotacional), e analisados por cromatografia. Ressalte-se que o método analítico proposto para a determinação de BTEX mostrou-se bastante seletivo, preciso, linear e com baixos valores de limite de detecção e quantificação, 0,13 a 0,48 μg/L e 0,43 a 1,61 μg/L, respectivamente. A glicose foi o melhor substrato para o consórcio microbiano utilizado, sendo obtido um valor de AME de 0,63 gDQO/gSSV.d. Os reatores avaliados mostraram-se bastante estáveis durante todas as fases do experimento, com elevadas remoções de DQO (em média 90%). Com relação à remoção de BTEX, de uma forma geral, as menores eficiências de remoção foram encontradas para o benzeno (40-63%), independente do tipo de aceptor final de elétrons, indicando a difícil biodegradação desse composto sob condições anaeróbias, enquanto que as maiores eficiências foram observadas para os xilenos, chegando a remoções de até 90%. Tais valores levam em conta possíveis interferências de adsorção e de volatilização. Também foi notado que deve haver uma sinergia entre os distintos compostos e esta pode exercer um forte efeito sobre as eficiências de remoção dos BTEX. Comparando-se os três reatores, notou-se que não houve melhora significativa nas eficiências de remoção dos compostos na presença de nitrato ou sulfato, mas sim uma tendência de aumento na eficiência entre os reatores na ordem: reator metanogênico>Reator desnitrificante>Reator sulfetogênico. Tal desempenho pode ser atribuído ao fato de os microrganismos sulfetogênicos e desnitrificantes terem preferido oxidar o etanol e não os BTEX para a redução dos aceptores, diminuindo assim as eficiências de remoção de BTEX nessas condições.

BRAÚNA, C. H. da C. Co-digestão anaeróbia de tortas de oleaginosas visando à produção de metano. 2012. 157 f. Tese (Doutorado em Engenharia Cívil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-09-27T18:34:52Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_chcbrauna.pdf: 2056496 bytes, checksum: a468435e9cc9d38ede31017b0ce616e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-10-01T18:05:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_chcbrauna.pdf: 2056496 bytes, checksum: a468435e9cc9d38ede31017b0ce616e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-01T18:05:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_chcbrauna.pdf: 2056496 bytes, checksum: a468435e9cc9d38ede31017b0ce616e4 (MD5) Previous issue date: 2012-07 / This research aimed to study the anaerobic treatment of different oilcake, biodiesel production waste using anaerobic batch reactors with different configurations, in order to generate biogas and a more stable waste in a environmental point of view. We studied the anaerobic digestion of castor and cotton oilcake inoculated with sludge from a UASB reactor. The study was divided into three phases. In the first phase, we studied the anaerobic digestion of castor and cotton oilcake, with two different inoculum:substrate ratios based volatile solids. In the second phase, we studied the impact of the zeolite adsorbent to reduce the concentration of ammonia and its influence on the biogas production of castor oilcake. Two natural zeolites with different physical characteristics were tested and compared to reactors without the inclusion of the adsorbent. In the third phase, were avaliated physicochemical treatments to accelerate the hydrolysis rate of substrate and thereby improve the performance of the reactors. It were tested thermal, ultrasonic, acid and alkaline treatment, and their effects on methane production were analyzed by means of multivariate factorial experiment. Research has shown that methane can be produced from oilseed cakes, with up to 0.194 LCH4.g-1VS for castor oilcake, and 0.243 LCH4.g-1VS and 70% methane in the biogas, for both substrates. Recalcitrant compounds present in the composition of oicake and the production of inhibitory substances prevent further degradation of the substrates and increased production of methane. A higher ratio of inoculum and volatile solids provides more favorable conditions for anaerobic digestion with biogas production increased by volatile solids added, however, results in lower production of methane per reactor volume. Adding zeolite to the medium led to a reduction of the ammonia concentration and consequent increase in methane production while the cost of application should be assessed. The multifatorial experiment showed the influence of substrate in methane production, however, the use of pre-treatments had no effect on the production of methane. / Nesta pesquisa buscou-se estudar o tratamento anaeróbio de diferentes tortas de oleaginosas, resíduos da produção do biodiesel, usando reatores anaeróbios em batelada com diferentes configurações, a fim de gerar biogás e um resíduo mais estável do ponto de vista ambiental. Foi estudada a digestão anaeróbia das tortas de mamona e algodão, inoculadas com lodo de reator UASB. A pesquisa foi dividida em três fases. Na primeira fase, estudou-se a digestão anaeróbia das tortas de mamona e algodão, com duas proporções entre inóculo e sólidos voláteis. Na segunda fase, verificou-se o impacto do adsorvente zeolita na redução da concentração de amônia e avaliou-se sua influência na produção de biogás da torta de mamona. Foram testadas duas zeolitas naturais com diferentes características físicas e comparadas com reatores sem a inclusão do adsorvente. Na terceira fase, foram desenvolvidos experimentos físico-químicos a fim de acelerar a hidrólise dos substratos e, consequentemente, melhorar o desempenho dos reatores. Testaram-se pré-tratamentos térmico, ultrasônico, ácido e alcalino, e seus efeitos na produção de metano foram avaliados estatisticamente por meio de experimento fatorial multivariado. A pesquisa mostrou que é possível produzir metano a partir das tortas de oleaginosas, com até 0,194 CH4 g-1SV, para a torta de mamona, e 0,243 L CH4 g-1SV e 65 % de metano no biogás, para ambos os substratos. Compostos recalcitrantes presentes na composição das tortas e a produção de substâncias inibidoras impedem uma maior degradação dos substratos e consequente maior produção de metano. Uma maior relação entre inóculo e sólidos voláteis proporciona condições mais favoráveis à digestão anaeróbia, com maior produção de biogás por sólidos adicionados, contudo, resulta numa menor produção de metano por volume de reator. A adição de zeolita ao meio proporcionou uma redução da concentração de amônia e consequente aumento da produção de metano, embora o seu custo de aplicação deva ser avaliado. O experimento multifatorial mostrou a influência do substrato na produção de metano, no entanto, o uso dos pré-tratamentos não surtiram efeito na produção de metano. A produção de metano através da digestão anaeróbia de tortas de oleaginosas é possível, contudo uma maior eficiência do processo ainda é necessária.

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.

FIRMINO, P. I. M. Remoção de cor de corantes de efluentes sintético e real em sistemas anaeróbios de um e dois estágios suplementados ou não com doador de elétrons e mediador redox. 2009. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T16:22:57Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_pimfirmino.pdf: 654428 bytes, checksum: bf7e698c0ecee6035407d36fc266ad81 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-06-01T15:52:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_pimfirmino.pdf: 654428 bytes, checksum: bf7e698c0ecee6035407d36fc266ad81 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T15:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_pimfirmino.pdf: 654428 bytes, checksum: bf7e698c0ecee6035407d36fc266ad81 (MD5) Previous issue date: 2009-06-01 / The release of textile effluents into superficial water bodies represents a serious environmental problem and a public health concern because lots of dyes from wastewater and their breakdown products are potentially toxic and carcinogenic. Colour removal of dyes is still a challenge for textile industry wastewater treatment plants. Amongst the decolourisation methods, the anaerobic treatment has called attention for being economically attractive. This work reports two textile wastewater colour removal experiments. The first one aimed, primarily, to assess and compare colour removal of synthetic textile effluent, which contained the azo dye Congo Red (CR), in an one-stage anaerobic system, consisted of only a UASB reactor (R1), and in a two-stage anaerobic system (R2), consisted of an acidogenic (R2,A) followed by a methanogenic reactor (R2,M). The reactors were run under different operational conditions by varying the initial dye and electron donor (ethanol) concentrations as well as the hydraulic retention time (HRT) of the reactors. It was observed that, with gradual increase of CR concentration from 0.3 to 1.2 mM, R1 total average colour removal efficiency decreased from 97.8 to 95.1%, while R2 did not present remarkable variation, and R2,A was responsible for the major part of total decolourisation reached (98.5%). Concerning the initial ethanol concentration, a less than 2% drop was observed at R1 average efficiency against an almost 6% one at R2 by reducing the substrate concentration from 1.0 to only 0.2 g COD/L. And, by reducing the systems total HRT from 24 for 12 hours, the R1 and R2 average efficiencies changed from, approximately, 98% to 96.6 and 97.7%, respectively. Afterwards, those same systems were fed with real textile wastewater, and, although both have presented lower colour removal efficiencies than the ones achieved with CR, R1 reached a 7% average value higher than R2. The second experiment aimed to assess and compare the real textile wastewater colour removal in one-stage anaerobic systems (HRT = 12 h) supplemented or not with electron donor (ethanol) and redox mediator (AQDS). No difference was observed between decolourisation efficiency average values achieved by the reactor supplemented with AQDS (R3) and by the reactor free of this compound (R4). However, in the absence of ethanol, both reactors have presented lower colour removal efficiency values, the R3 reached a 5% average efficiency higher than R4 one. It can be concluded that the used anaerobic systems achieved good decolourisation efficiencies with both synthetic and real textile wastewaters under the different operational conditions studied. The redox mediator impact was not evident in the treatment of the real effluent at HRT of 12 hours, and the absence of an external electron donor reduced the reactors colour removal efficiency / O descarte de efluentes têxteis em águas superficiais representa um sério problema ambiental e de saúde pública devido, principalmente, à presença de corantes na sua composição, muitos dos quais são potencialmente tóxicos e carcinogênicos. A remoção de cor desses compostos ainda é uma das maiores dificuldades enfrentadas pelas estações de tratamento de efluentes das indústrias desse segmento. Dentre os métodos de descoloração, o tratamento anaeróbio tem merecido bastante destaque por ser economicamente atraente. Nesta pesquisa, foram realizados dois experimentos acerca da remoção de cor de corantes de efluentes têxteis. O primeiro objetivou, inicialmente, avaliar e comparar a remoção de cor de efluente têxtil sintético, contendo o corante azo Congo Red (CR), em sistemas anaeróbios de um estágio, composto por um único reator UASB (R1), e de dois estágios (R2), composto por um reator UASB acidogênico (R2,A) seguido de um outro metanogênico (R2,M). Os reatores foram submetidos a diferentes condições operacionais, variando-se as concentrações iniciais do corante e do substrato doador de elétrons (etanol) assim como o tempo de detenção hidráulica (TDH) dos reatores. Constatou-se que, com o aumento gradual da concentração de CR de 0,3 para 1,2 mM, a eficiência média total de remoção de cor do R1 diminuiu de 97,8 para 95,1%, enquanto a do R2 não apresentou variação relevante, sendo o R2,A responsável por grande parte da descoloração total alcançada (98,5%). Em relação à concentração inicial de etanol, observou-se queda de menos de 2% na eficiência média do R1 contra quase 6% na do R2 ao se reduzir a concentração do substrato de 1,0 para apenas 0,2 g DQO/L. E, ao se reduzir o TDH total dos sistemas de 24 para 12 horas, as eficiências médias de R1 e R2 passaram de, aproximadamente, 98% para 96,6 e 97,7%, respectivamente. Posteriormente, esses mesmos sistemas ainda foram alimentados com efluente têxtil real, e, apesar de ambos terem apresentado eficiências de remoção de cor menores do que as obtidas com o CR, o R1 atingiu um valor médio 7% maior do que o do R2. O segundo experimento buscou avaliar e comparar a remoção de cor de efluente têxtil real em sistemas anaeróbios de um estágio (TDH = 12 h) suplementados ou não com doador de elétrons (etanol) e mediador redox (AQDS). Não se observou nenhuma diferença entre os valores médios de eficiência de descoloração obtidos pelo reator suplementado com AQDS (R3) e pelo reator livre desse composto (R4). Entretanto, na ausência de etanol, embora ambos os reatores tenham apresentado menores valores de eficiência de remoção de cor, o R3 obteve uma eficiência média 5% maior do que a do R4. Concluiu-se que os sistemas anaeróbios empregados foram capazes de remover a cor de corantes de efluentes sintético e real sob diferentes condições operacionais. O impacto do mediador redox não foi evidente no tratamento do efluente real a um TDH de 12 horas, e a ausência de doador de elétrons adicional reduziu a eficiência de remoção de cor dos reatores

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-03Bitstream added on 2014-06-13T19:41:58Z : No. of bitstreams: 1 namiuchi_nn_dr_botfca.pdf: 349934 bytes, checksum: b7b6c0bff68cbd06fbb7a639b73e9f53 (MD5) / Foram avaliadas as características quantitativas, qualitativas e o potencial e distribuição da produção de biogás, da cama de frangos de corte.Os estudos foram realizados em galpões experimentais, laboratórios e biodigestores. O experimento foi analisado como inteiramente casualisado, adotando-se esquema fatorial 4x3x2 considerando quatro quantidades de cama (0,4, 0,5, 0,6 e 0,7 kg MS.ave-1), três materiais de cobertura dos galpões AMC (telha de fibrocimento), AMB ( fibrocimento com pintura) e ALU (alumínio ondulada) e dois lotes de criação de aves em camas com uma utilização e reutilização em Dourados – MS. O ambiente dos galpões, proporcionado pelos diferentes tipos de cobertura foi caracterizado a partir de índices de temperatura do bulbo seco, umidade relativa e velocidade do vento. Para avaliar o desempenho animal foram observados: o peso vivo, consumo de ração e mortalidade e para a quantificação da cama, foram estudados peso da cama produzida, teor de matéria seca, coeficiente de resíduo, umidade, proteína bruta, potencial de emissão de amônia, temperatura da superfície e do interior da cama de frango e produção de biogás... / Quantitative, qualitative characteristics and potential and biogas distribution from poultry litter were evaluated.. The experiment was analyzed as a completely randomized, using a 4x3x2 factorial scheme established by four quantities of litter (0.4; 0.5; 0.6 and 0.7 kgMS.bird-1), three covering materials of aviaries: AMC (asbestos cement tile), AMB (asbestos cement tile with painting) and ALU (wavy aluminum tile) and two lots of breeding in Dourados – MS. Aviary environment, which was promoted by different kinds of covering, was characterized descriptively considering dried bulb temperature index, humidity index and wind velocity. In order to evaluate broiler performance, it was observed: live weight, ration consumption, mortality and for poultry litter quantification: produced litter weight, dry matter content, residue coefficient, dampness, crude protein, ammonia emission potential, surface, and inside temperature of poultry litter and biogas production were studied...(Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-11-16Bitstream added on 2014-06-13T18:44:18Z : No. of bitstreams: 1 orricojunior_map_dr_jabo.pdf: 482614 bytes, checksum: b08501b61ead8cdeb8c686e30852c8ce (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O objetivo do trabalho foi identificar as alterações na composição e no processo de biodigestão dos dejetos gerados por suínos e bovinos de corte na fase de terminação, alimentados com diferentes dietas e submetidos a distintos tempos de retenção hidráulica (TRH), e ainda, verificar a influência dos tipos e doses dos biofertilizantes sobre as características produtivas, morfogênicas, estruturais e valor nutritivo do capim Piatã. Para cada espécie animal foram adotadas duas dietas diferentes, sendo que para os suínos uma das dietas conteve milho e a outra sorgo, como recurso energético, e para os bovinos as dietas variaram as proporções entre volumoso (V) e concentrado (C) (40V:60C e 60V:40C). O ensaio de caracterização dos dejetos nas condições descritas foi realizado anteriormente ao processo de biodigestão anaeróbia, para o qual foram adotados TRH de 30, 60, 90 e 120 dias, em reatores batelada. Com base nos teores de N adotaram-se diferentes doses (0, 100, 200 e 300 kg.ha-1 equivalente N) dos biofertilizantes (bovino e suíno) para a produção de capim Piatã. Os resultados demonstraram que o aumento da proporção de V na dieta dos bovinos e o uso de sorgo na dieta de suínos resultaram em menor eficiência dos potenciais de produção de biogás e metano, que foram em média 13,0 e 8,6% menor, respectivamente. Não foram observadas diferenças significativas sob a produção de forragem e parâmetros avaliados para os dois biofertilizantes, no entanto, verificou-se melhora das características produtivas, morfogênicas, estruturais e do valor nutritivo da forrageira, seguindo modelos lineares de predição, em relação às doses de N empregadas na adubação / The aim of this work was to identify the alterations on compound and biodigestion process of waste from ending swine and beef cattle that were fed with different diets and submitted to distinct hydraulic retention times (HRT), and also to verify the influence of types and doses of biofertilizers on productive, morphogenic, structural characteristics and nutrient value of Piatã pasture. For every animal species, two different diets were adopted, which one had corn and other had sorgum, for swine, as energy source, and for cattle, diets varied between roughage (R) and concentrate (C) (40R:60C and 60R:40C). Waste characterization trial in described conditions was done before anaerobic biodigestion process, for that HTR of 30, 60, 90 and 120 days were adopted, in batch reactor. Based on contents of N, different doses were adopted (0, 100, 200 and 300 kg ha-1, N equivalent) of biofertilizers (cattle and swine) for Piatã pasture yield. Results showed that the increasing of roughage proportion in cattle diet and the use of sorghum in swine diet resulted in less efficiency of biogas and methane production potential, which were in average 13.0 and 8.6 % smaller, respectively. It were not observed significative differences under pasture yield and evaluated parameters for both two biofertilizers, however, an improvement of productive morphogenic, structural characteristics and nutrient value of pasture was verified, following prediction linear models, in relation to doses of N using for fertilization

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

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-24Bitstream added on 2015-01-26T13:30:27Z : No. of bitstreams: 1 000802929.pdf: 1592999 bytes, checksum: 52f3dfc2dc242335eb92bff83a73a0a4 (MD5) / Objetivou-se avaliar a melhor diluição para dejetos de suínos, aves de postura, ovinos, caprinos, bovinos de corte e bovinos de leite para o abastecimento de biodigestores, bem como a influência da separação de sólidos desses mesmos dejetos na produção e qualidade do biogás, no potencial de produção de biogás e redução de sólidos. Para o teste de diluições os dejetos foram diluídos em água nas proporções: 1:4, 1:5, 1:6, 1:7 e 1:8 (kg de dejeto por kg de água) e adotado o processo físico de peneiramento (peneiras com malhas quadradas de 0,75, 1,00 e 1,50 mm) para separação dos sólidos. Para o ensaio de biodigestão anaeróbia (biodigestores tipo batelada e semi-contínuos) a separação dos sólidos foi feita com peneira de malha de 1mm e substratos com cerca de 4% de sólidos totais. Teste de diluição: embora os resultados tenham variado entre os tipos de dejeto, de modo geral a peneira de malha 1,50 mm permitiu a maior passagem de sólidos. Mas em relação a diluição cada tipo de dejeto apresentou uma resposta. Ensaio de biodigestão anaeróbia (biodigestores tipo batelada): embora para cada dejeto o processo de biodigestão anaeróbia tenha tido uma resposta diferente, de modo geral a separação de sólidos proporcionou melhor qualidade de biogás, porém não foi eficiente para aumentar o potencial de produção de biogás e reduzir sólidos do substrato. Ensaio de biodigestão anaeróbia (biodigestores do tipo semi-contínuo): para os dejetos utilizados (aves de postura e bovinos de leite) a separação de sólidos proporcionou melhor qualidade de biogás, menor produção de biogás, maior redução de sólidos e, para os potenciais de produção de biogás os resultados foram quase sempre positivos. Conclui-se que para o teste de diluição e peneiras os resultados não permitiram uma conclusão geral para todos os dejetos avaliados, pois cada um apresentou características individuais e, para a ... / This trial aimed to evaluate the best dilution for pig, laying hens, sheep, goats, beef cattle and dairy cattle manure to supply digesters, as well as the influence of the solids separation in those same wastes on the production and quality of biogas, on the potential of biogas production and solids reduction. For the dilution test the wastes were diluted with water in the proportions 1:4, 1:5, 1:6, 1:7 and 1:8 (kg of manure per kg of water) and adopted the physical process of screening (sieve with square meshes of 0.75, 1.00 and 1.50 mm) for separation of solids. When tested for anaerobic digestion (batch and semi-continuous digesters) separation of solids was made with 1 mm mesh sieve and substrates of about 4% total solids. Dilution test: although the results varied among the types of manure, generally a 1.50 mm mesh sieve allowed greater flow of solids. But in relation to the dilution used each type of waste had a different response. Testing of anaerobic digestion (batch digesters): although for each manure the process of anaerobic digestion has had a different result, generally solids separation provided better biogas quality, but it was not efficient to increase the potential of biogas production and reduce solids of substrate. Testing of anaerobic digestion (semi-continuous digesters): for the wastes (laying hens and dairy cattle) used the solids separation provided better quality of biogas, lower biogas production, greater reduction of solids and in regards to the potential of biogas production the results were almost always positive. It was concluded that for dilution and sieves test results did not allow a general conclusion for all waste reviews, because each one had individual characteristics and, the separation of solids is an efficient method to enhance the quality of the biogas produced, but in relation to the potential of biogas production and solids reduction of the substrate ...

Orientador: Sandra Imaculada Maintinguer / Coorientador: Lorena Oliveira Pires / Banca: Denise Bevilaqua / Banca: Maria Bernadete Amâncio Varesche / Resumo: O glicerol bruto é um coproduto formado em volumes elevados na produção do biodiesel pela rota de transesterificação (cerca de 10% do volume total). Quando utilizado na forma bruta (baixo grau de pureza) é uma matéria-prima barata e renovável, podendo ser utilizada na produção de energia limpa, como na geração de H2. Entretanto, esse resíduo geralmente apresenta concentrações elevadas de sabões e metanol advindos do processo de obtenção do biodiesel. Devido a isto, o glicerol bruto foi codigerido com esgoto sanitário doméstico como estratégia para melhorar o rendimento de H2, fornecer nutrientes e diluir compostos potencialmente inibitórios. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi avaliar a geração de H2, Ácidos Graxos Voláteis (AGV's) e álcoois em reatores anaeróbios em batelada utilizando glicerol bruto, sem a aplicação de meio de cultivo sintético. Foram utilizados consórcios de bactérias geradoras de H2 provenientes de sistemas biológicos de tratamento de resíduo de avícola. O glicerol utilizado nos experimentos foi obtido a partir de transesterificação do óleo de cozinha doméstico reciclado, e, devido a isto, suas características físico-químicas representaram um grande desafio, uma vez que possuía contaminantes em concentrações elevadas, incluindo sabões e metanol. Previamente foi realizada a caracterização do glicerol. Os reatores foram alimentados com glicerol bruto diluído em esgoto sanitário nas seguintes concentrações (g DQO L-1): 20, 40, 60, 80, 160, 240 e 320... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Raw glycerol is a co-product formed at high volumes in biodiesel production by the transesterification route (about 10% of the total volume). When used in crude form (low purity) is a cheap and renewable raw material, and can be used in the production of clean energy, as in H2 generation. However, this residue usually presents high concentrations of soaps and methanol coming from the process of obtaining the biodiesel. Because of this, crude glycerol was co-digested with household sanitary sewage as a strategy to improve H2 yield, provide nutrients and dilute potentially inhibitory compounds. In this sense, the objective of this work was to evaluate the generation of H2, Volatile Fatty Acids (VFA) and alcohols in anaerobic reactors in batch using crude glycerol, without the application of synthetic culture medium. Consortia of H2-generating bacteria from biological systems of treatment of poultry residue were used. The glycerol used in the experiments was obtained from transesterification of recycled cooking oil, and due to this, its physico-chemical characteristics presented a great challenge, since it had contaminants in high concentrations, including soaps and methanol. The characterization of glycerol was previously performed. The reactors were operated with crude glycerol diluted in sanitary sewage in the following concentrations (g COD L-1): 20, 40, 60, 80, 160, 240 and 320. The removal of the Chemical Oxygen Demand (COD) and the consumption of glycerol were evaluated, ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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.