As amostras de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar foram preparadas em temperaturas de carbonização de 500, 600 e 700 ºC, com tempos de ativação de 60 e 120 minutos e concentração de agente ativante (ZnC12) 30 e 60% em relação ao bagaço seco original. Foi utilizado como padrão, para verificação de eficiência, um carvão ativo alemão (Riedel). Estas amostras foram caracterizadas pelas seguintes análises: rendimento; teor e umidade; teor de cinzas; pH; teor de substâncias solúveis em água. Foi também estudado o desempenho destas amostras no descoramento de água de lavagem de cana-de-açúcar, utilizando 1% e 1,5% em peso de carvão ativo. Amostras preparadas a 500 ºC, 60 minutos e concentração de agente ativamente 0%, 30% e 60% em relação ao peso de bagaço seco original foram utilizadas no tratamento de água de lavagem de cana-de açúcar visando a diminuição do potencial poluidor, essas mesmas amostras foram utilizadas para determinação de poder de adsorção, equação e isoterma de Freundlich. Os resultados mostraram ser viável, em escala de laboratório a obtenção de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar, para utilização no tratamento de água de lavagem de cana-de-açúcar visando diminuir o seu potencial poluidor. / Samples of activated carbon from cane-thrash were prepared in carbonization temperatures of 500, 600 and 700 ºC; activation times of 60 and 120 minutes, and concentrations of activating agent (ZnC12) 30 and 60% in relation to the original dry bagasse. A German activated carbon, was used a standard (Riedel). The samples were characterized by the following analysis: yield, proportion (5) of humidity, proportion of ashes; pH; proportion of solubles in water substances. It was also studied the performance in discolouring sugar-cane washing water using 1% and 1,5% in weight of activated carbon. Samples prepared in 500 ºC, 60 minutes and activating agent concentration of 0%, 30% and 60% in relation to the weight of the original dry bagasse were used in the treatment of sugar-cane washing water the purpose of reducing the polluter potential. They were used to determine the adsorption power, equation and Freundlish isotherm. The results showed it is possible to obtain active carbon from cane-thrash in laboratory scale, to be used in the treatment of sugar-cane washing water with the purpose of reducing its polluter potential.

Este trabalho tem como objetivo estudar a utilização das tecnologias de lise alcalina utilizando hidróxido de sódio como reagente químico e lise térmica utilizando temperaturas de 60 ºC, 90 ºC e 120 ºC no pré-tratamento do excesso de lodo ativado gerado em uma indústria produtora de gelatina. Procurou-se obter a melhor eficiência na solubilização de matéria orgânica, avaliar a eficiência na degradação anaeróbia do lodo lisado, e propor a utilização da metodologia desenvolvida como pré-teste de curta duração na avaliação e escolha de tecnologias utilizadas no pré-tratamento de lodo. A metodologia está subdividida em duas etapas: (a) o estudo da utilização de tecnologias de lise forçada, alcalina e térmica, do excesso de lodo ativado; e (b) a avaliação da degradação anaeróbia do excesso de lodo lisado. No estudo da lise alcalina, testou-se o efeito da solubilização na matéria orgânica utilizando as concentrações de hidróxido de sódio de 20, 30, 40, 50, 60 e 80 meq/L.Verificou- se também a influência do pH na solubilização do lodo. No estudo da lise térmica, verificou- se o efeito as temperaturas de 60°C, 90°C e 120°C no aumento da solubilização do excesso de lodo. Utilizaram-se estas temperaturas com o objetivo de comparar o efeito da lise em reatores abertos operados em pressão atmosférica (60°C e 90°C) com reatores que operam em pressão superior a atmosférica (120°C). Utilizou-se o teste de AME com objetivo de verificar o potencial de degradação anaeróbia do excesso de lodo aeróbio bruto e pré-tratado química e termicamente. Os testes foram realizados com o auxílio do respirômetro anaeróbio. Diferente do teste de AME convencional, que utiliza acetato de sódio como substrato, em cada rodada do teste utilizaram-se diferentes tipos de substrato: (a) lodo tratado quimicamente com pH 11; (b) lodo tratado termicamente com temperatura de 90°C; e (c) lodo tratado termicamente com temperatura de 120°C. Utilizaram-se também duas concentrações de biomassa bacteriana, 6.000 mg/L e 8.000 mg/L de SVT. Em todos os testes comparou-se a produção de metano e a AME obtida pela biodegradação do lodo bruto com a obtida pela biodegradação do lodo lisado. Na lise alcalina a dosagem de 80 meq/L apresentou solubilização de 40,60%, sendo este o melhor resultado entre as dosagens utilizadas, entretanto, com a dosagem de 60 meq/L, obteve-se maior rendimento na solubilização da matéria orgânica com menor consumo de reagente. O melhor resultado na solubilização da matéria orgânica para diferentes valores de pH, com relação DQOsolúvel/DQOtotal foi de 41,10%, obtido em pH 12, porém, não severificou diferença significativa entre a solubilização gerada em pH 11 (solubilização de 33,96%) e pH 12. Desta forma, a utilização do pH 11 na solubilização da matéria orgânica apresenta maior viabilidade econômica. A lise térmica a 120°C por 30 minutos apresentou o melhor resultado de solubilização, com relação DQOsolúvel/DQOtotal de 49,73%. As lises a 60°C e 90°C apresentaram solubilização de 17,05% e 28,01%, respectivamente. No teste de AME observou-se que com a utilização de lodo lisado como substrato obteve-se aumento no volume de metano produzido. O maior valor na AME, 8,44 mg DQO/g SVT.h, ocorreu quando o excesso de lodo ativado foi lisado termicamente a 120°C. Observou- se também que o aumento do volume de metano foi superior a três vezes obtido pela lise química e pela lise térmica a 90°C e superior a quatro vezes na lise térmica a 120°C, confirmando o aumento da biodegradabilidade após pré-tratamentos térmico e químico. A avaliação da AME provê uma medida direta e confiável da biometanização obtida pelos tratamentos químico e térmico do excesso de lodo ativado. / This work has as objective to study the utilization of the alkaline lysis technologies using sodium hydroxide as chemical reagent and thermal lysis using temperatures of 60ºC, 90ºC e 120ºC in the pre-treatment of the excess of activated sludge generated in a gelatin manufacturing treatment plant. It was proposed to obtain the better efficiency in the solubility of organic matter, to evaluate the efficiency of anaerobic degradation of the pre-treated sludge, and propose the utilization of the developed methodology as a short time pre-test in the evaluation and selection of technologies utilized in the pre-treatment of the sludge. The methodology is subdivided in two steps: (a) the study of the utilization of the forced lysis technologies, alkaline and thermal, of the excess of activated sludge; and (b) the evaluation of the anaerobic degradation of the pre-treated sludge. In the study of the alkaline lysis, a solubility of organic material effect was tried using the concentrations of the sodium hydroxide of 20, 30, 40, 50, 60 e 80 meq/L. The influence of the pH in the solubility of the sludge was also verified. In the study of the thermal lysis, the effect of the temperatures 60°C, 90°C e 120°C was verified in the increase of the solubility of the excess of sludge. These temperatures were used with the objective of comparing the effect of the lysis in open reactors operated in atmospheric pressure (60°C e 90°C) with reactors that operate in pressure higher than the atmospheric pressure (120°C). SMA test was utilized to verify the potential of anaerobic degradation of the excess of raw aerobic sludge and sludge pre-treated chemically and thermically. The tests were held with the help of an anaerobic respirometer. Different from the SMA conventional test, that uses sodium acetate as substrate, in each round of the test, different types of substrate were used: (a) sludge treated chemically with pH 11; (b) sludge treated thermically under temperature 90°C; and (c) sludge treated thermically with temperature of 120°C. Two concentrations of biomass were used, 6,000 mg/L e 8,000 mg/L of TVS. In all tests the production of methane and the SMA obtained by the biodegradation of raw sludge was compared to the production obtained by the biodegradation of the pre-treated sludge. In the alkaline lysis the dosage of 80 meq/L showed solubility of 40.60%, this being the best result among used dosages, although, with the dosage of 60 meq/L, a greater response was obtained with the solubilization of the organic matter with less consumption of reagent. The best result in solubility of organic matter for different values of pH, relating to CODsoluble/CODtotal of 41.10%, was obtained using pH 12, therefore, a significative difference was not verified between the solubility generated by the pH 11 (solubility of 33.96%) and pH 12. This way, the utilization of pH 11 in solubility of the organic matter presents a higher economic viability. The thermal lysis at 120°C for 30 minutes showed the best result in solubility, relating to CODsoluble/CODtotal of 49.73%. The lysis at 60°C and 90°C showed solubility of 17.05% and 28.01%, respectively. In the SMA test, an increase in the volume of the methane produced with the use of pre-treated sludge as substrate was noted. The largest value in the SMA, 8.44 mg COD/g TVS.h, ocurred when the excess of activated sludge was thermically pre-treated at 120°C. What was also noted was an increase of methane volume three times superior in the chemical lysis and the thermal lysis at 90°C and four times greater in the thermal lysis at 120°C, confirming the increase of biodegrability after the chemical and thermal pre-treatments. The SMA evaluation provides a direct and trustworthy measure of the biomethanation obtained through thermal and chemical treatments of the excess of activated sludge.

Este trabalho tem como objetivo estudar a utilização das tecnologias de lise alcalina utilizando hidróxido de sódio como reagente químico e lise térmica utilizando temperaturas de 60 ºC, 90 ºC e 120 ºC no pré-tratamento do excesso de lodo ativado gerado em uma indústria produtora de gelatina. Procurou-se obter a melhor eficiência na solubilização de matéria orgânica, avaliar a eficiência na degradação anaeróbia do lodo lisado, e propor a utilização da metodologia desenvolvida como pré-teste de curta duração na avaliação e escolha de tecnologias utilizadas no pré-tratamento de lodo. A metodologia está subdividida em duas etapas: (a) o estudo da utilização de tecnologias de lise forçada, alcalina e térmica, do excesso de lodo ativado; e (b) a avaliação da degradação anaeróbia do excesso de lodo lisado. No estudo da lise alcalina, testou-se o efeito da solubilização na matéria orgânica utilizando as concentrações de hidróxido de sódio de 20, 30, 40, 50, 60 e 80 meq/L.Verificou- se também a influência do pH na solubilização do lodo. No estudo da lise térmica, verificou- se o efeito as temperaturas de 60°C, 90°C e 120°C no aumento da solubilização do excesso de lodo. Utilizaram-se estas temperaturas com o objetivo de comparar o efeito da lise em reatores abertos operados em pressão atmosférica (60°C e 90°C) com reatores que operam em pressão superior a atmosférica (120°C). Utilizou-se o teste de AME com objetivo de verificar o potencial de degradação anaeróbia do excesso de lodo aeróbio bruto e pré-tratado química e termicamente. Os testes foram realizados com o auxílio do respirômetro anaeróbio. Diferente do teste de AME convencional, que utiliza acetato de sódio como substrato, em cada rodada do teste utilizaram-se diferentes tipos de substrato: (a) lodo tratado quimicamente com pH 11; (b) lodo tratado termicamente com temperatura de 90°C; e (c) lodo tratado termicamente com temperatura de 120°C. Utilizaram-se também duas concentrações de biomassa bacteriana, 6.000 mg/L e 8.000 mg/L de SVT. Em todos os testes comparou-se a produção de metano e a AME obtida pela biodegradação do lodo bruto com a obtida pela biodegradação do lodo lisado. Na lise alcalina a dosagem de 80 meq/L apresentou solubilização de 40,60%, sendo este o melhor resultado entre as dosagens utilizadas, entretanto, com a dosagem de 60 meq/L, obteve-se maior rendimento na solubilização da matéria orgânica com menor consumo de reagente. O melhor resultado na solubilização da matéria orgânica para diferentes valores de pH, com relação DQOsolúvel/DQOtotal foi de 41,10%, obtido em pH 12, porém, não severificou diferença significativa entre a solubilização gerada em pH 11 (solubilização de 33,96%) e pH 12. Desta forma, a utilização do pH 11 na solubilização da matéria orgânica apresenta maior viabilidade econômica. A lise térmica a 120°C por 30 minutos apresentou o melhor resultado de solubilização, com relação DQOsolúvel/DQOtotal de 49,73%. As lises a 60°C e 90°C apresentaram solubilização de 17,05% e 28,01%, respectivamente. No teste de AME observou-se que com a utilização de lodo lisado como substrato obteve-se aumento no volume de metano produzido. O maior valor na AME, 8,44 mg DQO/g SVT.h, ocorreu quando o excesso de lodo ativado foi lisado termicamente a 120°C. Observou- se também que o aumento do volume de metano foi superior a três vezes obtido pela lise química e pela lise térmica a 90°C e superior a quatro vezes na lise térmica a 120°C, confirmando o aumento da biodegradabilidade após pré-tratamentos térmico e químico. A avaliação da AME provê uma medida direta e confiável da biometanização obtida pelos tratamentos químico e térmico do excesso de lodo ativado. / This work has as objective to study the utilization of the alkaline lysis technologies using sodium hydroxide as chemical reagent and thermal lysis using temperatures of 60ºC, 90ºC e 120ºC in the pre-treatment of the excess of activated sludge generated in a gelatin manufacturing treatment plant. It was proposed to obtain the better efficiency in the solubility of organic matter, to evaluate the efficiency of anaerobic degradation of the pre-treated sludge, and propose the utilization of the developed methodology as a short time pre-test in the evaluation and selection of technologies utilized in the pre-treatment of the sludge. The methodology is subdivided in two steps: (a) the study of the utilization of the forced lysis technologies, alkaline and thermal, of the excess of activated sludge; and (b) the evaluation of the anaerobic degradation of the pre-treated sludge. In the study of the alkaline lysis, a solubility of organic material effect was tried using the concentrations of the sodium hydroxide of 20, 30, 40, 50, 60 e 80 meq/L. The influence of the pH in the solubility of the sludge was also verified. In the study of the thermal lysis, the effect of the temperatures 60°C, 90°C e 120°C was verified in the increase of the solubility of the excess of sludge. These temperatures were used with the objective of comparing the effect of the lysis in open reactors operated in atmospheric pressure (60°C e 90°C) with reactors that operate in pressure higher than the atmospheric pressure (120°C). SMA test was utilized to verify the potential of anaerobic degradation of the excess of raw aerobic sludge and sludge pre-treated chemically and thermically. The tests were held with the help of an anaerobic respirometer. Different from the SMA conventional test, that uses sodium acetate as substrate, in each round of the test, different types of substrate were used: (a) sludge treated chemically with pH 11; (b) sludge treated thermically under temperature 90°C; and (c) sludge treated thermically with temperature of 120°C. Two concentrations of biomass were used, 6,000 mg/L e 8,000 mg/L of TVS. In all tests the production of methane and the SMA obtained by the biodegradation of raw sludge was compared to the production obtained by the biodegradation of the pre-treated sludge. In the alkaline lysis the dosage of 80 meq/L showed solubility of 40.60%, this being the best result among used dosages, although, with the dosage of 60 meq/L, a greater response was obtained with the solubilization of the organic matter with less consumption of reagent. The best result in solubility of organic matter for different values of pH, relating to CODsoluble/CODtotal of 41.10%, was obtained using pH 12, therefore, a significative difference was not verified between the solubility generated by the pH 11 (solubility of 33.96%) and pH 12. This way, the utilization of pH 11 in solubility of the organic matter presents a higher economic viability. The thermal lysis at 120°C for 30 minutes showed the best result in solubility, relating to CODsoluble/CODtotal of 49.73%. The lysis at 60°C and 90°C showed solubility of 17.05% and 28.01%, respectively. In the SMA test, an increase in the volume of the methane produced with the use of pre-treated sludge as substrate was noted. The largest value in the SMA, 8.44 mg COD/g TVS.h, ocurred when the excess of activated sludge was thermically pre-treated at 120°C. What was also noted was an increase of methane volume three times superior in the chemical lysis and the thermal lysis at 90°C and four times greater in the thermal lysis at 120°C, confirming the increase of biodegrability after the chemical and thermal pre-treatments. The SMA evaluation provides a direct and trustworthy measure of the biomethanation obtained through thermal and chemical treatments of the excess of activated sludge.

Este trabalho tem como objetivo estudar a utilização das tecnologias de lise alcalina utilizando hidróxido de sódio como reagente químico e lise térmica utilizando temperaturas de 60 ºC, 90 ºC e 120 ºC no pré-tratamento do excesso de lodo ativado gerado em uma indústria produtora de gelatina. Procurou-se obter a melhor eficiência na solubilização de matéria orgânica, avaliar a eficiência na degradação anaeróbia do lodo lisado, e propor a utilização da metodologia desenvolvida como pré-teste de curta duração na avaliação e escolha de tecnologias utilizadas no pré-tratamento de lodo. A metodologia está subdividida em duas etapas: (a) o estudo da utilização de tecnologias de lise forçada, alcalina e térmica, do excesso de lodo ativado; e (b) a avaliação da degradação anaeróbia do excesso de lodo lisado. No estudo da lise alcalina, testou-se o efeito da solubilização na matéria orgânica utilizando as concentrações de hidróxido de sódio de 20, 30, 40, 50, 60 e 80 meq/L.Verificou- se também a influência do pH na solubilização do lodo. No estudo da lise térmica, verificou- se o efeito as temperaturas de 60°C, 90°C e 120°C no aumento da solubilização do excesso de lodo. Utilizaram-se estas temperaturas com o objetivo de comparar o efeito da lise em reatores abertos operados em pressão atmosférica (60°C e 90°C) com reatores que operam em pressão superior a atmosférica (120°C). Utilizou-se o teste de AME com objetivo de verificar o potencial de degradação anaeróbia do excesso de lodo aeróbio bruto e pré-tratado química e termicamente. Os testes foram realizados com o auxílio do respirômetro anaeróbio. Diferente do teste de AME convencional, que utiliza acetato de sódio como substrato, em cada rodada do teste utilizaram-se diferentes tipos de substrato: (a) lodo tratado quimicamente com pH 11; (b) lodo tratado termicamente com temperatura de 90°C; e (c) lodo tratado termicamente com temperatura de 120°C. Utilizaram-se também duas concentrações de biomassa bacteriana, 6.000 mg/L e 8.000 mg/L de SVT. Em todos os testes comparou-se a produção de metano e a AME obtida pela biodegradação do lodo bruto com a obtida pela biodegradação do lodo lisado. Na lise alcalina a dosagem de 80 meq/L apresentou solubilização de 40,60%, sendo este o melhor resultado entre as dosagens utilizadas, entretanto, com a dosagem de 60 meq/L, obteve-se maior rendimento na solubilização da matéria orgânica com menor consumo de reagente. O melhor resultado na solubilização da matéria orgânica para diferentes valores de pH, com relação DQOsolúvel/DQOtotal foi de 41,10%, obtido em pH 12, porém, não severificou diferença significativa entre a solubilização gerada em pH 11 (solubilização de 33,96%) e pH 12. Desta forma, a utilização do pH 11 na solubilização da matéria orgânica apresenta maior viabilidade econômica. A lise térmica a 120°C por 30 minutos apresentou o melhor resultado de solubilização, com relação DQOsolúvel/DQOtotal de 49,73%. As lises a 60°C e 90°C apresentaram solubilização de 17,05% e 28,01%, respectivamente. No teste de AME observou-se que com a utilização de lodo lisado como substrato obteve-se aumento no volume de metano produzido. O maior valor na AME, 8,44 mg DQO/g SVT.h, ocorreu quando o excesso de lodo ativado foi lisado termicamente a 120°C. Observou- se também que o aumento do volume de metano foi superior a três vezes obtido pela lise química e pela lise térmica a 90°C e superior a quatro vezes na lise térmica a 120°C, confirmando o aumento da biodegradabilidade após pré-tratamentos térmico e químico. A avaliação da AME provê uma medida direta e confiável da biometanização obtida pelos tratamentos químico e térmico do excesso de lodo ativado. / This work has as objective to study the utilization of the alkaline lysis technologies using sodium hydroxide as chemical reagent and thermal lysis using temperatures of 60ºC, 90ºC e 120ºC in the pre-treatment of the excess of activated sludge generated in a gelatin manufacturing treatment plant. It was proposed to obtain the better efficiency in the solubility of organic matter, to evaluate the efficiency of anaerobic degradation of the pre-treated sludge, and propose the utilization of the developed methodology as a short time pre-test in the evaluation and selection of technologies utilized in the pre-treatment of the sludge. The methodology is subdivided in two steps: (a) the study of the utilization of the forced lysis technologies, alkaline and thermal, of the excess of activated sludge; and (b) the evaluation of the anaerobic degradation of the pre-treated sludge. In the study of the alkaline lysis, a solubility of organic material effect was tried using the concentrations of the sodium hydroxide of 20, 30, 40, 50, 60 e 80 meq/L. The influence of the pH in the solubility of the sludge was also verified. In the study of the thermal lysis, the effect of the temperatures 60°C, 90°C e 120°C was verified in the increase of the solubility of the excess of sludge. These temperatures were used with the objective of comparing the effect of the lysis in open reactors operated in atmospheric pressure (60°C e 90°C) with reactors that operate in pressure higher than the atmospheric pressure (120°C). SMA test was utilized to verify the potential of anaerobic degradation of the excess of raw aerobic sludge and sludge pre-treated chemically and thermically. The tests were held with the help of an anaerobic respirometer. Different from the SMA conventional test, that uses sodium acetate as substrate, in each round of the test, different types of substrate were used: (a) sludge treated chemically with pH 11; (b) sludge treated thermically under temperature 90°C; and (c) sludge treated thermically with temperature of 120°C. Two concentrations of biomass were used, 6,000 mg/L e 8,000 mg/L of TVS. In all tests the production of methane and the SMA obtained by the biodegradation of raw sludge was compared to the production obtained by the biodegradation of the pre-treated sludge. In the alkaline lysis the dosage of 80 meq/L showed solubility of 40.60%, this being the best result among used dosages, although, with the dosage of 60 meq/L, a greater response was obtained with the solubilization of the organic matter with less consumption of reagent. The best result in solubility of organic matter for different values of pH, relating to CODsoluble/CODtotal of 41.10%, was obtained using pH 12, therefore, a significative difference was not verified between the solubility generated by the pH 11 (solubility of 33.96%) and pH 12. This way, the utilization of pH 11 in solubility of the organic matter presents a higher economic viability. The thermal lysis at 120°C for 30 minutes showed the best result in solubility, relating to CODsoluble/CODtotal of 49.73%. The lysis at 60°C and 90°C showed solubility of 17.05% and 28.01%, respectively. In the SMA test, an increase in the volume of the methane produced with the use of pre-treated sludge as substrate was noted. The largest value in the SMA, 8.44 mg COD/g TVS.h, ocurred when the excess of activated sludge was thermically pre-treated at 120°C. What was also noted was an increase of methane volume three times superior in the chemical lysis and the thermal lysis at 90°C and four times greater in the thermal lysis at 120°C, confirming the increase of biodegrability after the chemical and thermal pre-treatments. The SMA evaluation provides a direct and trustworthy measure of the biomethanation obtained through thermal and chemical treatments of the excess of activated sludge.

Orientador: Ruben Bresaola Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-23T00:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stahl_NilsonSergioPeres_M.pdf: 6050168 bytes, checksum: 313f69cf009fa3870bae69137a811149 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: : A utilização do carvão ativado em pó (CAP) em algumas estações de tratamento de águas de abastecimento, principalmente em determinadas regiões do Brasil, tem ocorrido, sem que qualquer acompanhamento da variação da qualidade final da mesma, tenha, realmente, acontecido devido a essa tecnologia aplicada. Deste modo foi objetivo deste trabalho, estudos sobre a influência do uso do CAP, no tratamento de águas de abastecimento oriundas de um manancial, sanitariamente desprotegido, que abastece uma grande parte da "Região Metropolitana" de Campinas, SP, Brasil. Foi desenvolvida investigação experimental da influência do pré tratamento de águas de mananciais superficiais, com o uso do CAP em diferentes dosagens, bem como em relação a diferentes tempos de detenção. CAP oriundos de diferentes fornecedores foram utilizados durante o desenvolvimento do trabalho, apresentando resultados bastante diferenciados. Foram obtidos diagramas de coagulação no mecanismo de varredura, para a determinação das melhores faixas de operação, para o processo seguinte ao de aplicação do CAP. Foram estudados quesitos relativos à remoção de turbidez, cor parente, variação de valores de pH, de sais de ferro e manganês total, bem como de carbono orgânico total (COT). Os resultados obtidos puderam mostrar a importância dos diagramas de coagulação, quando se trata da aplicação do CAP em ETAs do tipo convencionais, bem como a importância da fonte de fornecimento do carvão ativado no tocante às características física~ e propriedades de adsorção. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The use of powdered activated carbon (PAC) in some Brazilian plants has happened without any accompaniment in the variation of the final water quality, as a result of this tecnology. This way, the objective of this work is to study the PAC influence on the water treatment supply from sanitary umprotected sources that provide a large part of the Campinas 'Metropolitan Region', SP, Brazil. An experimental investigation was developed about the influence of the use of PAC on the superficial water supply pretreatment, in different dosages and residence times, as well. PAC from different manufactures were used during the work, presenting different results. Coagulation diagrams were gotten in the 'sweep coagulation' in order to get the best operation zone for the next process of PAC application. Points on turbity and color removal, pH values variation, iron and manganese salts, and total organic carbon (TOC) as well, were investigated. The investigation results show the importance of using the coagulation diagram in the PAC application in convencional plants, as weIl the PAC sources, concerning at its fisical characteristics and adsorption proprierties. The work outstands the necessity of making the phisical, adsorption, chemical and phisiochemical tests before the PAC application. Afier filtration by a ' / Mestrado / Mestre em Engenharia Civil

As amostras de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar foram preparadas em temperaturas de carbonização de 500, 600 e 700 ºC, com tempos de ativação de 60 e 120 minutos e concentração de agente ativante (ZnC12) 30 e 60% em relação ao bagaço seco original. Foi utilizado como padrão, para verificação de eficiência, um carvão ativo alemão (Riedel). Estas amostras foram caracterizadas pelas seguintes análises: rendimento; teor e umidade; teor de cinzas; pH; teor de substâncias solúveis em água. Foi também estudado o desempenho destas amostras no descoramento de água de lavagem de cana-de-açúcar, utilizando 1% e 1,5% em peso de carvão ativo. Amostras preparadas a 500 ºC, 60 minutos e concentração de agente ativamente 0%, 30% e 60% em relação ao peso de bagaço seco original foram utilizadas no tratamento de água de lavagem de cana-de açúcar visando a diminuição do potencial poluidor, essas mesmas amostras foram utilizadas para determinação de poder de adsorção, equação e isoterma de Freundlich. Os resultados mostraram ser viável, em escala de laboratório a obtenção de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar, para utilização no tratamento de água de lavagem de cana-de-açúcar visando diminuir o seu potencial poluidor. / Samples of activated carbon from cane-thrash were prepared in carbonization temperatures of 500, 600 and 700 ºC; activation times of 60 and 120 minutes, and concentrations of activating agent (ZnC12) 30 and 60% in relation to the original dry bagasse. A German activated carbon, was used a standard (Riedel). The samples were characterized by the following analysis: yield, proportion (5) of humidity, proportion of ashes; pH; proportion of solubles in water substances. It was also studied the performance in discolouring sugar-cane washing water using 1% and 1,5% in weight of activated carbon. Samples prepared in 500 ºC, 60 minutes and activating agent concentration of 0%, 30% and 60% in relation to the weight of the original dry bagasse were used in the treatment of sugar-cane washing water the purpose of reducing the polluter potential. They were used to determine the adsorption power, equation and Freundlish isotherm. The results showed it is possible to obtain active carbon from cane-thrash in laboratory scale, to be used in the treatment of sugar-cane washing water with the purpose of reducing its polluter potential.

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T09:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Weber_Adriana_M.pdf: 13048673 bytes, checksum: 7f6b614741a715cd20b2f7f38e9d7043 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Frutoligossacarídeos são oligômeros de frutose compostos principalmente de 1-kestose, nistose e frutosilnistose e podem ser produzidos a partir de sacarose através da ação de transfrutosilação de enzimas obtidas de vários microrganismos e plantas. Frutoligossacarídeos são utilizados como adoçantes não digeríveis na alimentação humana e considerados fisiologicamente úteis por melhorar a população intestinal das bifidobactérias. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção de frutoligossacarídeos a partir de levanasacarase de Zymomonas mobílís imobilizada em reator de coluna. Para imobilização da enzima foram testados suportes como carvão ativado, resinas de troca catiônica e aniônica. A eficiência do suporte foi avaliada através da determinação da atividade de levanasacarase no sobrenadante do meio fermentado acrescido do suporte. O carvão ativado foi selecionado como suporte para imobilizar a enzima, visto que se obteve 46,25% de imobilização de levanasacarase (0,1 UI da enzima imobilizados por grama de carbono) com retenção de 50% desta atividade. A síntese de frutoligossacarídeos foi realizada com a enzima imobilizada em reator de coluna (20 x 0,6 cm) e a temperatura da coluna foi mantida a 50°C. O reator foi alimentado com diferentes vazões, com soluções de sacarose de 10 a 50% operando sem reciclo e nas proporções 3:1 a 7:1 para sacarose e frutose operando com reciclo. A vazão de alimentação dentro dos limites estudados não apresentou influência sobre o comportamento hidrolítico e de tranfrutosilação da enzima. A síntese de 0,42% (p/p) de frutoligossacarídeos foi observada em sistemas com reciclo e frutose adicionada ao meio. A caracterização do reator de coluna foi realizada através da determinação da distribuição do tempo de residência (DTR), sendo observados tempos médios de residência de 4,31 a 16,03 minutos quando operado com vazões de 1,31 a 6,75 cm3/min, respectivamente. / Fructoligosaccharides are fructose oligomers and are mainly composed of 1-kestose, nystose and fructosilnystose, and can be produced from sucrose through the transfructosylating action of enzymes obtained from various microrganisms and plants.The mixture of fructoligosaccharides is used as nondigestible sweetener for humans and regarded to be physiologically useful because it improves the intestinal population of Bifidusbacteria. The continuous production of fructoligosaccharides can be achieved by using immobilized enzyme fructoligosaccharides-producing. The objective of this work was to study the fructoligosaccharides synthesis by immobilized levansucrase from Zymomonas mobilis CCT 4494 in column reactor. Several resins were tested for the immobilization: activated carbon, cationic and anionic-exchange resins. The carriers efficiency was evaluated trough assay activity of levansucrase in the supematant of the fermented medium. Activated carbon was selected for enzyme immobilization, since 46.25% of levansucrase was immobilized with this support with 50% retention of activity (0.1 lU immobilized enzyme per gram of carbon). The fructoligosaccharides synthesis was operated in column reactor (20 x 0.6 em) through enzyme immobilization and the temperature of the column was maintained at 50°C. The column was fed with varied flow rates, with 10 to 50% sucrose solutions when operated without recycle. When operated with recycle, it was used sucrose and fructose solutions at the ratios of 3:1 and 7:1. The influence of varying flow rates was not observed in the hydrolytic and transfructosylating action of the enzyme. The synthesis of 0.42% (w/w) of fructoligosaccharides was observed at recycle systems when fructose was added. The column reactor was characterized by determination of distribution of residence time (RTD). It was observed average residence time as from 4.31 to 16.03 min with flow rate in the column varying from 1.31 to 6.75 cm3/min, respectively. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Tomomasa Yano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_EneidaGoncalvesLemes_M.pdf: 6403857 bytes, checksum: aba606a1028881cdd6692f20d1eb780b (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic digital document / Mestrado / Microbiologia / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Roberto Herminio Moretti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-23T20:50:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_PauloEduardodaRocha_M.pdf: 8175606 bytes, checksum: f1977b00fce0920916e7a12a9f64253e (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O trabalho foi realizado com o objetivo de desenvolver uma tecnologia para obtenção de um extrato de café verde descafeinado, usando como adsorvente carvão ativado e recuperação da cafeína adsorvida com o uso de solventes orgânicos. O processo foi realizado em coluna carregada com carvão ativado, utilizando-se dentre os tipos de carvão ativado disponíveis comercialmente os carvões CPG, CAL e APA todos obtidos da Calgon Carbon Corporation - USA., circulando pela mesma extrato de café verde, com três diferentes vazões: 10, 30 e 60 ml/min, medindo-se o teor de cafeína durante a extração e a porcentagem de retenção de cafeína pelos carvões. Foi avaliada também a eficiência do cloreto de metileno, álcool etílico comercial 99,5°GL e ácido acético glacial 50% na recuperação da cafeína adsorvida. Observou-se que a porcentagem de descafeinação teve variação em função da vazão e do tipo de carvão, com a porcentagem de cafeína extraída diminuindo com o aumento da vazão. O carvão tipo CAL apresentou uma melhor eficiência de extração comparativamente aos dois outros tipos de carvão em todas as vazões testadas, com exceção da vazão de 10 ml/min na qual o carvão APA apresentou uma rendimento levemente superior. O carvão tipo CPG apresentou um rendimento bastante inferior aos demais tipos. Considerando que a taxa de extração de cafeína obtida na vazão de 10 ml/min foi levemente superior a taxa obtida a 30 ml/min e bastante superior em relação a de 60 ml/min concluiu-se que a nível industrial a utilização de vazão de 30 ml/min é mais vantajosa. Dos solventes orgânicos utilizados na recuperação da cafeína, o cloreto de metileno foi o que apresentou melhor rendimento frente aos demais solventes. Como conclusão final, a melhor vazão foi 30 ml/min, o melhor carvão o tipo CAL e o melhor solvente para recuperação da cafeína o cloreto de metileno / Abstract: The objective of this research was the development of technology for the production of a decaffeinated raw coffee extract using activated carbon as absorbant and recuperation of the caffeine using organic solvents. The process was carried out in columns filled with the activated carbon, the following commercially available types, all produced by Calgon Carbon Corporation, USA, being tested: CPG, CAL and APA. The raw coffee extracts were circulated through the columns at three different flow rates: 10, 30 and 60 ml/min, measuring the levels of caffeine extracted and the % retention of caffeine by the activated carbons. The efficiencies of methylene chloride, commercial 99,5°GI ethanol and 50% glacial acetic acid in the recuperation of the caffeine were also evaluated. It was show that the percent decaffeination varied as a function of flow rate and type of carbon, with the percent caffeine extracted decreasing with increase in flow rate. The CAL type of activated carbon showed greater extraction efficiency as compared to the other two types at all flow rates, with the exception efficiency of 10 ml/min, at which the APA carbon showed a slightly higher yield. The CPG carbon was distinctly superior to the other two. Considering that the extraction rate at 10 ml/min was only slightly superior to that at 30 ml/min, but considerably superior to that at 60 ml/min, it was concluded that on an industrial scale, flow rate of 30 ml/min would be the most indicated. Of the organic solvents used to recuperate the caffeine, methylene chloride was show to be superior to the other two. It was concluded that the best flow rate was 30 ml/min, the best activated carbon was the CAL type and that methylene chloride was the best solvent to recuperate the caffeine / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Jose Antonio Dermengi Rios / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yamashita_Fabio_M.pdf: 2280590 bytes, checksum: 5a06674fa37bb7d4561dcff222b0853b (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho descreve a montagem e instrumentação de uma célula de medida de geometria cilíndrica com diâmetro interno de84 mm e 1000 mm de comprimento, desenvolvida para determinar a condutividade térmica efetiva de leitos empacotados fixos, formados por partículas microporosas adsortivas, a baixas pressões. Foram determinados os valores de condutividade térmica de um leito empacotado com 2,8 kg de carvão ativado granulado (marca Carbomafra, tipo C-119), inicialmente adsorvido com diferentes massas de gás hélio e, posteriormente, com metanol. Foi utilizado um método radial, absoluto e estacionário. O carvão ativado C-119 foi caracterizado com respeito a sua granulometria, densidade, umidade inicial e porosidade externa. A partir dos valores experimentais dos perfis de temperatura, foram determinadas as condutividades térmicas efetivas do leito de carvão anidro sob vácuo e adsorvido com gás hélio. Com estes dados, foram calculados os parâmetros dos modelos teóricos de Bauer e Schlünder, e de Kunii e Smith, que prevêem a condutividade térmica de leitos fixos. Utilizando estes modelos, foram determinadas as condutividades térmicas teóricas da partícula de carvão. Determinou-se, experimentalmente, a condutividade térmica efetiva do leito em função da massa de metanol adsorvida e de diferentes gradientes de temperatura. A partir destes resultados, foi proposta uma modificação ao modelo de Bauer e Schlünder, levando-se em conta a variação da condutividade térmica da partícula de carvão com a pressão do leito.Esta modificação propiciou uma excelente concordância do modelo com os dados experimentais / Abstract: This work describes the assembling and instrumentation of a cylindrical measure cell with 84mm of diameter and 1.000mm long, developed to determine the effective thermal conductivity of fixed packed beds made of microporous adsorbent particles, at low pressures. Thermal conductivities were determined for bed of 2,8 kg of granulated active carbon (Carbomafra trademark, type C-119), initially adsorbed with different masses of helium gas and after with methanol. Radial, absolute and stead~ state method were used. The C-119 active carbon was characterized in relation to its granulometry, density, initial moisture and external porosity. From experimental values of temperature profiles, the effective thermal conductivities of the anhydrous carbon bed under vacuum and adsorbed with helium gas were determined. Data were used to compute the parameters of Bauer and Schlünder's, and Kunii and Smith's theoretical models, which predict the thermal conductivity of fixed beds. Applying these models, there were determinate the theoretical thermal conductivities of carbon particle. The effective thermal conductivity of the bed was determined experimentally in relation to the adsorbed mass of methanol and the different gradients of temperature. From these results, it was proposed a modification in the Bauer and Schlünder's model, that considers the thermal conductivity variation of the carbon particle according to the bed pressure. This new model showed an excellent agreement with experiments / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos