Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NorbertoAM.pdf: 1190502 bytes, checksum: 15fc3890db7720ac4fcdf9c75747130a (MD5) Previous issue date: 2005-12-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This work aims to use a different hydrodynamic condition applied to a new design of mixer-settler on treating wastewater produced by petroleum industry, called MDIF (Misturador-Decantador ? Invers?o de Fases/ Mixer-Settler based on Phase Inversion MSPI). The use of this different hydrodynamic behaviour is possible due to vertical disposition of the device and the principle of Phase Inversion that controls the MDIF, providing the generation (creation) of a cascade of drops, into an organic layer, that works as micro-decanters, thus making possible the formation of a bed of non-coalesced drops, called Bed Formation . The use of this new hydrodynamics condition allows to increase the residence time of the oil carrier drops, into an organic layer, and the device can treat a greater volume of wastewater. In view of to get this condition it is necessary to operate at high throughput (58,6 m3.m-2.h-1). By results, the condition of Bed Formation is the best one to be used when MSPI operates with throughput up to 58,6 m3.m-2.h-1. The results using the condition of Bed Formation show that increasing the height of the bed of non-coalesced drops and/or decreasing the volumetric ratio (O/A) an increase of the separation efficiency is detected / Este trabalho objetiva utilizar uma diferente condi??o hidrodin?mica aplicada a um novo design de misturador-decantador aplicado ao tratamento de ?guas produzidas da ind?stria do petr?leo, que vem sendo denominado de MDIF (Misturador-Decantador ? Invers?o de Fases). A utiliza??o do regime hidrodin?mico de Leito Denso ? poss?vel devido a disposi??o vertical do aparelho e ao princ?pio de invers?o de fases que rege o MDIF, proporcionando a gera??o de uma cascata de gotas, na regi?o de leito org?nico, que funcionam como micro-decantadores, possibilitando assim a forma??o de um leito de gotas n?o-coalescidas, denominado de Leito Denso. A utiliza??o desta nova condi??o hidrodin?mica permite o aumento do tempo de resid?ncia da gota transportadora de ?leo, na regi?o de leito org?nico, e o trata um maior volume de ?gua produzida, visto que para se atingir esta condi??o ? necess?rio se operar a altas vaz?es (58,6 m3/m2h). A partir dos resultados obtidos, a condi??o de regime de leito denso mostra-se como a melhor condi??o a ser utilizada quando se opera o misturador-decantador ? invers?o de fases com vaz?es espec?ficas acima de 58,6 m3.m-2.h-1. Os resultados utilizando o regime de leito denso mostram que elevando-se a altura do leito de gotas n?o-coalescidas e/ou diminuindo a raz?o volum?trica org?nico/aquoso aumenta a efici?ncia de separa??o do aparelho

Os reatores UASB (upflow anaerobic sludge blanket reactors) foram um marco histórico no tratamento de efluentes ao propiciar alta retenção de sólidos e boa mistura entre biomassa e afluente. Apesar de os reatores com a concepção original dos UASB serem usados com sucesso em muitas estações de tratamento de esgoto, algumas questões relacionadas a sua operação, construção e manutenção ainda prevalecem. Sendo assim, novas configurações baseadas na concepção tradicional de reatores de manta de lodo podem simbolizar novas tentativas para sanar essas questões. Neste contexto, uma configuração que emprega manta de lodo, objetivando principalmente a eliminação dos separadores trifásicos e adoção mistura com jatos, é aqui proposta, almejando simplificar a distribuição/mistura do esgoto afluente. A pesquisa foi, assim, realizada primeiramente em escala de bancada para determinar do gradiente de velocidade médio necessário para suspensão de sólidos, resultando em valores favoráveis de até 20 s-1. Na segunda fase, uma instalação piloto de 2,69 m3, construída em acrílico, foi utilizada para o estudo das características do jato e dos bocais, e do regime de mistura proporcionado pelo mesmo. Com auxílio das informações obtidas na primeira e segunda fases, a terceira fase do experimento abrangeu a reforma de um reator UASB tradicional, em escala piloto de 20,8 m3, para a implantação desse novo sistema de tratamento: removeram-se os sistemas para coleta de gases e de distribuição de fundo e implantou-se alimentação intermitente por meio de jatos, além de unidade de decantador de alta taxa. Em essência, o novo sistema foi dividido em duas zonas distintas: uma para as reações e outra provida de decantação laminar para a remoção de sólidos suspensos. Na primeira zona, a entrada de esgoto sanitário deu-se por meio de bocal que proporcionou jato para mistura da manta de lodo através da carga manométrica fornecida por reservatório elevado. A velocidade de entrada no reator e o alcance do jato puderam ser determinados, constatando-se que o número de pontos de entrada no reator pode ser reduzido (em relação ao número de pontos recomendados tradicionalmente: 2 a 4 m2, por ponto). O gradiente de velocidade aplicado durante cada jato (com 30 segundos de duração) foi de 16,6 s-1. Para o reator da terceira fase, na fase estável da operação, obteve-se eficiência de remoção de 52,79%, 70,90 % e 47,00% para DQO, DBO e SST, respectivamente. Adicionalmente, avaliou-se o uso de filtro rápido de camada única de areia para o pós-tratamento do efluente do reator anaeróbio, cujas remoções de DQO, SST e Turbidez (para taxa de aplicação de 100 m3.m-2.dia-1) foram de 54,94%, 84,44% e 81,71% respectivamente. Concluiu-se, desta forma, a viabilidade da operação do reator de manta de lodo com alimentação intermitente e sem necessidade de instalação do sistema separador trifásico. / In spite of reactors with the original design of UASB are successfully used in many wastewater treatment plants, some issues regarding the operation, construction and maintenance of these reactors still prevail. Thus, new configurations based on the traditional conception of sludge blanket reactors may signify new tries to solve these issues. In this context, this research proposes a new configuration, using sludge blanket, mainly aiming at the elimination of the three-phase separators and adoption of a mixture through jets in order to simplify distribution / mixing of the influent. Therefore firstly a bench scale study was conducted to determine the required average velocity gradient for suspension of solids, resulting in favorable values up to 20 s-1. In the second phase, a 2.69 m3 pilot plant was built in acrylic to study the characteristics of the jet and the nozzles, and the resulting mixing state. After this stage, and with the contribution of information obtained in the earlier stages, a traditional pilotscale UASB reactor of 20.8 m3 was adapted for the implementation of this new treatment system: the systems for gas collection and distribution of background were removed, and a high-rate sedimentation unit and intermittently feed through jets were introduced. In essence, the new system has been divided into two distinct zones: one for reactions and other provided of laminar decantation to remove suspended solids. In the reaction zone the entry of sewage was given through jet for mixing the sludge blanket. The mixing energy was provided by jet stemmed on an elevated tank, where the sewer was accumulated. The jet range and entry velocity into the reactor could be determined, noting that the number of entry points in the reactor can be reduced (relative to the number of points traditionally recommended: 2 to 4 m2 per point). The velocity gradient applied during each jet (with a 30 seconds duration) was 16.6 s-1. The pilot-scale reactor (third phase), in stable-phase operation, got a removal efficiency of 52.79%, 70.90% and 47.00% for COD, BOD and TSS, respectively. Additionally, were evaluated the use of unique coating rapid sand filter to the post-treatment of the effluent in the anaerobic reactor. The removals obtained for COD, TSS and Turbidity (for application rate of 100 m3.m-2.dia-1) were 54.94%, 84.44% and 81.71% respectively. It was concluded, therefore, the viability of the sludge blanket reactor operation with intermittent feed and without threephase separator system installation.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WillaciEFJ.pdf: 1499759 bytes, checksum: 03aff567e782194c97d56cdcac63888c (MD5) Previous issue date: 2006-12-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The aim of this work is to use a new technology in the treatment of produced wastewaters from oil industry. An unit for treat produced waters called UTMDIF, was designed, installed and operated in an industrial plant for treatment of effluents from oil industry. This unit operates by means of the method of separation of phase inversion and can become a promising alternative to solve the problem of oil/water separation. This method constitutes the basis of the working of a new design of mixersettler of vertical configuration which occupies small surface area. The last characteristic becomes specially important when there is limitation on the lay-out of the plant, for example, over maritime platforms to explore oil. This equipment in a semi-industrial scale treats produced wastewaters contaminated with oil at low concentrations (ranging from 30 to 150 mg/L) and throughputs of 320 m3/d (47,4 m3 m-2 h-1). Good results were obtained in oil/water separation which leads to the necessary specification to discharge those wastewaters. Besides, the non dependence of the efficiency of separation in spite of the salinity of the medium becomes the equipment an attractive new technology to treat wastewaters containing oil at low concentrations / Este trabalho tem por objetivo utilizar uma nova tecnologia no tratamento de ?guas produzidas da ind?stria do petr?leo. Uma Unidade de Tratamento de ?guas Produzidas, denominada UT-MDIF, foi projetada, instalada e operou dentro de uma planta industrial de tratamento de efluentes de petr?leo. Esta Unidade de Tratamento piloto utiliza o m?todo de separa??o ? invers?o de fases e pode se tornar numa alternativa promissora para resolver o problema de separa??o ?leo/?gua. Este m?todo constitui a base do funcionamento de um novo modelo de misturador-decantador de configura??o vertical e que ocupa pequena ?rea superficial. Esta ?ltima caracter?stica se torna especialmente importante, quando existe limita??o de espa?o no lay-out da planta industrial, por exemplo, uma plataforma mar?tima para explora??o de petr?leo. Este equipamento em escala semi-industrial trata ?guas produzidas contaminadas com petr?leo em baixas concentra??es da ordem de 30 a 150 mg/L e vaz?es efetivas de 320 m3/d (47,4m3m-2h-1). Os bons resultados na separa??o ?leo/?gua, obtendo-se a especifica??o necess?ria para descarte, associado ? n?o depend?ncia da efici?ncia de separa??o face ? salinidade do meio, podem tornar o equipamento uma nova tecnologia no tratamento de ?guas contaminadas com ?leo a baixas concentra??es

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NorbertoAM_TESE.pdf: 2336588 bytes, checksum: 940ad1b0befe8c431d2e9fb731a885b6 (MD5) Previous issue date: 2011-09-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work aims to determine a better methodology to help predicting some operational parameters to a new design of mixer-settler on treating wastewater produced by petroleum industry, called MDIF (Misturador-Decantador ? Invers?o de Fases/ Mixer-Settler based on Phase Inversion MSPI). The data from this research were obtained from the wastewater treatment unit, called MSPI-TU, installed on a wastewater treatment plant (WTP) of PETROBRAS/UO-RNCE. The importance in determining the better methodology to predict the results of separation and extraction efficiency of the equipment, contributes significantly to determine the optimum operating variables for the control of the unit. The study was based on a comparison among the experimental efficiency (E) obtained by operating MSPI-TU, the efficiency obtained by experimental design equation (Eplan) from the software Statistica Experimental Design? (version 7.0), and the other obtained from a modeling equation based on a dimensional analysis (Ecalc). The results shows that the experimental design equation gives a good prediction of the unit efficiencies with better data reliability, regarding to the condition before a run operation. The average deviation between the proposed by statistic planning model equation and experimental data was 0.13%. On the other hand, the efficiency calculated by the equation which represents the dimensional analysis, may result on important relative deviations (up 70%). Thus, the experimental design is confirmed as a reliable tool, with regard the experimental data processing of the MSPI-TU / Este trabalho objetiva determinar a melhor metodologia para auxiliar na predi??o de vari?veis operacionais de um novo design de misturador-decantador aplicado ao tratamento de ?guas produzidas da ind?stria do petr?leo, que vem sendo denominado de MDIF (Misturador-Decantador ? Invers?o de Fases). Os dados utilizados neste estudo foram obtidos da Unidade de Tratamento de ?guas produzidas, denominada de UT-MDIF, que se encontra instalada em uma das esta??es de tratamento de efluentes (ETE) da PETROBRAS/UORNCE. A import?ncia em determinar a melhor metodologia que permita a predi??o dos resultados das efici?ncias de separa??o e extra??o do equipamento, contribui de forma significativa para otimiza??o das vari?veis operacionais para o controle da unidade. O estudo se baseou na compara??o dos resultados das efici?ncias experimentais (E) obtidas pela UTMDIF, com os resultados das efici?ncias obtidas pela equa??o do modelo do planejamento estat?stico (Eplan), gerado pelo programa Statistica Experimental Design? (vers?o 7.0), e com a utiliza??o de uma equa??o utilizando modelagem com base em an?lise dimensional (Ecalc). Os resultados mostram que a equa??o decorrente do planejamento estat?stico ? capaz de predizer, com boa aproxima??o, os resultados de efici?ncia a serem obtidos com a unidade, possibilitando uma melhor confiabilidade dos dados, no que se refere ? condi??o que antecede uma corrida operacional. O desvio m?dio entre a equa??o proposta e os dados experimentais ? de 0,13%. Por outro lado, a efici?ncia calculada pela equa??o da an?lise dimensional pode apresentar desvios relativos importantes (at? 70%). Desta forma, o planejamento estat?stico experimental se confirma como sendo uma ferramenta confi?vel, no que se refere ao tratamento dos dados experimentais da UT-MDIF