This study was carried out with the purpose to evaluate the short-term impact of a dam construction on the community of the immature Odonata through their analysis in lentic and lotic environments, before and after the impoundment of the reservoir. In the preimpoundment phase 17 stations were sampled, five in lentic environments (dams and ponds), and 12 in lotic environments (tributaries of the Rio Jacuí) between January and October 2000. In the post-impoundment sampling, five points inside the reservoir were studied (between May 2001 and October 2002) in lentic environments, and four points, in lotic environments (between November 2000 and May 2002). The lentic environments were sampled by using sieves, and the lotic ones, with a Surber sampler. Some abiotic factors measured were air and water temperatures, dissolved oxygen, pH, depth and, for lotic environments, the current velocity. The total number collected was 1298 specimens, attributed to eight families and 27 genera, of which 16 are new records for the State: Heteragrion, Oxystigma, Neuraeschna, Tibiogomphus, Phyllocycla, Desmogomphus, Cacoides, Archeogomphus, Anatya, Brechmorhoga, Libellula, Tramea, Cyanallagma, Forcepsioneura, Protoneura and Epipleoneura. The lentic habitat was better represented in abundance and richness in the pre-impoundment (681 individuals and 14 genera), with a drastic decrease in the post-impoundment (n = 41, S = 8), while the opposite occurs for lotic environments (n = 200 individuals and 14 genera versus 376 and 17, respectively). The lotic environments studied here showed greater richness than the lentic environments, presenting a greater heterogeneity of habitats, especially related to aquatic vegetation. For the lentic environments, the higher richness and abundance of odonatofauna were found in stable environments (ponds of greater depths and dimensions), with marginal and aquatic vegetation. In the post-impoundment phase, the fauna restoration occured mainly in points inside the reservoir where prevailed lotic conditions, as the mouth of the tributaries. For lotic environments, the sites of greatest abundance and richness were tributaries of the medium reaches (4th order), characterized by small size and shading of one of the margins by riparian vegetation. The points of 7th order, located in the Rio Jacuí (one of them downstream of the dam), showed the lowest values concerning the fauna, since these sites were strongly influenced by changes in water level of the U.H.E. Itaúba, located upstream. These results were enhanced after the impoundment of the reservoir of U.H.E Dona Francisca. Multivariate analysis showed that the effect of U.H.E. Dona Francisca construction on the immature stages of Odonata was not direct, interacting with the characteristics of each habitat, for both the abundance and the composition of the fauna. / Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o impacto de curto prazo da construção de uma barragem sobre a comunidade de imaturos de Odonata através da sua análise em ambientes lênticos e lóticos, antes e após o enchimento do reservatório. Na fase de pré-enchimento foram amostradas 17 estações de coleta, sendo cinco em ambientes lênticos (açudes e charcos), e 12 em ambientes lóticos (tributários do Rio Jacuí), no período entre janeiro e outubro de 2000. Na fase de pós-enchimento as coletas em ambientes lênticos prosseguiram em cinco pontos no interior do reservatório (entre maio de 2001 e outubro de 2002), enquanto nos ambientes lóticos quatro pontos foram amostrados, no período compreendido entre novembro de 2000 e maio de 2002. Os ambientes lênticos foram amostrados usando-se peneiras, e os lóticos, amostrador de Surber. Alguns fatores ambientais foram coligidos: temperaturas do ar e da água, oxigênio dissolvido, pH, profundidade, e, para os ambientes lóticos, a velocidade da correnteza. Foram coletados 1298 espécimes, pertencentes a 27 gêneros distribuídos em oito famílias, dos quais 16 gêneros constituem novos registros para o Estado: Heteragrion, Oxystigma, Neuraeschna, Tibiogomphus, Phyllocycla, Desmogomphus, Cacoides, Archeogomphus, Anatya, Brechmorhoga, Libellula, Tramea, Cyanallagma, Forcepsioneura, Protoneura e Epipleoneura. O hábitat lêntico esteve mais bem representado em abundância e riqueza na fase de pré-enchimento (681 indivíduos e 14 gêneros) tendo uma drástica diminuição na fase de pós-enchimento (n = 41, S = 8), o contrário ocorrendo para os ambientes lóticos (n = 200 indivíduos e 14 gêneros versus 376 e 17, respectivamente). Os ambientes lóticos aqui estudados apresentaram maior riqueza que os ambientes lênticos devido à maior heterogeneidade de hábitats, principalmente em função da vegetação aquática. Para os ambientes lênticos as maiores riqueza e abundância da odonatofauna foram encontradas em ambientes mais estáveis (charcos de maiores profundidades e dimensões), com vegetação aquática e marginal. Na fase de pós-enchimento, a fauna restabeleceu-se principalmente em locais do reservatório onde prevalecem condições lóticas, como a desembocadura dos tributários. Para os ambientes lóticos, os locais de maiores abundância e riqueza foram tributários de trechos médios (4ª ordem), caracterizados pelo pequeno porte e com sombreamento em pelo menos uma das margens pela vegetação ribeirinha. Os pontos de 7ª ordem, localizados no Rio Jacuí (um deles à jusante do barramento), apresentaram os menores valores relacionados à fauna, uma vez que estes locais eram fortemente influenciados pelas variações no nível da água da U.H.E. Itaúba, localizada à montante, tendo estes resultados se intensificado quando da formação do reservatório da U.H.E. Dona Francisca. As análises multivariadas mostraram que o efeito da implantação da U.H.E. Dona Francisca sobre os estágios imaturos de Odonata não foi direto, interagindo com aspectos de cada hábitat, tanto para a abundância quanto para a composição da fauna.

Orientador: Pilar Rodriguez de Massaguer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T19:18:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Spinelli_AnaClaudiaNevesFranco_M.pdf: 3963667 bytes, checksum: 1c82e340e7fafa80d72db43568baa2bb (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Os tratamentos térmicos de enchimento a quente não são suficientes para eliminar Alicyclobacillus acidoterrestris no suco de laranja, devido a sua alta resistência térmica neste produto. O controle deste microrganismo apenas pode acontecer sob adequada estocagem do produto. Com o intuito de analisar as condições térmicas de estocagem na germinação do Alicyclobacillus acidoterrestris em suco de laranja enchido a quente foi desenvolvida uma metodologia abrangendo desde o processamento em unidade Microthermics UHT (Ultra High Temperature), passando pelo monitoramento de vida de prateleira, até o alcance da fase estacionária do microrganismo, através de contagem das formas vegetativas utilizando o meio YSG (Yeast Extract Soluble Starch Glucose). A vazão aplicada foi de 1,7 L/min., ao passo que diversos termosensores foram estrategicamente posicionados para acompanhamento termométrico de todo o procedimento. Os parâmetros de crescimento foram analisados por meio da utilização do software DMFit, que ajusta os modelos primários de Baranyi & Roberts e Gompertz modificado. O objetivo central desta pesquisa foi observar possíveis inibições do crescimento em função das condições impostas, permitindo esclarecer qual é a melhor condição de estocagem do suco de laranja enchido a quente para evitar a germinação, crescimento e produção de guaiacol. Suco de laranja (11º Brix, pH 3,5) foi intencionalmente inoculado com esporos de Alicyclobacillus acidoterrestris CRA 7152 reconhecido como produtor de guaiacol (responsável pela deterioração). O suco envasado em garrafa PET (500 mL) foi mantido a 85ºC por 150 segundos em banho termostático. Para verificar o número de reduções decimais foram realizados seis experimentos, simulando a condição da indústria (Hot Fill), ou seja, processamento a 92ºC por 10 segundos, seguido de envase a 85ºC, com manutenção a esta temperatura por 150 segundos e resfriamento por aspersão até 35ºC em 30 minutos. Para avaliação do número de pontos significativos na descrição da curva microbiana de crescimento de Alicyclobacillus acidoterrestris foram realizados dois experimentos de enchimento a quente com resfriamento a 25ºC por 48 horas com inóculos (102 e 103 esporos/mL de suco). A evolução da população de Alicyclobacillus acidoterrestris em suco de laranja foi monitorada sob cinco diferentes temperaturas de abuso de resfriamento, após pasteurização (92ºC/10s), manutenção a 85ºC por 150 segundos e resfriamento por aspersão de água (85ºC a 35ºC em 30 minutos). Os tratamentos, com três níveis diferentes de inóculo cada (100, 101 esporos/mL de suco e sem inóculo), foram: i. 30ºC no ponto frio da garrafa, ii. 30ºC por 48 horas, iii. 25ºC no ponto frio da garrafa, iv. 25ºC por 48 horas, todos seguidos de incubação a 35ºC, e v. manutenção constante a 20ºC (controle). Foi mostrado que, independente do nível de inóculo, o processo de pasteurização não inativa os esporos de Alicyclobacillus acidoterrestris, causando redução decimal (g) inexpressiva, inferiores a 0,5 reduções logarítmicas. Cerca de quinze pontos de contagem foram estabelecidos para descrever com precisão cada curva de crescimento, as quais foram acompanhadas por cerca de 260 horas. Em relação aos tratamentos de resfriamento, a condição v (manutenção a 20ºC) foi a mais eficiente, pois inibe completamente a germinação do microrganismo. Enquanto o tratamento iv (25ºC por 48 horas) para inóculo 100 esporos/mL, mostrou maior tempo de adaptação (100,4 horas), e conseqüente maior tempo para atingir 104UFC/mL (132 horas), condição crítica para iniciar a produção de guaiacol, o tratamento iii (25º no ponto frio) para inóculo 101 esporos/mL, resultou em menor população máxima (logN/N0 = 2,69). Nesse último caso, as garrafas resfriadas até 25ºC apresentaram uma menor população máxima em relação àquelas resfriadas até 30ºC com o mesmo inóculo (logN/N0 = 3,26). O tempo para início da produção detectável de guaiacol foi determinado por meio da utilização do kit Kirin, que é baseado em julgamento visual. Enquanto as predições feitas a partir da curvas de crescimento propiciaram para o tratamento ii a estimativa do defeito entre 100-108 horas, o primeiro resultado positivo obtido através do kit foi às 144 horas, o que pode ser explicado pela baixa produção inicial de guaiacol que é inferior ao tempo de aparecimento de defeito do kit a partir de 25ppm / Abstract: Hot-Fill thermal treatments of orange juice are not enough to eliminate Alicyclobacillus acidoterrestris due to its high thermal resistance. Therefore the microbial control of this microorganism can only occur by adequate product storage conditions. In order to evaluate the effects of the thermal conditions of storage on germination of Alicyclobacillus acidoterrestris in hot-filled orange juice, experiments were carried out involving processing in a Microthermics UHT (Ultra High Temperature) unit and shelf life monitoring until the microorganism reached the stationary phase, by counting in YSG medium (Yeast extract, Soluble Starch, Glucose). The UHT unit was supplied with thermosensors and data loggers for thermal data acquisition of the whole processing. The flow rate applied was 1.7 L/min. Growth data were analyzed by the DMFit program, which fits both the Baranyi & Roberts and the modified Gompertz primary models. The main purpose of this research was to observe possible growth inhibitions as a function of the conditions imposed, permitting to clarify which is the best condition of storage for hot-filled orange juice amongst those tested. Such a condition should avoid or minimize germination, growth and guaiacol production. Orange juice (11º Brix, pH 3.5) was intentionally inoculated with Alicyclobacillus acidoterrestris CRA 7152 spores, recognized as guaiacol producers. In order to simulate surge tank maintenance before filling, juice (filled in 500 mL PET bottles) was kept at 85°C for 150s. To verify the number of decimal reductions (g), six experiments were carried out. Industrial conditions were simulated by processing at 92°C for 10 seconds, followed by filling at 85°C, with maintenance at 85°C for 150 seconds and cooling to 35°C in about 30 minutes by spraying with water. Two Hot-Filling experiments with cooling maintained at 25°C for 48 hours were performed, to determine the number of significant points needed to describe the growth curve behavior of Alicyclobacillus acidoterrestris. The inoculum levels were 102 and 103 spores/mL. The evolution of the Alicyclobacillus acidoterrestris population was also monitored under 5 different cooling abuse conditions, after pasteurization (92ºC/10s), maintenance at 85°C for 150 seconds, and cooling with water spray to 35°C in about 30 minutes. The treatments were: i. 30°C for the bottle cold point and storage at 35°C; ii. 30°C for 48h and storage at 35°C; iii. 25°C for the bottle cold point and storage at 35°C; iv. 25°C for 48h and storage at 35°C; v. storage at 20°C (control). Three different levels of inoculum were applied: 100, 10¹ spores/mL of orange juice and a total absence of inoculum. It was shown that, no matter what the inoculum level, the process did not inactivate the spores of Alicyclobacillus acidoterrestris and caused no expressive reduction in the microorganism population (g < 0.5). About fifteen points were established for every condition studied to accurately describe the growth curves. Each curve was monitored for about 260 hours. Concerning the cooling treatments, it was concluded that treatment v (storage at 20°C) was more efficient than any of the others, since in this case the population remained inhibited. Whilst treatment iv (25°C for 48 hours) with 100 spores/mL, showed a longer lag time (100.4 hours), and consequently longer time to reach 104 CFU/mL, the critical count for guaiacol production (132 hours), treatment iii (25°C for the bottle cold point) for 101 spores/mL, resulted in a lower maximum population ratio (logN/N0 = 2.69). In this latter case, the bottles that were cooled to 25ºC showed a lower maximum population ratio than those cooled to 30ºC, as can be seen in treatment i with the same inoculum 101spores/mL, where the maximum population ratio was 3.26. In addition, the time taken to initiate the detection of guaiacol was determined using the Kirin kit, which is based on a visual examination. Although the estimate for guaiacol production obtained from the growth curves for treatment ii. (30ºC for 48 hours) was between 100-108 hours, the first positive result using the kit was 144 hours, explained by the fact that a visual judgment is only possible at over 25 ppm of guaiacol / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

O tratamento de efluentes industriais gerados em elevadas temperaturas por meio da digestão anaeróbia termofílica aparece como opção para o controle da poluição ambiental e obtenção de bioenergia. Nesse sentido, este trabalho investigou o uso do reator anaeróbio termofílico contendo biomassa imobilizada e com agitação mecânica operado em batelada e/ou batelada alimentada sequenciais no tratamento da vinhaça visando a produção de metano. Foi verificada a influência do aumento da carga orgânica volumétrica aplicada e da estratégia de alimentação no desempenho do reator. O volume do meio líquido do reator foi de 2,3 L, sendo 1,3 L de volume residual e 1,0 L o volume de efluente a ser tratado por ciclo, mantendo-se constante a temperatura (55º C &#8211; faixa termofílica), o tempo de ciclo (8 horas) e a velocidade de agitação (100 rpm). Inicialmente foi realizada a adaptação da biomassa, em seguida foi avaliada a influência da carga orgânica volumétrica aplicada (6,5-25,9 gDQO.L-1.d-1) pelo aumento da concentração de matéria orgânica afluente, e por fim foi implementada a estratégia de alimentação por batelada alimentada. Na etapa do aumento da COVA foram alcançadas maiores produtividades molar (304 molCH4.m-3.d-1) e volumétrica (6828 mL-CNPT CH4L-1.d-1) de metano na COVA de 25,9 gDQO.L-1.d-1, com rendimento de metano por matéria orgânica consumida próximo ao valor teórico (15,6 mmol de CH4.gDQO-1) e remoção da matéria orgânica na forma de DQO entre 75-80 % nas condições com COVA acima de 14gDQO.L-1.d-1. Na etapa em que se modificou a estratégia de alimentação, as produtividades molar e volumétrica de metano foram de 351,9 molCH4.m-3.d-1 e 7888 mL-CNPT CH4.L-1.d-1, respectivamente, com rendimento de metano por matéria orgânica removida próximo ao valor teórico. A produção de energia foi de 25,1 MW e 30,3 MW nas condições em batelada e batelada alimentada, respectivamente. O modelo cinético permitiu o entendimento da influência da carga orgânica e da estratégia de alimentação sobre o desempenho do reator para geração de metano, analisando-se os coeficientes das reações de consumo/produção dos compostos envolvidos na rota metabólica. / The thermophilic anaerobic digestion of wastewater that are generated at high temperatures appers as an option for the environmental pollution control and bioenergy production. Thus, this study investigate a anaerobic reactor containing immobilized biomass and mechanical stirrer operate in sequential batch or feed batch treating vinasse-based wastewater for methane production. It was analyzed the effects on reactor performance of increasing the applied volumetric organic load (AVOL) and modifying the feeding strategy. The total volume of liquid was 2,3 L, in which 1,3 L of residual volume and 1,0 L of wastewater to be treated per cycle, keeping constant the temperature (55 ºC &#8211; thermophilic range), the cycle length (8 hours) and the stirred velocity (100 rpm). At first it was realizes the biomass adaption, then it was analyzed the applied volumetric organic load (6,5-25,9 gDQO.L-1.d-1) increasing the influent concentration and after the feeding strategy was modified. In the AVOL increasing were achieved higher molar productivity of methane (304 molCH4.m-3.d-1) and volumetric productivity (6828 mL-CNTP CH4.L-1.d-1) at AVOL of 25,9 gDQO.L-1.d-1, and molar yield of methane per organic matter removed close to the theoretical value (15,6 mmolCH4.gDQO-1) and removal efficiency of organic matter in terms of DQO between 75-80% for all conditions above AVOL of 14 gDQO.L-1.d-1. In the stage of feeding strategy change, the methane molar and volumetric productivity were 351,9 molCH4.m-3.d-1 and 7888 mLCH4.L-1.d-1, receptively, and the yield methane production per removal organic matter close to the theoretical value. The energy production were 25,1 MW and 30,3 MW in the batch and fed batch conditions, respectively. The kinetic model allowed known of AVOL and feeding strategy influence under the reactor performance to methane generation, analyzing the reaction coefficient of the compounds consume/production involved in the metabolic rote.

O presente estudo investigou a aplicação de dois tipos de AnSBBR (reatores anaeróbio com biofilme e operados em batelada e batelada alimentada sequenciais: com recirculação da fase líquida e com agitação) para produção de biohidrogênio tratando água residuária sintética (a base de soro de leite e lactose, respectivamente). O AnSBBR com recirculação da fase líquida, que foi o estudo principal do presente trabalho, apresentou problemas na produção de hidrogênio utilizando soro de leite como substrato. Algumas alternativas, como adaptação da biomassa com substratos puros de degradação mais fácil, controle do pH em valores muito baixos e diferentes formas de inoculação foram testadas, entretanto, sem obtenção de sucesso. A solução do problema foi obtida ao refrigerar o meio de alimentação a 4ºC para evitar a fermentação no frasco de armazenamento, retirar a ureia e a suplementação de nutrientes, e realizar lavagens periódicas do material suporte para retirada de parte da biomassa. Dessa forma eliminaram-se indícios de produção de H2S por possível ação de bactérias redutoras de sulfato (BRS) e atingiu-se uma produção estável de hidrogênio sem, entretanto, eliminar completamento o metano, que foi produzido em baixas concentrações. Depois de atingida a estabilidade, investigou-se a influência da concentração afluente de substrato, do tempo de enchimento e da temperatura na produção de biohidrogênio no AnSBBR com recirculação da fase líquida tratando soro de leite. O estudo da concentração afluente apresentou um ponto ótimo para a concentração de 5400 mgDQO.L-1, atingindo valores de 0,80 mol H2.mol-1 lactose e de 660 mL H2.L-1.d-1. O estudo do tempo de enchimento apresentou resultados similares para as condições analisadas. Com relação à temperatura, os melhores resultados foram obtidos com a temperatura mais baixa testada de 15ºC (1,12 mol H2.mol lactose-1 e 1080 mL H2.L-1.d-1), sendo que na temperatura mais alta testada (45&#176;C) não ocorreu produção de hidrogênio. Para o AnSBBR com agitação mecânica, que foi um estudado complementar realizado pelo fato da lactose ser o principal complemento do soro de leite, o desempenho do biorreator foi avaliado de acordo com influência conjunta do tempo de ciclo (tC &#8211; 2, 3 e 4 h), da concentração afluente (CSTA &#8211; 3600-5400 mgDQO.L-1) e da carga orgânica volumétrica aplicada (COAV &#8211; 9,3, 12,3, 13,9, 18,5 e 27,8 mgDQO.L-1.d-1). Foram obtidos excelentes resultados: consumos de carboidratos (lactose), com valores médios sempre acima de 90&#37; e uma produção estável de biohidrogênio em todas as condições estudadas, com metano em baixas concentrações apenas na condição de maior COAV. A diminuição do tC apresentou tendência clara de melhora sobre o RMCRC,n (rendimento molar entre hidrogênio produzido e carboidrato removido) apenas para as condições com menor concentração CSTA, havendo uma relação direta entre CSTA, e RMCRC,n em todos os valores de tC, exceto para o tempo de ciclo de 3 h, exatamente onde ocorreu produção de metano. O melhor valor de RMCRC,n obtido na operação com lactose (1,65 mol H2.mol Carboidrato-1) foi superior aos obtidos em outros trabalhos utilizando a mesma configuração de reator e sacarose como substrato. As análises filogenéticas mostraram que a maioria dos clones analisados foi semelhante à Clostridium. Além destes, clones filogeneticamente semelhantes com a Família Lactobacilaceae, especificamente Lactobacillus rhamnosus foram observados em menor porcentagem no reator, assim como clones com sequências semelhantes a Acetobacter indonesiensis. / The present study investigated the application of two types of AnSBBR (anaerobic reactors with biofilm and operated in batch and fed-batch sequences: with recirculation of the liquid phase and with agitation) for biohydrogen production treating synthetic wastewater (cheese whey and lactose-based, respectively). The AnSBBR with recirculation of the liquid phase, which was the main study of this work, presented problems in the hydrogen production using cheese whey as substrate. Some alternatives, such as adaptation of the biomass with pure substrates of easier degradation, pH control at very low values and different forms of inoculation were tested but without achieving success. The solution of the problem was obtained by cooling the feed medium at 4ºC to prevent fermentation in the storage flasks, removing the urea and the nutrient supplementation, and performing periodic washing of the support material for the removal of part of the biomass. Thus, H2S production evidences by possible action of sulphate-reducing bacteria (SRB) were eliminated, reaching a stable production of hydrogen without eliminate the presence of methane completely, which was produced in low concentrations. After reaching the stability, it was investigated the influence of the influent concentration of the substrate, the influence of the filling time and the influence of the temperature on the production of biohydrogen in an AnSBBR with recirculation of the liquid phase treating cheese whey. The study of the influent concentration showed an optimum point for the concentration of 5400 mgDQO.L-1, reaching values of 0.80 mol H2.mol-1lactose and 660 mL H2.L-1.d-1. The study of the filling time showed similar results for the analyzed conditions. With respect to the temperature, the best results were obtained with the lowest temperature tested of 15ºC (1.12 mol H2.mol-1lactose and 1080 mL H2.L-1.d-1), while the highest temperature tested (45ºC) didn\'t produce hydrogen. For the AnSBBR with mechanical stirring (which was an additional study that was performed by the fact that the lactose is the main component of the cheese whey) the performance of the bioreactor was evaluated in accordance with the joint influence og the cycle time (tC - 2, 3 and 4 h ), the influent concentration (CSTA - 3600-5400 mgDQO.L-1) and the applied volumetric organic load (COAV - 9.3, 12.3, 13.9, 18.5 and 27.8 mgDQO.L-1.d-1). Excellent results were obtained: consumption of carbohydrates (lactose) always above 90% and a stable production of biohydrogen in all conditions studied, with low methane concentrations just in the condition with the biggest COAV. The decrease in the tC showed a clear trend of improvement of the RMCRC,n (molar yield between the hydrogen produced and removed carbohydrate) only for the conditions with the low influent concentration (CSTA). There was a direct relationship between CSTA and RMCRC,n in all values of tC, except for the cycle time of 3 hours, exactly in which there was methane production. The best value of RMCRC,n obtained in the operation with lactose (1.65 mol H2.mol-1Lactose) was superior to those obtained in other studies using the same reactor configuration and sucrose as substrate. Phylogenetic analysis showed that the majority of the analyzed clones was similar to Clostridium. In addition, clones phylogenetically similar to Lactobacilaceae family, specifically Lactobacillus rhamnosus, were observed in a small proportion in the reactor, as well as clones with similar sequences of Acetobacter indonesiensis.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da intensidade de agitação e tipo de impelidor, bem como a estratégia de alimentação, em reator anaeróbio operado em batelada seqüencial, escala piloto (\'da ordem de\' 1 \'M POT.3\'), com agitação mecânica e em duas configurações: uma com biomassa granulada (ASBR) e outra com biomassa imobilizada em suporte inerte de espuma de poliuretano (ASBBR), aplicadas ao tratamento de esgoto doméstico. No estudo da intensidade de agitação e tipo de impelidor, para cada reator foram avaliadas três tipos de impelidores (turbina de pás planas, turbina de pás inclinadas 45º e hélice) associados a duas intensidades de agitação (40 e 80 rpm), obtendo uma combinação de 6 (seis) condições experimentais. A combinação da intensidade de agitação e tipo de impelidor que apresentou melhor desempenho no processo foi utilizado no estudo da estratégia de alimentação, na qual foi avaliada as seguintes condições: batelada alimentada durante 25%, 50%, 75% e 100% do ciclo. Os resultados obtidos permitiram concluir que: no ASBBR o aumento da intensidade de agitação de 40 rpm para 80 rpm permitiu uma melhoria nos fluxos de transferência de massa e, portanto, aumentou a velocidade de consumo de substrato; no ASBR o aumento da intensidade de agitação de 40 rpm para 80 rpm proporcinou uma desestabilização do sistema, provavelmente por causa da ruptura dos grânulos provocada pela maior agitação; os sistemas operados com impelidor do tipo hélice apresentaram vantagens, tais como: melhor eficiência de remoção de sólidos, maior valor da constante cinética de primeira ordem (melhor fluxo de transferência de massa e conseqüentemente maior consumo de substrato) e maior produção de alcalinidade, ou seja, maior estabilidade para o sistema; tanto o sistema ASBR como o ASBBR quando operados nas condições de batelada típica, batelada alimentada durante 50% e 75% do ciclo apresentaram melhores desempenhos no processo de tratamento, mostrando a flexibilidade operacional dos reatores anaeróbios operados em bateladas seqüenciais; e comparando os sistemas ASBBR e ASBR verificou-se que estes apresentaram comportamentos similares em todas as condições de operação de batelada alimentada avaliadas, não sendo possível, estatisticamente apontar um sistema com melhor desempenho. / The objective of this work was to assess the effect of the stirring speed, the type of impeller and the feed strategy in a mechanically stirred pilot-scale (\'da ordem de\' 1 \'M POT.3\') anaerobic sequencing batch reactor to two configurations: a containing granulated biomass (ASBR) and the other containing immobilized biomass (AnSBBR). Domestic wastewater was treated in 8-h cycles. Three impeller types (turbine with six-flat blades, turbine with six 45º-inclined blades and helix with three blades) were assessed at two different stirring speeds (40 and 80 rpm), totaling six experimental conditions. The stirring speed and the impeller that resulted in the best combination was used in work of the feed strategy . The reactors were operated at room temperature at four different feed strategies (fed batch during 25%, 50% and 75% of the cycle, and conventional fed-batch). The results allowed conclude that: in the AnSBBR increasing the stirring speed from 40 rpm to 80 rpm showed to improve mass transfer, with consequent increase in substrate consumption; in the ASBR increasing the stirring speed from 40 rpm to 80 rpm showed desestabilization in system, because of the disruption caused in the granules witth greater agitation; operation with the helix impeller showed some advantages over the turbine impellers, such as: improved efficiency in solids removal, higher value of the first order kinetic constant and higher alkalinity production; both for the ASBR as for the ASBBR the best performance in wastewater treatment was obtained when the reactors were operated at conventional batch, fed-batch during 50% and 75% of the cycle; no significant difference in performance was observed among these three conditions. Despite poor performance of the conventional fed-batch and fed-batch during 25% of the cycle compared to the other conditions, both these conditions presented operational stability. Hence, the anaerobic sequencing batch reactors presented operational flexibility as far as feed strategy is concerned.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-01-23T14:20:40Z No. of bitstreams: 1 ZulmarJofliDosSantosJunior_TESE.pdf: 3964236 bytes, checksum: 3b3bfc71a2c718ffc333877fed25c592 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-01-25T11:00:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ZulmarJofliDosSantosJunior_TESE.pdf: 3964236 bytes, checksum: 3b3bfc71a2c718ffc333877fed25c592 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-25T11:00:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ZulmarJofliDosSantosJunior_TESE.pdf: 3964236 bytes, checksum: 3b3bfc71a2c718ffc333877fed25c592 (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / As quest?es ambientais v?m provocando discuss?es entre v?rios atores sociais compostos por grupos de ativistas, ambientalistas, pol?ticos, cientistas, pesquisadores, discentes, institui??es p?blicas e privadas. Dentro deste universo o presente trabalho prop?ese a obter e caracterizar um comp?sito de matriz de resina Poli?ster Ortoft?lica com carga de refor?o/ enchimento de fibra vegetal da esp?cie Agave Angustifolia Haw na propor??o de 5%, 7,5% e 10% em massa em rela??o ? matriz. Foram fabricadas mantas de fibra da agave para tr?s formula??es e, para a obten??o do comp?sito, utilizou-se o processo de prensagem a frio. As mantas de agave, intercaladas com a resina, foram colocadas no molde com orienta??es defasadas de 90? entre as mesmas e pesando 5g cada. Os corpos de prova das formula??es dos comp?sitos foram fabricados em molde fechado, baseados em normas espec?ficas e foram submetidos a ciclos de ensaios mec?nicos, t?rmicos, f?sicos e qu?micos. Sendo determinadas as resist?ncias mec?nicas a tra??o, flex?o, impacto, propriedades termof?sicas, a densidade, a absor??o de ?gua doce e salgada, e a composi??o qu?mica atrav?s da Espectrometria de Fluoresc?ncia de Raios X (FRX). Provou-se a viabilidade de obten??o do comp?sito para todas as formula??es estudadas. A formula??o mecanicamente mais vi?vel foi a de 10% de fibra de Agave Angustifolia Haw. Todas as formula??es apresentaram resist?ncias mec?nicas ? tra??o e ao impacto superiores ? da resina matriz, traduzindo uma fun??o de carga de refor?o da fibra de Agave utilizada. As fibras comportaram-se como carga de enchimento quando todas as suas formula??es apresentaram resist?ncias mec?nicas a flex?o inferior ? da resina matriz. / Environmental issues have raised discussions among several social agents such as activists, ambietalists, politicians, scientists, professors and both private and public institutions. Within this scope, this paper aims to develop and carachterize an Orthophthalic Polyester resin matrix composite with reinforcing / filling load of vegetable fiber of the species Agave Angustifolia Haw in the proportion of 5%, 7.5% and 10% in mass comparing to the matrix. Agave fiber blankets were made for three formulations and, to obtain the composite, the cold pressing process was used. The agave blankets, intercalated with the resin, were placed in the template with 90? lagged orientations between them and weighing 5g each. The test specimens of the composite formulations were fabricated in a closed mould, based on specific standards and subjected to mechanical, thermal, physical and chemical test cycles. The tensile strength, flexural strength, impact, thermophysical properties, density, freshwater and saltwater absorption, and chemical composition are determined by X-Ray Fluorescence Spectrometry (FRX). The feasibility of obtaining the composite was tested for all formulations studied. The mechanically most viable formulation was the one composed by 10% Agave Angustifolia Haw fiber. All the formulations had higher tensile and impact strength than the matrix resin, leading to a reinforcing load function of the Agave fiber used. The fibers behaved as fillers when all of their formulations presented mechanical strength at lower flexion than the matrix resin.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-08-01T12:12:38Z No. of bitstreams: 1 LarissaCarolineFernandesCosta_DISSERT.pdf: 2007912 bytes, checksum: 69954dca07d2068ae02c52bd9db08760 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-08-03T20:10:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LarissaCarolineFernandesCosta_DISSERT.pdf: 2007912 bytes, checksum: 69954dca07d2068ae02c52bd9db08760 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-03T20:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LarissaCarolineFernandesCosta_DISSERT.pdf: 2007912 bytes, checksum: 69954dca07d2068ae02c52bd9db08760 (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / Apresenta-se um comp?sito formado por resina poli?ster e carga de res?duos de p? de m?rmore (RPM) produzidos pelo corte de pedras ornamentais. O res?duo produzido foi processado para a obten??o de p?s. V?rias formula??es do comp?sito foram testadas, variando-se o percentual de carga em rela??o ?s reninas de poli?ster, cristal ou escura. Todas as formula??es escolhidas, 50% RPM, 100% RPM, 150% RPM, 200% RPM e 250% RPM apresentaram viabilidade de processamento e obten??o do comp?sito. O p? de m?rmore e os comp?sitos produzidos foram caracterizados para a determina??o de propriedades f?sicas, mec?nicas e t?rmicas. Os resultados da caracteriza??o das formula??es do comp?sito mostraram que o p? de m?rmore esteve presente no comp?sito como carga de enchimento. A propriedade em que o comp?sito apresentou melhor resultado que a resina matriz foi ? resist?ncia ao impacto. Analisando-se a processabilidade, todas as formula??es do comp?sito apresentaram-se vi?veis, para as duas resinas estudadas. O comp?sito demonstrou-se vi?vel para a fabrica??o de mesas, cadeiras, pranchas, obras de arte, pe?as para banheiros, divis?rias para ambientes, estruturas que n?o requerem resist?ncia ? grandes esfor?os. Uma importante vantagem do comp?sito estudado ? a diminui??o da quantidade de resina a ser utilizada, uma vez que a carga de p? de res?duo pode alcan?ar 250% em rela??o ? matriz, diminuindo-se o custo do material obtido para a fabrica??o de estruturas diversas. O comp?sito polim?rico mostrou-se vi?vel para substituir pedras de m?rmore e granito naturais. / It presents a composite formed by polyester resin and load of marble dust residues (RPM) produced by the cut of ornamental stones. The residue produced was processed to obtain powders. Several composite formulations were tested by varying the load percentage relative to polyester, crystal or dark renin. All formulations chosen, 50% RPM, 100% RPM, 150% RPM, 200% RPM and 250% RPM presented feasibility of processing and obtaining the composite. The marble powder and composites produced were characterized for the determination of physical, mechanical and thermal properties. The results of the characterization of the composite formulations showed that the marble powder was present in the composite as a filler. The property in which the composite presented better results than the matrix resin was the impact strength. Analyzing the processability all the formulations of the composite were feasible, for the two resins studied. The composite has proven to be feasible for the manufacture of tables, chairs, planks, works of art, parts for bathrooms, partitions for environments, structures that do not require resistance to great efforts. An important advantage of the composite studied is the decrease in the amount of resin to be used, since the residue powder load can reach 250% in relation to the matrix, reducing the cost of the material obtained for the manufacture of various structures. The polymer composite proved to be feasible to replace natural marble and granite stones.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da intensidade de agitação e tipo de impelidor, bem como a estratégia de alimentação, em reator anaeróbio operado em batelada seqüencial, escala piloto (\'da ordem de\' 1 \'M POT.3\'), com agitação mecânica e em duas configurações: uma com biomassa granulada (ASBR) e outra com biomassa imobilizada em suporte inerte de espuma de poliuretano (ASBBR), aplicadas ao tratamento de esgoto doméstico. No estudo da intensidade de agitação e tipo de impelidor, para cada reator foram avaliadas três tipos de impelidores (turbina de pás planas, turbina de pás inclinadas 45º e hélice) associados a duas intensidades de agitação (40 e 80 rpm), obtendo uma combinação de 6 (seis) condições experimentais. A combinação da intensidade de agitação e tipo de impelidor que apresentou melhor desempenho no processo foi utilizado no estudo da estratégia de alimentação, na qual foi avaliada as seguintes condições: batelada alimentada durante 25%, 50%, 75% e 100% do ciclo. Os resultados obtidos permitiram concluir que: no ASBBR o aumento da intensidade de agitação de 40 rpm para 80 rpm permitiu uma melhoria nos fluxos de transferência de massa e, portanto, aumentou a velocidade de consumo de substrato; no ASBR o aumento da intensidade de agitação de 40 rpm para 80 rpm proporcinou uma desestabilização do sistema, provavelmente por causa da ruptura dos grânulos provocada pela maior agitação; os sistemas operados com impelidor do tipo hélice apresentaram vantagens, tais como: melhor eficiência de remoção de sólidos, maior valor da constante cinética de primeira ordem (melhor fluxo de transferência de massa e conseqüentemente maior consumo de substrato) e maior produção de alcalinidade, ou seja, maior estabilidade para o sistema; tanto o sistema ASBR como o ASBBR quando operados nas condições de batelada típica, batelada alimentada durante 50% e 75% do ciclo apresentaram melhores desempenhos no processo de tratamento, mostrando a flexibilidade operacional dos reatores anaeróbios operados em bateladas seqüenciais; e comparando os sistemas ASBBR e ASBR verificou-se que estes apresentaram comportamentos similares em todas as condições de operação de batelada alimentada avaliadas, não sendo possível, estatisticamente apontar um sistema com melhor desempenho. / The objective of this work was to assess the effect of the stirring speed, the type of impeller and the feed strategy in a mechanically stirred pilot-scale (\'da ordem de\' 1 \'M POT.3\') anaerobic sequencing batch reactor to two configurations: a containing granulated biomass (ASBR) and the other containing immobilized biomass (AnSBBR). Domestic wastewater was treated in 8-h cycles. Three impeller types (turbine with six-flat blades, turbine with six 45º-inclined blades and helix with three blades) were assessed at two different stirring speeds (40 and 80 rpm), totaling six experimental conditions. The stirring speed and the impeller that resulted in the best combination was used in work of the feed strategy . The reactors were operated at room temperature at four different feed strategies (fed batch during 25%, 50% and 75% of the cycle, and conventional fed-batch). The results allowed conclude that: in the AnSBBR increasing the stirring speed from 40 rpm to 80 rpm showed to improve mass transfer, with consequent increase in substrate consumption; in the ASBR increasing the stirring speed from 40 rpm to 80 rpm showed desestabilization in system, because of the disruption caused in the granules witth greater agitation; operation with the helix impeller showed some advantages over the turbine impellers, such as: improved efficiency in solids removal, higher value of the first order kinetic constant and higher alkalinity production; both for the ASBR as for the ASBBR the best performance in wastewater treatment was obtained when the reactors were operated at conventional batch, fed-batch during 50% and 75% of the cycle; no significant difference in performance was observed among these three conditions. Despite poor performance of the conventional fed-batch and fed-batch during 25% of the cycle compared to the other conditions, both these conditions presented operational stability. Hence, the anaerobic sequencing batch reactors presented operational flexibility as far as feed strategy is concerned.

Devido ao rápido crescimento demográfico, a construção de represas tornou-se indispensável para suprir a demanda de água necessária para abastecer toda a população e o sistema econômico e social que a mantém. A transformação de um rio em um lago artificial não promove apenas efeitos positivos; essa prática altera permanentemente o ambiente no qual ela é inserida, com conseqüências prejudiciais e irreversíveis. O objetivo deste estudo foi acompanhar o processo de enchimento da represa Paraitinga, que faz parte do Sistema Produtor Alto Tietê (SPAT) e está associada ao abastecimento de água da Região Metropolitana de São Paulo, através de alterações nas características físicas e químicas da água, além de alterações na estrutura e composição da comunidade zooplanctônica. O processo de enchimento não se deu de forma homogênea e o seu recrudescimento foi acompanhado por aumentos mais acentuados na profundidade do reservatório. Foi verificado que esta represa, apesar de recém-formada, já apresenta alguns sinais de comprometimento da qualidade da água, tais como valores elevados de condutividade elétrica. Não ocorreu depleção de oxigênio nas camadas próximas ao fundo, apesar de muitos autores relatarem que é comum os reservatórios apresentarem condições de anoxia nas camadas mais profundas da coluna dágua durante o período de enchimento. A estrutura da comunidade esteve instável durante todo o período de estudo, sendo observada uma alternância da dominância dos grupos que a compuseram; apesar disso, houve predominância marcante de rotíferos. Foi verificado que o processo de enchimento não acarretou efeito de diluição sobre as variáveis físicas e químicas, mas que as alterações na velocidade com que se dava este processo influenciaram as flutuações de densidade numérica apresentadas pelo zooplâncton. / Due to rapid population growth, construction of dams has become indispensable to meet the demand of water needed to supply the entire population and to support the social and economic system. The transformation of a river in an artificial lake not only promotes positive effects, the practice changes permanently the environment in which it is inserted, with harmful and irreversible consequences. This study aimed to follow the filling process of Paraitinga Reservoir, which is part of the Sistema Produtor Alto Tietê (SPAT) and is linked to the water supply of Metropolitan Region of Sao Paulo, through changes in physical and chemical characteristics of the water, as well as changes in the structure and composition of the zooplankton community. The process of filling has not been so homogeneous and its rise was accompanied by high increases of the reservoir depth. It was found that this dam, though newly formed, is already showing some signs of impairment of water quality, such as high values of electrical conductivity. There was no depletion of oxygen in layers near the bottom, although many authors reported that during the filling, many of the reservoirs showed anoxic conditions of the deeper layers of water column. The zooplankton community structure was unstable throughout the studied period, and it was observed an alternation of the dominance of the groups. Nevertheless, there was marked predominance of rotifers. It was found that the process of filling had not caused a dilution effect on the physical and chemical variables, but that changes in the velocity of the process has influenced fluctuations of the numerical density of the zooplankton.

Este estudo investigou a aplicação de um reator anaeróbio operado em bateladas sequenciais com biomassa imobilizada (AnSBBR) com agitação na produção de biohidrogênio tratando água residuária sintética a base de sacarose, sendo o desempenho do biorreator avaliado de acordo com a influência conjunta do tempo de alimentação, do tempo de ciclo, da concentração afluente e da carga orgânica volumétrica aplicada (COVAS). O biorreator, com capacidade útil de 5,6 L, foi dividido em 3 partes: volume de meio tratado por ciclo de 1,5 L, volume residual de meio de 2,0 L e volume de suporte inerte com biomassa de 2,1 L. Foram aplicadas 6 condições experimentais de COVAS de 9,0 a 27,0 gDQO.L-1.d-1, combinado diferentes concentrações afluentes (3500 e 5400 mgDQO.L-1), tempos de ciclo (4, 3 e 2h), sendo tempo de enchimento do reator (tC) correspondente a 50% ao tempo de ciclo. Os resultados mostraram que o aumento COVAS contribuiu para a queda no consumo de sacarose de 99% para 86% e para o aumento do rendimento molar por carga removida (RMCRC,n) de 1,02 molH2.molSAC-1 na COVAS de 9,0 gDQO.L-1.d-1 até atingir o valor máximo de 1,48 molH2.molSAC-1 na COVAS de 18,0 gDQO.L-1.d-1 com queda a partir desse ponto. O aumento da COVAS resultou no aumento da produtividade molar volumétrica (PrM) de 24,5 para 81,2 molH2.m-3.d-1. A maior produtividade molar específica (PrME) obtida foi de 8,71 molH2.kgSVT-1.d-1 para a COVAS de 18,0 gDQO.L-1.d-1. A diminuição do tempo de ciclo resultou na diminuição do consumo de sacarose e no aumento da PrM. Foi verificado também que a diminuição do tC de 4h para 3h contribuiu para o aumento da PrME. O aumento da concentração afluente resultou na diminuição do consumo de sacarose apenas na faixa de 2h, no aumento do RMCRC,n e da PrM em todas as faixas de tC, e no aumento da PrME nas faixas de 4h e 3h. A estratégia de alimentação mostrou ser um parâmetro operacional de grande importância, sendo o aumento do tempo de enchimento responsável pelo aumento do consumo de sacarose, da PrM, da PrME e do RMCRC,n para todas as COAVS investigadas. Em todas as condições, houve o predomínio do ácido acético seguido pelo etanol, ácido butírico e propiônico. / This study investigated the feasibility of an anaerobic sequencing batch biofilm reactor (AnSBBR) with agitation on biohydrogen production treating synthetic wastewater from sucrose, the performance of the bioreactor was evaluated according the combined influence of fill time, cycle period, influent concentration and applied organic loading rate (COAVS) . The bioreactor, with working volume of 5,6L, was divided in 3 parts: 1,5L of fed volume per cycle, 2,0L of residual medium and 2,1L of inert support and biomass. The reactor was operated under six operating conditions with different COAVS ranging from 9,0 to 27,0 gCOD.L-1.d-1, obtained by the combination of different influent concentrations (3500 e 5400 mgCOD.L-1), cycle periods (4, 3 e 2h) and fill time corresponding to 50% of cycle period. The results showed that increasing COAVS resulted in lesser sucrose removal from 99% to 86% and improved yield per removed loading rate (RMCRC,n) of 1,02 molH2.molSUC-1 in COAVS of 9,0 gCOD.L-1.d-1 to maximum value of 1,48 molH2.molSUC-1 in COAVS of 18,0 gCOD.L-1.d-1 decreasing after that. Increasing COAVS improved molar productivity (PrM) from 24,5 to 81,2 molH2.m-3.d-1. The higher specific molar productivity (PrME) obtained was 8,71 molH2.kgTVS-1.d-1 in COAVS of 18,0 gCOD.L-1.d-1. Decreasing cycle period resulted in less sucrose consumption and increased PrM. It was observed that decreasing cycle period of 4h to 3h improved PrME. Increasing influent concentration resulted in less sucrose degradation only on range of 2h, in an increase of RMCRC,n and in an increase of PrM in all ranges of tC, and increased PrME on ranges of 4h and 3h. In all operational conditions, the main intermediate metabolic was acetic acid followed by ethanol, butyric and propionic acids. The feeding strategy had a great effective on hydrogen production, longer fill times resulted in better sucrose removal, PrM, PrME and RMCRC,n for all COAVS investigated.