Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2013-12-04T12:50:22Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_ien_2013_05.pdf: 1528233 bytes, checksum: f68d87785bc45e2f76ceb65d2ba1ef23 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-04T12:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_ien_2013_05.pdf: 1528233 bytes, checksum: f68d87785bc45e2f76ceb65d2ba1ef23 (MD5) Previous issue date: 2013 / Programa: Ciência e Tecnologia Nucleares – IEN/CNEN A reatividade de um reator refrigerado a água é controlada utilizando-se barras de controle ou diluição de boro na água do refrigerante do circuito primário. O boro 10 (10B) é considerado um absorvedor de nêutrons eficiente, principalmente quando utilizado na absorção de nêutrons térmicos. Estudos transitórios com deficiência na homogeneização de boro em reatores PWR tornam-se importante, pois a solução de ácido bórico é adicionada ao refrigerante do circuito primário auxiliando no controle das taxas de fissão no núcleo do reator. Após desligamento do reator, o boro presente no refrigerante tem a função de manter o reator no estado de subcriticalidade. Caso haja a introdução de água borada com baixa concentração no circuito primário, torna-se necessário fazer um aumento da concentração desta solução e assegurar que o refrigerante esteja bem homogeneizado, evitando que água com pouca quantidade de boro atinja o núcleo. O objetivo deste trabalho é simular a homogeneização do boro no pressurizador de um reator nuclear avançado. É utilizada uma seção de testes, que representa ¼ de um pressurizador de um reator nuclear modular. Através da utilização do código CFX, programa computacional que permite análises termohidráulica de diferentes tipos de escoamento, foram simulados três exemplos em diferentes condições de operação. A partir destes resultados foram analisados parâmetros que podem influenciar nesta homogeneização. Estudos de casos como variação das dimensões da tubulação de entrada e saída, variação da vazão e mudança de posicionamento das entradas e saídas, foram feitos com o objetivo de encontrar parâmetros que podem auxiliar na otimização da homogeneização do boro. Os resultados encontrados mostram que os fatores analisados podem ser alterados no projeto a fim de se obter melhores condições de operação. / The reactivity of a water cooled reactor is controlled using control rods or boron dilution in water of the primary circuit. The boron-10 (10B) is an efficient neutron absorber, especially when used in the absorption of thermal neutrons. Transient studies with disabilities in the homogenization of boron in PWR reactors become important as the boric acid solution is added to the primary circuit coolant in order to help control the rate of fission in the reactor core. After the reactor shutdown, the boron present in the coolant has the function of maintaining reactor subcriticality. If low concentrated boron solution enters in the primary circuit, it becomes necessary to inject boron and to assure that the coolant will be well homogenized in order to increase the concentration and thus preventing water with small amounts of boron to reach the core. The aim of this study is to simulate the boron homogenization in the pressurizer of an advanced nuclear reactor. It is used a test section, which represents a quarter of a modular nuclear reactor pressurizer. By using the CFX code, a computer program that allows thermal hydraulic analysis of different types of flow, three examples were simulated using different operating conditions. With the results, it was analyzed the parameters that could influence this homogenization. Case studies such as variation of the dimensions of the water inlet and outlet tubes, flow variation and change in positioning of entrances and exits were made with the goal of finding parameters that could help the optimization of the homogenization of boron. The results confirm that the issues analyzed can be changed in the project in order to obtain the best operating condition.

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2017-06-23T12:05:24Z No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado ien 2011 Andre Silva de Aguiar.pdf: 6865357 bytes, checksum: b12b2d7e2131d86514b1fa03b546a5ac (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T12:05:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado ien 2011 Andre Silva de Aguiar.pdf: 6865357 bytes, checksum: b12b2d7e2131d86514b1fa03b546a5ac (MD5) Previous issue date: 2011-02 / Este trabalho teve como objetivo avaliar o impacto de liberação acidental postulada de radionuclídeos a partir de reator de potência, através da modelagem ambiental no meio aquático. Para isso foram usados modelos computacionais hidrodinâmico e de transporte para a simulação da dispersão de radionuclídeos causada por uma acidente em uma central nuclear do tipo PWR. Este exercício foi realizado com auxílio de um sistema acadêmico de códigos desenvolvido pela COPPE/UFRJ, chamado SisBaHiA. A usina de Angra 3 é um reator que usa a água leve pressurizada como moderador e refrigerante do núcleo. Postulou-se então, um acidente do tipo LOCA (Loss of coolant accident), precisamente um LBLOCA, no sistema de resfriamento do núcleo (sem fusão), durante o qual foram quase instantaneamente perdidos 431m3 de refrigerante. Tal inventário continha 1,87x10 Bq/m3 de trício, 2,22x10 Bq/m3 de cobalto e 3,48x10 Bq/m3 de césio, usina a 100% de operação, e foi lançado próximo a praia de Itaorna, Angra dos Reis,RJ. Aplicando o modelo no cenário proposto (usina Angra 1 e 2 em funcionamento e Angra 3 com variação da captação e descarga tendo a descarga progressivamente reduzida após o acidente), a diluição da atividade específica da mancha dos radionuclídeos simulados, alcançou valores inferiores após 22 horas, aos níveis de referência para água do mar (1,1x10 Bq/m3, 1,11x10 Bq/m3 e 1,85x10 Bq/m3), respectivamente para o 3H, 60Co e 137 Cs. Após 54 horas de simulação os níveis dos radionuclídeos, na área de influência indireta, já estão abaixo dos valores mínimos de atividade detectados pelo laboratório de monitoração ambiental da CNAAA (5,2x10 Bq/m3, 3,0x10 Bq/m3 e 2,5x10 Bq/m3), respectivamente para o 3H, 60Co e 137 Cs.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6529_1.pdf: 1228967 bytes, checksum: 9e029228461437b541c5673eb8c737c8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / A grande utilização doméstica e industrial do alquilbenzeno linear sulfonado (do inglês Linear Alkylbenzene Sulfonate - LAS) provoca modificações ambientais, como a contaminação das margens dos rios, acarretando na destruição dos importantes nichos ecológicos e ainda prejudica o tratamento dos efluentes nas estações de tratamento, devido à alta concentração deste composto em alguns corpos hídricos. Neste trabalho avaliou-se o perfil de concentração e o comportamento do LAS em sistemas anaeróbios, em estudo realizado na Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) da Mangueira (Recife-PE), formada por um reator tipo UASB (reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente) em 8 células paralelas e uma lagoa de polimento, utilizando-se uma das células (C2) para esta pesquisa. Em um primeiro experimento, estudou-se a concentração do LAS nas unidades da ETE, cujos resultados foram: entrada na estação após a caixa de areia (P1) de 2,61 mg/L, entrada da célula estudada de 2,01 mg/L, saída do reator de 1,88 mg/L e saída da lagoa de polimento de 1,39 mg/L. Verificou-se que houve uma redução da concentração de LAS no esgoto em cada unidade de tratamento. Posteriormente, foi realizado um segundo experimento, mais extenso, por meio da determinação das variações horárias e diárias da concentração do LAS em P1, tanto na estiagem, como em período de chuvas. Num terceiro experimento, estudou-se a remoção do LAS na célula 2 do reator UASB. Foi verificada uma remoção de 18,7 % da carga inicial do LAS em P1 quando o reator célula 2 operou com um tempo de detenção hidráulica (TDH) de 7 horas. Para o TDH de 18 horas, foi observada a remoção de 36% da carga de LAS. Já para o TDH de 25 horas, foi verificada a remoção de 60% na carga de LAS na célula 2. Foram obtidas remoções de LAS acima de 90% para o efluente na saída da estação (P3), indicando a boa eficiência do conjunto reator UASB e lagoa de polimento. Para concluir sobre a ocorrência de biodegradabilidade do LAS, foi realizado o cálculo do balanço de massa na célula 2 do reator UASB, entretanto os resultados do balanço de massa não foram coerentes com o esperado, devido à dificuldade de amostragem do lodo da célula 2

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:16:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9017_1.pdf: 774377 bytes, checksum: 6322a4d181d23d232d7d0cd89878830e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Universidade Federal de Pernambuco / Visando à obtenção de fluxos neutrônicos intensos, propôs-se um novo conceito de reator, o qual combina características de reatores tanto pulsados quanto estacionários. Tal reator, conhecido como VICHFPR (Very Intense Continuous High Flux Pulsed Reactor), consiste em um núcleo subcrítico com geometria anelar, sendo pulsado por um refletor rotativo, agindo este como modulador de reatividade à medida que produz um pulso de curta duração (aproximadamente igual a 1 ms) de alta intensidade, conduzindo a região adjacente ao modulador a um estado de supercriticalidade pronta. O presente trabalho tem como objetivo analisar as condições de partida (startup) de um Reator Anelar Pulsado. Analisa-se a evolução da intensidade do pulso de nêutrons ao se trazer o modulador de reatividade segundo uma trajetória helicoidal, desde sua posição inicial (afastado do núcleo), quando o fator de multiplicação possui um valor subcrítico, até a posição final (adjacente ao núcleo), passando o mesmo fator a ter um valor supercrítico pronto. Uma parte da análise é feita com base na variação da reflexão dos nêutrons, sendo tal variação uma função monotônica dos ângulos sólidos de saída e de reflexão entre o núcleo e o modulador. Deve-se salientar que o trabalho é uma aproximação da situação real. Conhecendo-se os parâmetros iniciais e finais do reator, é elaborado um código computacional em Fortran a fim de que se possa obter a evolução do fator de multiplicação e a intensidade do fluxo. Baseando-se nos resultados obtidos com esse código, verifica-se sob quais condições deve ser trazido o modulador durante o startup. Essas condições se resumem basicamente à análise das velocidades de subida e de rotação do modulador, da economia de refletor e da separação inicial entre o reator e o modulador. O startup do Reator Anelar Pulsado foi dividido em três etapas. Por apresentar uma reatividade negativa nas duas primeiras etapas, a multiplicação de nêutrons é pequena, enquanto a última, com uma reatividade positiva, apresenta uma multiplicação intensa, como normalmente ocorre em sistemas pulsados. Esta última etapa mostra-se bastante sensível em relação a alguns parâmetros do reator, como, por exemplo, a velocidade de rotação do modulador e a reatividade final, apresentando, entretanto, relativa insensibilidade aos demais parâmetros do reator

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-03T13:55:23Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO LUIS FELIPE SERRA CADIZ.pdf: 3963641 bytes, checksum: 5c7ca07e3ef25efa7eff327a137dc5be (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T13:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO LUIS FELIPE SERRA CADIZ.pdf: 3963641 bytes, checksum: 5c7ca07e3ef25efa7eff327a137dc5be (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / O presente trabalho se propõe a apresentar um método de análise do comportamento termoidráulico de um reator tipo piscina após seu desligamento, através da resolução numérica das equações de transferência de calor aplicadas ao núcleo e seus componentes. As grandezas termoidráulicas estudadas são: as temperaturas do núcleo, revestimentos e refrigerante e a vazão mássica. A resolução numérica foi feita através de código computacional MT-RP.V1 (Modelo Termoidráulico - Reator tipo Piscina), escrito em Matlab, gerado especificamente para esse fim e que utiliza gráficos e tabelas como saídas. Os códigos computacionais usados em projetos de construção de reatores nucleares, especificamente no que se refere à análise termoidráulica de seu núcleo, têm como principal objetivo reproduzir condições reais de operação de modo que predigam, quantitativamente, as condições limites de operação a fim de que o limite de segurança não seja ultrapassado. A validação do código foi feita comparando-se os resultados gerados pelo código computacional MT-RP.V1 com os resultados encontrados no código MTHCNR (Modelo Termoidráulico de Convecção Natural em Reatores), desenvolvido por pesquisadores do Instituto de Engenharia Nuclear (IEN), para o projeto do Reator Produtor de Radioisótopos (RPR), a fim de simular um modelo termoidráulico do núcleo e do poço desse reator. Os resultados encontrados demonstraram que os parâmetros termoidráulicos permanecem dentro dos limites de segurança após seu desligamento.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-04T13:58:56Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Rafael Augusto.pdf: 3986432 bytes, checksum: bc7f962031ae1564913536fa1f600125 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T13:58:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Rafael Augusto.pdf: 3986432 bytes, checksum: bc7f962031ae1564913536fa1f600125 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / No presente trabalho, foi estudado a influência da natureza do aditivo sobre a formação dos cristais de gesso-α pelo processo por via úmida e sobre as propriedades físicas e mecânicas do gesso formulado, procurando trazer mais alternativas para o atual processo industrial de produção de gesso tipo alfa. O minério conhecido como gipsita (CaSO4.2H2O), abundantemente encontrado na natureza, pode ser convertido em semihidrato (CaSO4.1/2H2O) através de uma reação de desidratação, e, comercialmente, em um meio onde a temperatura seja maior que 100ºC. Dependendo das condições operacionais da reação, pode-se obter semi-hidrato do tipo beta (gesso-β) ou do tipo alfa (gesso-α). O gesso-β é facilmente produzido em fornos à pressão atmosférica, resultando em um produto cristalinamente heterogêneo de baixo valor agregado. Por outro lado, o gesso-α possui um processo de produção mais complexo que requer o controle da pressão e a presença de aditivos. Para entender a influência da natureza dos aditivos, foram utilizados o anidrido maléico (principal aditivo industrial), ácido maleíco, citrato de potássio e ácido succínico na reação de desidratação da gipsita em meio aquoso. Os ensaios foram realizados num reator batelada mecanicamente agitado, no qual foram fixadas a temperatura de 130ºC, pressão de 32psi, agitação de 600RPM e relação gipsita/água de 23/77 em massa. As amostras dos ensaios foram submetidas à microscopia eletrônica para visualização dos cristais de semi-hidrato alfa. Essas análises mostraram que a presença do aditivo, mesmo em concentrações baixas (0,1%) é de fundamental importância no processo de formação do gesso-α considerado de boa qualidade. Foram produzidos 3kg de gesso para cada tipo de aditivo para caracterizações das propriedades físicas e mecânicas como tempo de pega, consistência, espraiamento, densidade, absorção, resistência à flexão, resistência à compressão e expansão. Os resultados obtidos desses ensaios mostraram que o tempo de pega e a resistência à compressão e à flexão variam consideravelmente com a natureza do aditivo. O citrato de potássio, por exemplo, apresentou tempo de pega cerca de quinze vezes maior em relação ao anidrido maléico. No entanto apresentou resistência à compressão e resistência à flexão cerca de 50% menores. Dessa forma, concluiu-se que as propriedades físicas e mecânicas do gesso alfa podem variar dependendo do tipo de aditivo utilizado, apresentando alternativas para o processo industrial.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-04T14:38:22Z No. of bitstreams: 2 TESE Fernando Ferreira da Silva Dias.pdf: 5124981 bytes, checksum: 25b237d51cacb832e6415c05691ffb9b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T14:38:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Fernando Ferreira da Silva Dias.pdf: 5124981 bytes, checksum: 25b237d51cacb832e6415c05691ffb9b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / CAPES; PROCAD / A reutilização de águas residuárias em todos os setores vem se tornando cada vez mais crucial na manutenção da água e do equilíbrio ambiental. Com esse intuito, nesse trabalho foi proposto o estudo de tratamento de efluente contaminado com corante têxtil, onde ocorre grande consumo de água, sendo que cerca de 100 litros são gastos para cada peça de confecção e em torno de 10% do corante é perdido durante o processo industrial. Nesse trabalho foram utilizados para tratamento de efluente contaminado com corante remazol preto B (RB5) cinco tipos de reatores utilizando processos oxidativos avançados (POA): reator PTC (Parabolic-Trough Concentrators) com lâmpada de luz negra com técnica foto-Fenton, reator PTC com radiação solar utilizando técnica foto-Fenton, reator anular com técnica foto-Fenton, reator cilíndrico utilizando fotocatálise (ar/TiO2/UV) e reator tubular com fotocatálise (O3/TiO2/UV). Os reatores e processos testados nesse trabalho mostraram-se eficiente na conversão de carbônico orgânico total (COT) e degradação do corante RB5. Para o reator PTC com lâmpada de luz negra foi obtido 90% de conversão de COT com total degradação do corante RB5 para uma proporção molar otimizada de [22]:[2+]:[5] igual a 150:25:1 em 90 minutos de operação, apresentando leve fitotoxicidade, sendo que no tratamento do efluente real foi obtido 74% de conversão de COT com praticamente degradação total do corante RB5. Para o reator PTC solar houve 92% de conversão de COT e degradação total de corante RB5, sendo otimizada em uma proporção molar [22]:[2+]:[5] igual a 113:17:1 em 80 minutos de operação. No reator anular foi atingindo conversão de 82% de COT e degradação total do corante RB5 otimizada com a razão molar de [22]:[2+]:[5] igual a 140:36:1 com 90 minutos de reação. No reator cilíndrico 63% de conversão de COT com degradação total do corante RB5 sendo as condições ótimas encontradas com dispersão de catalisador (TiO2) igual a 2 g L-1 e pH igual a 6, obtendo uma razão Corante/ Catalisador de 12,5 mg de RB5/g de TiO2 em 120 minutos de operação. No reator tubular com 65% de conversão de COT e degradação total do corante RB5 nas condições de 0,5 g L-1 de TiO2 em pH 8 com a geração de ozônio no sistema igual a 13,5 mgO3 L-1 em 60 minutos de operação. Foi obtido o custo (US$) de tratamento por volume de efluente, para o reator PTC com lâmpada de luz negra o custo foi estimado em $6,41/m3, para o reator PTC solar o custo é de US$3,21/m3, para o reator anular igual a $9,44/m3, para o reator cilíndrico foi de $17,85/m3 e para o reator tubular foi igual a $47,50/m3.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-03-03T13:47:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) PDF - Jéssyca de Freitas Lima.pdf: 2404063 bytes, checksum: 1bc2b053016876aef2b6f46044945849 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-03T13:47:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) PDF - Jéssyca de Freitas Lima.pdf: 2404063 bytes, checksum: 1bc2b053016876aef2b6f46044945849 (MD5) Previous issue date: 2015-02-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The process that occurs in anaerobic reactors called sulfetogênese is a process considered undesirable due to various problems he carries with the production of sulfides, causing: harsh odors, corrosion, toxicity and decreased concentrations of methane in the biogas. The present research aimed to develop processes to reduce the concentration of sulfides present in the effluent of anaerobic reactors in wastewater treatment. The experimental investigation was divided into two phases. In the first two Upflow Anaerobic reactors were used Sludge Blanket – UASB, one with low concentration of oxygen in the sludge blanket (UASB – O 2 ) and another with a UASB features without modification to be compared (UASB – control). In the second phase we used a Hybrid anaerobic reactor (RAH): composed of two overlapping UASB reactor ballasts at the bottom and an anaerobic filter at the top. When analyzing the results of the UASBs reactors, it was possible to identify that the addition of oxygen resulted in oxidation of the sulfide produced in the UASB reactor sulphate obtaining a final concentration in the effluent of 12.09± 3.22 mg S-SO 4 2 .L -1 -2 .L -1 and 2.54±1.92 mg S-S , inhibiting the stench and various problems related to the formation of sulfide on anaerobic reactors. The UASB – control, produced an effluent with a concentration of 13.20±8.65 mg S-S -2 .L -1 and 1.57±0.68 mg S-SO 4 -2 .L -1 by following the principles of an anaerobic reactor, when comparing with the other reactor. With the results obtained from the RAH was possible to assess that at the bottom (UASB) the sulfetogênese effectively occurred, reducing the sulfate contained in wastewater in sulphide and subsequently forming the hydrogen sulfide (H 2 S). At the top (filter) the oxidation of sulfide formed the elemental sulphur and sulphate, inhibiting so the stench of anaerobic reactors. / O processo que ocorre em reatores anaeróbios denominado de sulfetogênese é um processo considerado indesejável devido aos vários problemas que ele acarreta com a produção de sulfetos, causando: odores agressivos, corrosão, toxicidade e diminuição da concentração de metano no biogás. A presente pesquisa objetivou desenvolver processos para reduzir a concentração de sulfetos presente no efluente de reatores anaeróbios, no tratamento de águas residuárias. A investigação experimental foi dividida em duas fases. Na primeira foram utilizados dois reatores Upflow Anaerobic Sludge Blanket – UASB, um com baixa concentração de oxigênio na manta de lodo (UASB – O 2 ) e outro com características de um UASB sem modificações para serem comparados (UASB - Controle). Na segunda fase foi utilizado um Reator Anaeróbio Híbrido (RAH): composto por dois reatores sobrepostos, um reator UASB na parte inferior e um filtro anaeróbio na parte superior. Ao se analisar os resultados dos reatores UASBs, foi possível identificar que a adição de oxigênio resultou na oxidação do sulfeto produzido no reator UASB a sulfato obtendo uma concentração final no efluente de 12,09±3,22 mg S-SO 4 2- .L -1 e 2,54±1,92 mg S-S 2- .L -1 , inibindo o mau cheiro e diversos problemas relacionados com a formação de sulfeto em reatores anaeróbios. O UASB – Controle, produziu um efluente com uma concentração de 13,20±8,65 mg SS 2- .L -1 e 1,57±0,68 mg S-SO 4 2- .L -1 seguindo assim os princípios de um reator anaeróbio, ao comparar com o outro reator. Com os resultados obtidos do RAH foi possível avaliar que na parte inferior (UASB) a sulfetogênese ocorreu de forma efetiva, reduzindo o sulfato contido na água residuária a sulfeto e posteriormente formando o sulfeto de hidrogênio (H 2 S). Na parte superior (Filtro) ocorreu a oxidação do sulfeto formado à enxofre elementar e a sulfato, inibindo assim o mau cheiro de reatores anaeróbio.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-20T14:16:36Z No. of bitstreams: 1 DEYDEBY ILLAN DOS SANTOS PEREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015.pdf: 1980068 bytes, checksum: 34bbeba76537ef3576d5c38716ffa473 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T14:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DEYDEBY ILLAN DOS SANTOS PEREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015.pdf: 1980068 bytes, checksum: 34bbeba76537ef3576d5c38716ffa473 (MD5) Previous issue date: 2015-03-17 / Capes / A produção de gases poluentes está ligada diretamente ao grande consumo dos combustíveis fósseis. O meio ambiente já vem dando sinais de desgaste, enquanto que eles continuam sendo de extrema importância para a economia global. Os danos causados pelo aquecimento global, juntamente com a crescente preocupação com a diminuição dos níveis das reservas mundiais de combustíveis fósseis e à crescente demanda global energética motivam os estudos sobre a produção de hidrogênio por ele apresentar-se com um grande vetor energético. Geralmente, os processos básicos para a produção de hidrogênio a partir de fontes primárias de energia são: a eletrólise da água; processos termoquímicos e também processos biológicos. A eletrólise, apesar de ser promissora, ainda precisa de uma quantidade considerável de energia. Por isso, pesquisas devem ser desenvolvidas para tornar o H2, de fato, um vetor energético. Foi seguindo esta perspectiva que o presente trabalho teve como objetivo avaliar um reator eletrolítico bipolar constituído por eletrodos porosos de níquel para produção de H2. No reator estudado foram utilizados eletrodos porosos compostos por placas de aço (1020 niqueladas) e esponjas porosas de níquel soldadas na área eletrolítica. Com a caraterização do reator foi constatado que ele teve um desempenho superior a um reator compostos por eletrodos de aço niquelado operando nas mesmas condições de tensão e concentração do eletrólito. O fluxo de H2 produzido nos eletrodos lisos com solução de KOH a (20 e 25) % foram (0,042 e 0,043) L/(h.cm2), respectivamente. Já o fluxo de H2 dos eletrodos porosos de níquel com solução de KOH a (20 e 25) % foram (0,087 e 0,122) L/(h.cm2), respectivamente. Com este fato foi constatado que com a mesma área eletrolítica produziu-se mais que o dobro e, praticamente, o triplo de H2 com os eletrodos porosos de níquel operando com solução de KOH a (20 e 25) %, respectivamente, em massa, como eletrólito. Este desempenho provocou uma economia de até 46,69 % na energia consumida para produzir 1,0 m3 de H2. Diante dos resultados obtidos com o reator, o eletrodo poroso de níquel mostrou ser excelente para ser empregado no processo de produção de hidrogênio por torná-lo mais eficaz e viável. / The production of gaseous pollutants is linked directly to the large consumption of fossil fuels. The environment is already showing signs of wear, while they are still being extremely important for the global economy. The damage caused by global warming, along with the growing concern about the decreased levels of world reserves of fossil fuels and the growing demand energetic global, motivate studies on the production of hydrogen by him introduce yourself how with a large energy vector. Generally, the basic processes for producing hydrogen from the primary energy sources are: the electrolysis of water; thermochemical processes and also biological processes. The electrolysis; despite being promising; still needs a considerable amount of energy. That is why; researches should be developed to make the H2, indeed, an energy vector. Was following this perspective that the present work aimed to evaluate a bipolar electrolytic reactor composed by electrodes porous the nickel for H2 production. On the reactor studied were used porous electrodes compounds steel of plates (nickel-1020) and sponges porous of nickel welded in the electrolyte area. With the characterization of the reactor was found that he had a superior performance at a reactor composed of steel electrodes nickel plated operating under the same conditions of tension and concentration of the electrolyte. The H2 flow produced in flat electrodes with KOH solution (20 and 25) % were (0,042 and 0,043) L/(h.cm2), respectively. Already the H2 flow of the nickel porous electrode with solution of KOH (20 and 25) % were (0,087 and 0,122) L/(h.cm2), respectively. With this fact it was found that with the same electrolytic area was produced more than the dobro and, practically; triple the H2 with electrodes porous of nickel operating with KOH solution (20 and 25) %; respectively; by mass; as electrolyte. This performance led to savings of up to 46,69 % in energy consumed to produce 1,0 m3 of H2. Based on the results with the reactor, the electrode porous of nickel was shown to be excellent to be employed in the hydrogen production process by making it more effective and viable.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-08-01T21:52:45Z No. of bitstreams: 1 CarolinaTavaresPaula_DISSERT.pdf: 1433936 bytes, checksum: 2eb850c10be4db03ce7ddc164159ecf1 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-08-03T20:45:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CarolinaTavaresPaula_DISSERT.pdf: 1433936 bytes, checksum: 2eb850c10be4db03ce7ddc164159ecf1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:45:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarolinaTavaresPaula_DISSERT.pdf: 1433936 bytes, checksum: 2eb850c10be4db03ce7ddc164159ecf1 (MD5) Previous issue date: 2018-06-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A associação de reatores anaeróbios de alta taxa (UASB) a sistemas de lodo ativado tem sido muito empregada atualmente, especialmente em regiões de clima quente, por proporcionar a redução da carga orgânica afluente ao sistema de lodo ativado. Isso implica na diminuição da demanda de oxigênio e da massa de lodo produzida no sistema aeróbio. Nessas regiões tornase imprescindível a consideração, no projeto do reator aeróbio do sistema, do processo de nitrificação, para evitar a competição pelo oxigênio dissolvido (OD) entre microrganismos autotróficos e heterotróficos. Ademais, também surge a necessidade da inclusão de etapa anóxica para a remoção de nitrato, de modo a reduzir a concentração deste no decantador secundário. Isso porque a ocorrência de desnitrificação no decantador provoca problemas operacionais no sistema, como a perda de sólidos com o efluente final. Alguns estudos indicam que a contribuição do reator UASB na remoção de matéria orgânica do esgoto bruto interfere tanto no processos de nitrificação quanto no de desnitrificação. A menor carga orgânica afluente ao lodo ativado pode reduzir o desenvolvimento dos microrganismos heterotróficos, de modo a possibilitar a redução da concentração mínima de OD necessária no reator aeróbio. Ademais, o UASB reduz a disponibilidade de DQO para a desnitrificação, podendo inviabilizar o processo e trazer instabilidade ao sistema. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de sistema de lodo ativado com pré-desnitrificação empregado como pós-tratamento de reator UASB em região de clima quente. Para isso, foi realizado um experimento em uma ETE em escala piloto, constituída por reator UASB seguido de sistema de lodo ativado com reatores anóxico e aeróbio e decantador secundário. Recirculações de lodo do decantador e do tanque de aeração (para disponibilizar nitrato para desnitrificação) para o reator anóxico foram promovidas, bem como o desvio de uma parcela de esgoto bruto diretamente para esse reator (para disponibilizar carbono para a desnitrificação). O estudo foi dividido em quatro etapas, nas quais foram variados os parâmetros: tempo de detenção hidráulica dos reatores, concentração de OD no tanque de aeração e vazão de by-pass de esgoto bruto. Análises físico-químicas semanais (DQO, P, NH4 + , NO3ˉ, NO2ˉ, SST) foram realizadas para monitoramento e avaliação do desempenho da ETE piloto. Foi observada, durante todo o experimento, a flotação de lodo no decantador em consequência da desnitrificação ineficiente no reator anóxico, a qual ocorria de forma descontrolada no decantador secundário. Ademais, a baixa carga orgânica afluente ao sistema de lodo ativado limitou o crescimento da biomassa heterotrófica, favorecendo as bactérias nitrificantes no tanque de aeração. Os resultados mostram que ainda existem limitações para a aplicação de lodo ativado como pós-tratamento de reator UASB com relação à remoção de nitrogênio, em regiões de clima quente. / The association of high rate anaerobic reactors (UASB) to activated sludge systems has been widely employed nowadays, especially in hot climate regions, as it provides the reduction of the organic load affluent to the activated sludge system. This results in a decrease of the oxygen demand and the sludge mass produced in the aerobic system. In these regions it becomes essential to consider the nitrification process in the aerobic reactor design to avoid competition for dissolved oxygen (DO) between autotrophic and heterotrophic microorganisms. Moreover, the need to include an anoxic stage for nitrate removal arises, in order to reduce its concentration in the secondary settler. It must be considered because the occurrence of denitrification in the sedimentation tank causes operational problems in the system, such as solids loss with the final effluent. Some studies indicate that the contribution of the UASB reactor in organic matter removal from the raw sewage interferes in both nitrification and denitrification processes. The lower organic load affluent to the activated sludge can reduce the development of heterotrophic microorganisms, which can decrease the minimum required DO concentration in the aerobic reactor. In addition, the UASB reduces the COD availability for denitrification, which can make the process unfeasible and bring instability to the system. Thus, the objective of this work is to evaluate the performance of activated sludge system with pre-denitrification used as post-treatment of UASB reactor in hot climate region. Thereunto, an experiment was carried out in a pilot scale WWTP, composed by UASB reactor followed by activated sludge system with anoxic and aerobic reactors and secondary settler. Sludge recycle from the settler and the aeration tank (to provide nitrate for denitrification) to the anoxic reactor were promoted, as well as the deviation of a portion of raw sewage directly to the anoxic reactor (to provide carbon for denitrification). The study was conducted in four stages, in which the following parameters were varied: reactors hydraulic retention time, DO concentration in the aeration tank and bypass flow of raw sewage. Physical-chemical analyzes (COD, P, NH4 + , NO3ˉ, NO2ˉ, TSS) were weekly performed to monitor and evaluate the pilot WWTP performance. During the whole experiment, sludge flotation in the secondary settler was observed as a consequence of inefficient denitrification in the anoxic reactor, which occurred uncontrollably in the sedimentation tank. Furthermore, the low organic load affluent to the activated sludge system limited the heterotrophic biomass growth, favoring nitrifying bacteria in the aeration tank. The results show that there are still limitations to the application of activated sludge system as post-treatment of UASB reactor in relation to the removal of nitrogen, in hot climate regions