Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-08T04:06:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334117.pdf: 2697850 bytes, checksum: 0802fed2ccbf54e2f529e6f9027db4a0 (MD5) Previous issue date: 2015 / Atualmente, o tratamento de águas residuárias, através das estações de tratamento de efluentes, gera lodos de esgoto que acumulam, tornando-se grandes passivos ambientais. Alternativamente, a incineração desses materiais viabiliza o aproveitamento energético, reduz o volume dos resíduos e elimina os microorganismos patogênicos. Para isso, a utilização de um combustor ciclônico para incineração de lodos de esgoto sanitário, provenientes do processo de tratamento aeróbico ou anaeróbico, foi investigada. A incineração contínua desses resíduos em grande escala, só é permitida quando entidades regulatórias concedem a licença de operação, mediante a determinação de inúmeros compostos, principalmente, os hidrocarbonetos monocíclicos aromáticos (BTEX), os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs), dioxinas e furanos. Entretanto, quando um combustor ou resíduo é utilizado, um período de otimização das variáveis operacionais de queima do combustor é necessária para otimizar cada variável ou conjunto de variáveis a fim de obter uma eficiência de queima desejada. Nesse período de otimização, a cada alteração das variáveis é necessário realizar uma nova campanha (amostragem e análise) de amostras, para a verificação da concentração desses compostos, principalmente BTEX e PAHs, pois a sua formação não é previsível. Sabendo do alto custo das coletas realizadas por laboratórios acreditados, torna-se fundamental a adaptação de metodologias às normas Danish Environmental Protection Agency (EPA), para amostragem, extração e análise. Com isso, minimizar os custos, tempo de amostragem e simplificar as etapas de extração e análise, tornam-se determinante para a viabilização desse trabalho, no diagnóstico rápido da formação de BTEX e PAHs, durante o período de otimização do processo. As análises das emissões de queima dos lodos de esgoto sanitário (empresa A: lodo anaeróbio - LCAN e lodo aeróbio - LCAE; empresa B: lodo anaeróbio - LSC) apresentaram concentrações de BTEX acima do limite estabelecido pela regulamentação alemã 17.BlmSchV para LCAE e LSC, sendo necessário, prosseguir com a otimização do processo de combustão desses lodos de esgoto sanitário. Em adição, as emissões de PAHs para as amostras LCAN, LCAE e LSC, apresentaram emissões abaixo do limite estabelecido pela norma Danish (EPA) de 5,0 µg Nm-3. Os resultados dos PAHs indicam uma baixa de tendência de formação desses compostos ou uma alta eficiência de degradação durante o processo de incineração. Portanto, a amostra LCAN apresenta concentrações de BTEX e PAHs, abaixo das concentrações estabelecidas, indicando previamente um ajuste adequadodos parâmetros e da configuração do combustor com as propriedades desse lodo no processo de incineração.<br> / Abstract : Currently, the treatment of wastewaters in effluent treatment stations generates sewage sludge which accumulates, creating serious environmental problems. As an alternative approach, the incineration of these materials allows the use of their potential energy, reduces their volume and eliminates the pathogenic microorganisms. In this context, the use of a cyclonic combustor for the incineration of sewage sludge, generated in aerobic or anaerobic treatment processes, was investigated.The continuous incineration of these residues in large scale is only permitted when the regulatory bodies issue an operation license, based on the determination of several compounds, in particular, monocyclic aromatic hydrocarbons (BTEX), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), dioxins and furans. However, when a certain combustor or residue is used, an optimization period for the operation variables is required to optimize each variable or a set of variables in order to obtain the desired combustion efficiency. In this period of optimization, each time a variable is altered a new round of sampling and analysis needs to be carried out to verify the concentration of these compounds, in particular BTEX and PAHs, since their formation is not easy to predict. Considering the high cost associated with collections by accredited laboratories, it is important to adapt methodologies to the norms of the Danish Environmental Protection Agency (EPA) related to sampling, extraction and analysis. Thus, to obtain a viable process, it is important to minimize the costs and sampling time and to simplify the extraction and analysis stages during the optimization period of the process in order to obtain a rapid evaluation of the formation of BTEX and PAHs.The analysis of the emissions associated with burning sewage sludge samples (company A: anaerobic sludge ? LCAN and aerobic sludge ? LCAE; company B: anaerobic sludge ? LSC) revealed BTEX concentrations above the limit established by German legislation (17th BlmSchV) for LCAE and LSC, and thus the optimization of the combustion of these sewage sludges needs to be carried out. In addition, the PAH emissions for the LCAN, LCAE and LSC samples were below the limits established by the Danish EPA standard of 5.0 µg Nm-3. The PAH results indicate a low tendency toward the formation of these compounds or a high PAH degradation efficiency during the incineration process. Thus, the BTEX and PAH concentrations for the LCAN sample, being below the concentration limits established, indicate that the adjustment of the parameters and the configuration ofthe combustor in the incineration process are suitable for the properties of this sludge.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:11:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348174.pdf: 6552053 bytes, checksum: 490274d6be93c3e5669fcb37f2e646dd (MD5) Previous issue date: 2017 / A tecnologia de lodo granular desenvolvida em reatores em bateladas sequenciais (RBS) é uma nova geração de processo alternativa aos lodos ativados para tratamento de águas residuárias. Porém, estudos utilizando esgoto real destacaram dificuldades para alcançar estabilidade dos grânulos e completa remoção de nutrientes. Além disso, atualmente existe a demanda pelo desenvolvimento de tecnologias inovadoras e sustentáveis que alcancem além da proteção ambiental, a recuperação de recursos, a eficiência energética e espacial. Neste contexto, os objetivos desta tese de doutorado foram (i) identificar o papel da comunidade microbiana para sustentar granulação, remoção de nutrientes e formação de substâncias poliméricas extracelulares (EPS), e (ii) investigar o potencial de biorrefinaria de exopolímeros do tipo alginato, em sistemas de tratamento de esgoto sanitário utilizando lodo granular. No primeiro estudo da tese (§ 4.1), as investigações iniciaram-se com a granulação e remoção de nitrogênio em um RBS piloto, tratando esgoto sanitário (0,6-1,0 g DQOsolúvel L-1 d-1). Os grânulos formados (300 µm) eram compostos por protozoários e bactérias, com predominância de organismos oxidante de amônia (AOB) nas camadas externas do grânulo. A nitrificação parcial foi a principal via metabólica da conversão de nitrogênio. As rotas de desnitrificação via nitrito, desnitrificação autotrófica, desnitrificação completa e incompleta também foram verificadas, com moderadas emissões de N2O (2,8 % da carga total de nitrogênio afluente). No segundo estudo da tese (§ 4.2), o desempenho da granulação e da remoção de nutrientes foram comparadas entre dois regimes de enchimento: rápido (estratégia operacional EO1: 18 L min-1) e lento (estratégia operacional EO2: 3,5 L min-1), em um RBS piloto com esgoto sanitário. O enchimento lento foi benéfico para formar grânulos maiores, para aumentar a fração de grânulos no lodo e para melhorar a sedimentabilidade (EO1: 290 µm, 55% grânulos,109 mL gSST-1; EO2: 450 µm, 78%, 74 mL gSST-1). O lento enchimento em EO2 também foi vantajoso para a hidrólise da matéria orgânica particulada, no acúmulo de biomassa (0,7 gSSV L-1 em EO1 e 1,5 gSSV L-1 em EO2) e na remoção de fósforo (33% em EO1 e > 97,5% em EO2 a partir de 165 dias). Porém, em ambas EO a biomassa não se acumulou substancialmente e houve o acúmulo de nitrito no sistema. Estas falhas de processo foram relacionadas com à configuração do ciclo do RBS e aos micro-organismos selecionados pela operação. Os organismos heterotróficos ordinários (OHO) de crescimento rápido foram predominantes em ambas EO (30% Thauera em EO1; 56% Comamonas em EO2). As populações afiliadas à Rhodocyclaceae, como o gênero Thauera, contribuiram positivamente para a granulação nas condições operacionais utilizadas para a remoção de C-N (EO1), porém resultou na formação de grânulos irregulares, levando à desintegração dos grânulos após 274 dias em EO1. Por outro lado, no terceiro estudo da tese (§ 4.3), a aplicação de condições de seleção de organismos acumuladores de poli-fosfato (PAO) de crescimento lento do gênero ?Candidatus Accumulibacter? (também membro da família Rhodocyclaceae) em um RBS de bancada, resultou em granulação robusta, demonstrando uma relevante diferença no impacto, a nível de gênero, no desempenho da estabilidade. O quarto estudo desta tese (§ 4.4), revelou que condições de aumento gradual da carga orgânica (0,3 a 2,0 g DQOacetato dia-1 L-1), razão C:P (8-16 g DQO g-1P), e razão Ca:Mg (0,37-1 mol Ca mol-1 Mg), levaram à elevada seleção de ?Ca. Accumulibacter? (máximo 83% de contagem de leitura total) em condições ambientais de pH 7,5 e 18 ºC, e sustentaram a formação de substancial fração em massa de exopolímero no lodo granular (máximo 0,53 g STEPS g-1 SVbm). O exopolímero extraído do lodo granular apresentou um comportamento reológico típico de alginato. Em conclusão, a seleção de PAO por meio da gestão da operação do reator leva à efetiva coesão dos grânulos, promove remoção de fósforo e sustenta a produção de biopolímeros de elevado valor agregado ao interesse industrial, inserindo, portanto, a tecnologia de lodo granular na economia circular.<br> / Abstract : The granular sludge technology developed in sequential batch reactors (SBR) is a new-generation process alternative to activated sludge, and is being considered as standard for the intensification of biological nutrient removal (BNR) from wastewater. However, studies using real sewage have highlighted difficulties to achieve granules stability and complete nutrient removal. In addition, there is a demand for the development of innovative and sustainable technologies that achieve besides environmental protection, resource recovery and efficiency on energy and space. In this context, the doctoral thesis aimed (i) to clarify the role of microbial communities to sustain granulation, nutrient removal, and formation of extracellular polymeric substances (EPS), and (ii) to investigate the biorefinery potential of alginate-like exopolymers in sanitary wastewater treatment systems using granular sludge. Investigations began in the first research chapter (§ 4.1) with the study of granulation and nitrogen removal in a pilot SBR treating sanitary wastewater (0,6-1,0 g DQOsoluble L-1 d-1). The granules formed (300 µm) were composed of protozoa and bacteria, with predominance of ammonia oxidizing organisms (AOB) in the outer layers of granules. Partial nitrification was the main metabolic pathway of nitrogen conversion. Nitrogen conversion routes as denitrification via nitrite, autotrophic denitrification, complete and incomplete denitrification were also verified, with moderate emission of N2O (2.8 % of total nitrogen influent). In the second research chapter (§ 4.2), granulation and nutrient removal performances were compared between two feeding regimes: rapid (operational strategy OS1: 18 L min-1) and slow (operational strategy OS2: 3.5 L min-1), in the pilot SBR fed with sanitary sewage. The slow feeding was beneficial to form bigger granules and to increase the fraction of granules in the sludge and to improve their settling performance (OS1: 290 µm, 55% granules, 109 mL gTSS-1; OS2: 450 µm, 78%, 74 mL gTSS-1). The slow OS2 was also advantageous for the hydrolysis of particulate organic matter, the accumulation of biomass (0.7 gVSS L-1 under OS1 and 1.5 gVSS L-1 under OS2), and the removal of phosphorus (33% under OS1 and > 97.5% under OS2 from 165 days onward). However, under both OS the biomass did not accumulate substantially and nitrite accumulated in the system. These process failures were related to the SBR configuration cycle and to the microorganisms selected by the operation. Fast-growing ordinary heterotrophic organisms (OHO) were predominant under both OS (30% Thauera under OS1 and 56% Comamonas under OS2). Rhodocyclaceae populations, such as the Thauera genus, positively contributed to granulation under C-N removal conditions (OS1), but resulted in the formation of irregular granules, leading to granules disintegration after 274 days under OS1. On the other hand, in the third research chapter (§ 4.3), the application of conditions selecting for slow-growing polyphosphate-accumulating organisms (PAO) affiliating with the genus "Candidatus Accumulibacter" (also a member of the Rhodocyclaceae family) in a bench-scale SBR resulted in robust granulation, demonstrating a significant difference on the impact of the genus level on the granulation performance. The fourth and last research chapter (§ 4.4) revealed that conditions of gradual increase in organic load (0.3 a 2.0 g CODacetate dia-1 L-1), C:P ratio (8-16 g COD g-1 P), and Ca:Mg ratio (0.37-1 mol Ca mol-1 Mg) highly selected for ?Ca. Accumulibacter? (maximum 83% of amplicon sequencing read count) under environmental conditions of pH 7.5 and 18°C, and sustained the formation of a substantial mass fraction of exopolymers in the granular sludge (maximum 0.53 g TSEPS g-1 VSbm, 0.40 g VSEPS g-1 VSbm). The exopolymer extracted from granular sludge presented the typical rheological behavior of alginate biomaterials. In conclusion, PAO selection through reactor operation management leads to an effective granule cohesion, promotes phosphorus removal, and sustains the production of high-value biopolymers of industrial interest for the civil engineering and coating industries, thus incorporating the granular sludge technology in the circular economy.

Atualmente, os processos produtivos têm passado por amplas reavaliações no sentido de tomá-los sustentáveis, sob os mais distintos aspectos, de maneira a permitir-lhes a satisfação das demandas sócio-econômicas às quais se propõem, com respeito à outros fatores importantes como a preservação do meio ambiente, no qual estão inseridos. Este estudo trata sobre a utilização e aproveitamento de resíduos industriais no processo de estabilização físicoquímica de um solo residual de arenito da formação Botucatu, buscando-se a determinação das propriedades de engenharia do novo material, com ênfase àquelas relacionadas às características de deformação e resistência. No presente trabalho, a partir de um programa experimental que incluiu ensaios de resistência à compressão simples e diametral, ensaios triaxiais drenados (CID) e não-drenados (CIU) com medição interna de deformações axiais, e microscopia eletrônica de varredura, um solo residual teve seu comportamento mecânico investigado, frente à variação de variáveis como o nível de tensões efetivas médio inicial (p.i = 20, 60 e 100 kPa), o grau de cimentação (representado pelas quantidades de resíduos presentes nas misturas), a influência das condições de compactação (resultando em distintos arranjos micro-estruturais) e as condições de drenagem. Os resultados mostraram que o comportamento das misturas, em relação à resistência ao cisalhamento, foi influenciado em maior ou menor grau por todas as variáveis investigadas. As características de deformabilidade não pareceram ser afetadas, de maneira significativa, pela alteração das condições de drenagem. Os resíduos estudados apresentaram excelente potencialidade de utilização, na estabilização físico-química do solo residual. / Nowadays, the production processes have been largely re-examined in order to become them sustainable, under several aspects, and allowing them the fulfillment of their own socioeconomic demands, respecting other important factors like the protection of the environment in which they are inserted. This research deals with the utilization of industrial wastes in the physico-chemical stabilization of a sandstone residual soil that belongs to a geotechnical formation named Botucatu, searching for the determination o f the engineering properties of the new materiais, emphasizing the ones related to deformation and shear strength characteristics. In this current work, a residual soil did have your mechanical behavior investigated, through an experimental programme composed of unconfined compressive and indirect tensile tests, drained (CID) and undrained (CIU) triaxial tests with local axial strain measurements and scanning electron microscopy. The investigated variables were the initial average effective stress levei (pi = 20, 60 e 100 kPa), the cementation level (defined by waste quantities present in the mixtures), the influence of the compaction conditions (resulting in distinct microstructural arrangements) and the drainage conditions. The results have shown that the shear strength behavior of the mixtures was influenced in some degree by all the investigated 'lariables. The deformability characteristics did not seem to be affected, in a significant extent, by the change of the drainage conditions. The wastes studied in this research did show excellent utilization potential, in the physico-chemical stabilization of the residual soil.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9529_Max Filipe Gonçalves20160518-111148.pdf: 1498071 bytes, checksum: c8b0815ca25d0809d202139ca4ad1e1d (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / O aumento da geração de resíduos afeta o cotidiano de milhões de pessoas, mas a prática da destinação adequada destes resíduos é recente no Brasil, visto que a necessidade de direcionar os resíduos para locais adequados surgiu apenas em 2010 após a promulgação da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Dentre os resíduos, o óleo de cozinha usado proveniente de residências, comércio e indústrias, é um resíduo potencialmente poluidor quando descartado de maneira inadequada. Portanto é necessário privilegiar outras destinações, tal como para fabricação caseira de sabão, tintas, biodiesel como outros. No entanto, uma dificuldade para o aproveitamento deste resíduo é ter um volume suficiente e que seja oferecido a baixo custo de forma a viabilizar estes processos. Neste sentido o objetivo deste trabalho é propor uma rede de logística reversa para este resíduo por meio de um modelo matemático para definição de centros de retorno minimizando o custo de instalação e operação da rede. O modelo foi validado por meio de aplicação no município de Linhares, norte do estado do Espírito Santo. Foram selecionados seis cenários baseados em dados reais que foram executados no Solver IBM CPLEX 12.6. Com os resultados obtidos, foi possível aferir sobre a melhor alternativa para rede de logística reversa no quesito localização e aspecto econômico. A discussão dos resultados permeiam nos direcionadores econômicos, legais e socioambiental. Foi possível perceber a necessidade de formalizar a estrutura da rede de logística reversa do resíduo considerando que o resíduo é prejudicial ao meio ambiente mas, apesar disso, pode ser utilizado como matéria prima em outro processo produtivo, desde que seja coletado e tratado adequadamente.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-04Bitstream added on 2014-06-13T18:29:47Z : No. of bitstreams: 1 benessiuti_mf_me_bauru.pdf: 4336666 bytes, checksum: b38250d3f308f9ca935e1e148d3fa7a0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A região das nascentes do ribeirão Guaratinguetá, localizada no contraforte da Serra da Mantiqueira, Vale do Paraíba, tem sido intensamente modificada por ações antrópicas criando condições que favorecem os movimentos de massa, princiapalmente devido à supressão da mata nativa. Estas ações, somada ao aumento a intensidade de chuvas sobre uma complexa geologia da região, têm potencializado os escorregamentos translacionais, de modo que foram registradas mais de 40 ocorrências, nas chuvas do final de 2008 e início de 2009. Neste contexto, as proposta desta dissertação é de identificar os mecanismos que geram essas instabilidades através da avaliação das características geotécnicas de dois escorregamentos característicos na bacia do ribeirão Guaratinguetá. Para isso, as atividades envolveram ensaios de laboratório e de campo. No laboratório foram realizados ensaios para a caracterização completa das amostras, ensaios de sucção, para determinação das curvas características, e ensaios de cisalhamento direto, para determinação dos parâmetros de resistência. No campo, foram determinadas as propriedades hidráulicas através do permeâmetro de Guelph e a resistência à penetração dos horizontes utilizando o Penetrômetro Dinâmico de Cone. O estudo dos possíveis processos de identificação de instabilidade foi realizado a partir de retro-análises dos dois escorregamentos estudados, através do software SLOPE/W, da GeoSlope, e de simulações de cenários, através do modelo matemático Shalstab. Nestas análises, foram consideradas diferentes hipóteses relativas à presença de água no subsolo, onde foram verificados os respectivos fatores de segurança. Os resultados das retro-análises indicam coerência entre as superfícies previstas e observadas no campo, para a condição de solo saturado acima da superfície de ruptura e solo na umidade residual... / The land degradation process as consequences of deforestation and farming activities at the northem part of the Guaratinguetá creek watershed, Paraíba Valley, is compromising the environmental balance of the region traduced by increase in the numbers of shallow landslides occurring during rain seasons. In summer 2009, more than 40 shallow landslides occurred during an intense rainfall with serious consequence for the local population. In this context, the purpose of this dissertation is to understand the mechanism that triggered the soil movement based on geotechnical investigation of two landslides in the Guaratinguetá creek watershed. The geotechnical profiles of two landslides and the hydraulic parameters were determined by field tests using Dynamic Cone Penetrometer and Guelph Permeameter. In laboratory, physical and mechanical soil properties were determined. The shear strength parameters were obtained by direct shear tests on undisturbed speciments for three initial gravimetric water contents (residual, natural and saturated). The instability process was inferrred by back-analysing these two landslides using the SLOPE/W, GeoSlope, and simulating scenarios using SHALSTAB model. These analyses took into account the physical properties and the shear strength parameters of the solis for different water contents. The predicted slip surfaces were in agreement with the observed ones when the analyses considered the soil parameters above the slip surface as saturated and the soil parameters below the slip surface as in residual water content condition. The susceptibility map using SHALSTAB were then carried out for the soil parameters for satured condition. The influence of the vegetation (root strength) was inserted in the analyses by a scale factor based onn Algebra Map Technique. The validation of the applied methodology was verified by crossing the predicted unstable... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-08Bitstream added on 2014-06-13T20:22:36Z : No. of bitstreams: 1 leite_ra_dr_botfca.pdf: 2500405 bytes, checksum: 55b4922dcb1ec7fc7e7e25a07c362a62 (MD5) / O Café Cereja Descascado vem fazendo história ao ganhar a maioria dos prêmios de qualidade nos concursos de Cafés Especiais promovidos pelas empresas e associações do ramo. Semelhante ao Café Despolpado, difere deste no entanto, por ter bebida mais encorpada devido sua tecnologia de produção que mantém a mucilagem natural que envolve o pergaminho. A necessidade da secagem imediata e a dificuldade dos secadores operarem com o produto úmido e impregnado de mucilagem, levou ao desenvolvimento dos Desmuciladores que fazem uma desmucilagem parcial do produto úmido, encurtam o tempo de escorrimento no terreiro e facilitam a operação do secador. Tendo em vista as ponderações anteriores, formulou-se como principal objetivo deste trabalho a análise da relação entre o teor de mucilagem residual do CD® e a bebida e o corpo resultantes. Paralelamente a isso analisou-se a relação entre o perfil do café da roça e o teor de mucilagem no café cereja. As variações nos teores de mucilagem, que resultaram em 4 diferentes combinações de lotes processados, foram obtidas com a variação da altura percorrida pelo café no Desmucilador Vertical e da injeção de água na câmara de desmucilagem. Como testemunhas obteve-se uma amostra despolpada do mesmo café e outra produzida com mucilagem natural do Cereja Descascado. Os cafés assim tratados foram submetidos às provas de xícara por três provadores que analisaram as características: bebida, corpo, acidez, aroma, e sabor. Os resultados obtidos permitiram concluir entre outras coisas, que é possível controlar os teores de mucilagem desejados produzindo diferentes características de corpo sem afetar a qualidade da bebida. / The pulped ripe red coffee berry has become prominent for the most quality prizes it has taken in competitions of the special coffees promoted by companies and associations in the sector. It is similar to the pulped coffee, but differs from this one because it produces a more consistent beverage, since its production technology keeps the natural mucilage involving the pulped coffee. The need for immediate drying and the operational difficult of the dryers when the product is moistened and impregnated with mucilage led to the development of demucilators that partially demucilate the humid product, as well as shorten the time of the water flowing on the ground and facilitate the operation of the dryer. Taking the previous aspects into account, the main objective of this study is to analyze the relationship between the content of the residual mucilage in CD® and the resulting beverage consistence. At the same time, the relationship between the natural rough coffee profile and the mucilage content in the ripe red coffee berry. The variation in mucilage contents resulting into four different combinations of the processed lots were obtained, by varying either the height from which the coffee berries run down the vertical demucilator and the water injection in the demucilaging chamber. A pulped sample of the same coffee and another one produced with natural mucilage of the pulped ripe red coffee cherry were used as control. The treated coffee cherries were submitted to “cupping”, and three tasters analyzed their characteristics: beverage, consistence, acidity , odor, and flavor . According to the results, it may be concluded that it is possible to control the desired mucilage contents, therefore obtaining different consistence characteristics without affecting the quality of the beverage.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-03Bitstream added on 2014-06-13T20:24:12Z : No. of bitstreams: 1 vieira_lfs_dr_guara.pdf: 12571289 bytes, checksum: 0784fba14c816c566b5f3385624070f4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O aço AISI 4340 tem sido utilizado largamente devido as suas propriedades físicas, químicas, mecânicas e resistência à fadiga, atendendo ao rigoroso e crescente aumento das exigências para aplicações na engenharia. Revestimentos superficiais são aplicados objetivando proteção contra corrosão e desgaste, por exemplo, a eletrodeposição de Cromo, pois apresenta resistência à corrosão, alta dureza, resistência ao desgaste abrasivo e adesivo, soldabilidade e baixo coeficiente de atrito. Por outro lado, microtrincas derivadas da camada de Cromo diminuem a resistência à fadiga, com isso o componente é submetido ao tratamento superficial para deformação plástica, shot peening, criando tensões residuais compressivas na superfície, que retardam ou eliminam a propagação de trincas, tendendo a aumentar sua vida em fadiga. Entretanto, durante o processo de deposição do Cromo duro é liberada uma substância cancerígena, o Cromo hexavalente. Por essa razão, estuda-se a substituição do Cromo por outros revestimentos que apresentem propriedades mecânicas similares, mas que não tenham restrições ambientais. O processo HVOF (High-Velocity-Oxigen-Fuel) para deposição de revestimentos alternativos, como carbeto de tungstênio, é considerado uma técnica promissora, pois fornece alta dureza e boa resistência ao desgaste e uma menor redução da resistência à fadiga do substrato quando comparado à redução fornecida pelo revestimento de Cromo duro aplicado ao aço AISI 4340. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar o comportamento mecânico do aço AISI 4340 com alta resistência mecânica (50 HRC), revestido com WC-CrC-Ni, WC-10Ni, Ni-20Cr, Ni-Cr-B-Si- Fe, e Cr3C2-NiCr, depositados através do processo HVOF; revestimentos alternativos à camada de Cromo duro. Os dados de fadiga axial são representados por curvas σ x N... / AISI 4340 steel is being used in the aeronautical industry because its good physical, chemical, mechanical and fatigue properties. Chromium coatings are used in applications to guarantee protection against wear and corrosion, combined with chemical resistance and good lubricity. The reduction in the fatigue strength of base material and since this technology presents detrimental environmental and health effects, resulted in the search on coatings viewed as being capable of replacing hard chrome plating. Thermally sprayed HVOF coatings are being considered to replace galvanic chromium deposits in industrial applications with comparable performance for wear and corrosion resistance. With respect to fatigue life, the HVOF technique induces tensile residual stress on the interface. In this case, the initiation and propagation phases of fatigue process are accelerated because the coating; on the other hand, compressive residual stresses close to the surface increases fatigue life. The technique to improve the coated materials fatigue strength is the shot peening process, which induces compressive residual stress in the surface, which delay nucleation and propagation process In the present research is verified the influence of WC-CrC-Ni; WC-10Ni; Ni-20Cr; Ni-Cr-B-Si-Fe; Cr3C2-NiCr HVOF process, coated high strength AISI 4340 with and without shot peening on the axial fatigue strength, in comparison with EHC. Corrosion resistance is also conducted by salt spray tests. S-N curves are obtained in axial fatigue tests. In order to study the influence of residual stresses on fatigue life, the stress field is measured by X-ray tensometry. Scanning electron microscopy and optical metallographic are used to investigate the fatigue source appearance. Experimental data show lower axial fatigue resistance for HVOF coated specimens in comparison to base material...(Complete abstract click electronic access below)

Neste trabalho foram avaliadas as propriedades de resistência e deformabilidade de misturas solo-cimento-fibra. O estudo experimental consistiu de duas etapas, denominadas de etapa de laboratório e etapa de campo. Na etapa de laboratório foi verificada a influência da adição de fibras de polipropileno no comportamento tensão x deformação de um solo arenoso cimentado e não cimentado. Ensaios de resistência à compressão triaxial foram realizados para avaliar os efeitos da porcentagem de fibras, do comprimento das fibras, do diâmetro das fibras, da porcentagem de cimento, da densidade relativa, da tensão de confinamento e da distribuição granulométrica no comportamento do compósito. Na etapa de campo, o comportamento carga x recalque do solo arenoso cimentado reforçado com fibras foi avaliado, juntamente com os mecanismos de ruptura de cada compósito, através da execução de ensaios de placa de 0,30 m e 0,60 m de diâmetro sobre camadas tratadas de 0,30 m de espessura. Os métodos propostos por Vesic (1975), Meyerhof & Hanna (1978) e Thomé (1999) foram utilizados para a previsão da capacidade de suporte das camadas tratadas em campo A partir dos resultados obtidos chegou-se às seguintes conclusões: (1) a influência da inclusão de fibras sobre as propriedades mecânicas do compósito depende fundamentalmente das propriedades da matriz; (2) a porcentagem de cimento e a tensão de confinamento exercem forte influência no comportamento mecânico do material compósito; (3) o efeito da inclusão de fibras é mais evidente para maiores comprimentos e maiores teores de fibras, sendo seu efeito mais pronunciado para materiais compósitos com maiores densidades; (4) a influência das fibras na resistência de pico e última do material depende também do diâmetro das fibras e da distribuição granulométrica do solo; (5) O comportamento carga x recalque do solo cimentado é influenciado pela adição das fibras, alterando principalmente o comportamento pós-pico e o mecanismo de ruptura; (6) os valores de previsão da capacidade de suporte das camadas cimentadas, com e sem reforço de fibras, apresentam boa aproximação com os valores experimentais.

A erodibilidade, particularizada como a susceptibilidade a erosão hídrica por fluxo superficial concentrado, é uma das propriedades de comportamento dos solos de maior complexidade pelo grande número de variáveis intervenientes. Estudada por diferentes áreas do conhecimento (Agronomia, Hidráulica, Geologia de Engenharia e Engenharia Geotécnica), tem no meio geotécnico a maior lacuna na sua quantificação e entendimento dos mecanismos envolvidos. O presente trabalho apresenta um estudo sobre a erodibilidade de solos residuais tropicais e subtropicais não saturados a partir de quatro perfis representativos dos processos erosivos e solos envolvidos na Região Metropolitana de Porto Alegre. Os solos dos principais horizontes de cada um destes perfis foram caracterizados física, química e mineralogicamente. As propriedades de resistência ao cisalhamento e colapsibilidade foram avaliadas por ensaios de cisalhamento direto convencionais e com controle de sucção e por ensaios de colapsibilidade em oedômetros, respectivamente. A erodibilidade foi avaliada em laboratório, diretamente por meio de ensaios de Inderbitzen e indiretamente por diferentes critérios e parâmetros baseados em outras características físicas e propriedades dos solos. A análise conjunta do comportamento dos solos em campo frente a erosão, da avaliação direta e indireta da erodibilidade e das propriedades geomecânicas investigadas conduziram à formulação de uma proposta de abordagem geotécnica para a erodibilidade dos solos residuais tropicais e subtropicais não saturados. Nesta proposta destaca–se a avaliação direta da erodibilidade por ensaios de Inderbitzen e a indicação de solos potencialmente erodíveis baseada no teor de finos, na plasticidade, no parâmetro K da USLE, na Razão de Dispersão de Middleton, na classificação e critério de erodibilidade MCT e na variação da coesão com a saturação pelo parâmetro variação de coesão (Δc) proposto. A proposta de abordagem geotécnica para a previsão da erodibilidade dos solos visa dotar o engenheiro geotécnico de uma ferramenta destinada à avaliação do potencial erosivo dos terrenos antes de uma iniciativa de ocupação urbana ou implantação de qualquer outra obra de engenharia. Esta avaliação é o passo inicial no direcionamento de medidas preventivas e que visem minimizar o impacto da obra ao meio físico natural, no que se refere a erosão hídrica por fluxo superficial concentrado. / Erodibility, defined as the susceptibility to hydric erosion due to surface concentrated flow, is one of soils most complex behavior properties because of the great number of involved variables. Studied in different knowledge areas (Agronomy, Hydraulics, Engineering Geology and Geotechnical Engineering), erodibility has in Geotechnical Engineering the greatest deficiency in terms of quantification and comprehension of involved mechanisms. This thesis presents a study on the erodibility of residual tropical and subtropical unsaturated soils, carried out with four profiles representative of erosive processes and of soils found in Porto Alegre Metropolitan Region (Southern Brazil). The soils of the main horizons of these profiles were characterized physically, chemically and mineralogically. Shear strength and collapsibility properties were evaluated by means of both conventional and suction controlled direct shear tests and by collapsibility tests made in oedometric equipment, respectively. Erodibility was evaluated in laboratory, directly by means of Inderbitzen tests and indirectly by different criteria and parameters based in other soil physical characteristics and properties. The combined analysis of in situ soil behavior concerning erosion, direct and indirect evaluation of erodibility and investigated geomechanical properties, led to the formulation of a proposal of geotechnical approach to the erodibility of tropical and subtropical unsaturated soils. In the proposal, emphasis is given to the direct evaluation of erodibility by means of Inderbitzen tests and to the indication of potentially erodible soils, based in fines content, plasticity, USLE K-parameter, Middleton’s Dispersion Ratio, MCT classification and erodibility criterion and cohesion variation due to saturation evaluated by the cohesion variation proposed parameter ( c). The proposal of geotechnical approach to soils erodibility aims at providing the geotechnical engineer with a tool for evaluating the erosive potential of lands, prior to urban occupation or any other engineer work. This evaluation is the first step towards the establishment of preventive measures and also of measures destined to minimize the environmental impact of engineer works, concerning to hydric erosion due to surface concentrated flow.

O estudo das propriedades mecânicas dos solos estruturados necessita de equipamentos de laboratório com características específicas. No caso de ensaios triaxiais, os equipamentos devem incorporar técnicas especiais, tais como: medição local de deformações e controle automático de trajetórias de tensão. Caso o solo seja ensaiado na condição não saturada, o equipamento deve ser capaz de controlar a sucção imposta ao corpo de prova. Esta dissertação apresenta a montagem de um equipamento triaxial automatizado para o estudo de solos estruturados, saturados e não saturados, sendo que para a execução de ensaios com diferentes trajetórias de tensões, pequenas modificações devem ser introduzidas no programa. O equipamento foi montado com peças encontradas no mercado nacional e de fácil aquisição. Este equipamento dispõe de medição local de deformações baseada em sensores de efeito Hall, com uma resolução de deformações axiais e radiais da ordem de 10-4. O equipamento utiliza um sistema de válvulas proporcionais para o controle automático das pressões aplicadas. O equipamento assim construído, foi utilizado para estudar o comportamento mecânico de um solo residual de arenito Botucatu oriundo de uma jazida na rodovia RS 239. Este solo apresenta um índice de vazios médio de 0,62. Envoltórias de resistência ao cisalhamento para valores de pico e para valores de deformações axiais >10%, foram determinadas a partir de resultados de ensaios triaxiais. Os resultados dos ensaios também permitiram identificar uma superfície de fluência. O efeito da cimentação, tanto na superfície de fluência como no módulo de Young, foi constatado através da análise das curvas tensão desvio x deformação axial, que mostram claramente uma mudança de comportamento associada à progressiva desestruturação do material. / The study of the mechanical properties of structured soils requires special laboratory testing equipment. For the case of triaxial tests, the equipment must be provided with special techniques, such as: local strain measurement and automatic stress path control. When the soil is unsaturated, the equipment must be able to control the suction imposed on the specimen. This dissertation describes the development of an automated triaxial equipment for the study of structured soils, either saturated or unsaturated. This equipment was assembled with parts easily available in the local market. The equipment has local strain measurement based on Hall effect sensors, with a resolution of 10-4 both for axial and radial measurement. It uses a sistem of proportional valves for the control of applied pressures. The equipment developed was used to investigate the mechanical behaviour of a residual soil of Botucatu sandstone, sampled from a quarry near the RS 239 road. showing an average void ratio of 0.62. Shear strength envelopes were identified both for the peak strength and for the strength corresponding to strains >10%. A yield surface was also dentified from the test results. The effect of cementation, both on the yield surface and Young's modulus, was observed on the stress-strain curves, which clearly show a change of behaviour related to progressive material destructuring.