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Avaliação da biodegradabilidade anaeróbia de resíduos da bovinocultura e da suinocultura/ Anaerobic biodegradability of wastewater from dairy and swine

Moraes, Luciana M.; Paula Júnior, Durval R.
2004-08-01

Resumo em português A biodegradabilidade de dejetos da bovinocultura e da suinocultura foi avaliada por meio de metodologia simplificada que permitiu a verificação da aplicabilidade de processos anaeróbios. Os ensaios foram realizados com reatores em batelada, com lodos granulados de três procedências: reator UASB tratando efluente de bovinocultura, reator UASB tratando efluente de suinocultura e reator UASB tratando efluente de abatedouro de aves. Os ensaios (1) - efluente de bovinocul (mais) tura e lodo de abatedouro de aves não-adaptado; (2) - efluente de suinocultura e lodo de abatedouro de aves não- adaptado; (3) - efluente de bovinocultura e lodo de abatedouro de aves adaptado; (4) - efluente de suinocultura e lodo de abatedouro de aves adaptado; (5) - efluente de bovinocultura e lodo de bovinocultura, e (6) - efluente de suinocultura e lodo de suinocultura realizados em "Shaker", em temperatura de 35 °C, sob agitação a 150 rpm, por 5 minutos a cada 1 hora. Foi utilizada uma relação de substrato:biomassa igual a 0,5. Foram testados modelos cinéticos do tipo Monod, Ordem Zero, Primeira e Segunda Ordens e verificou-se que o modelo de Primeira Ordem foi o que melhor se ajustou para os seis ensaios realizados. A constante de velocidade de Primeira Ordem (k1) foi estimada para os ensaios 1; 2; 3; 4; 5 e 6, resultando 2,51 x 10-2; 2,49 x 10-2; 1,90 x 10-2; 3,09 x 10-2; 2,54 x 10-2, e 4,09 x 10-2 h-1, respectivamente. Resumo em inglês The biodegradability of animal wastes production was evaluated through a simplified methodology that allowed the verification of the applicability of anaerobic processes. The experiments were performed in bath reactors, with granular sludge of three origins: UASB reactor treating dairy effluent, UASB reactor treating swine effluent and UASB reactor treating effluent of slaughterhouse of poultry. The experiments (1) - dairy effluent and poultry slaughterhouse non-adapted s (mais) ludge; (2) -swine effluent and poultry slaughterhouse non-adapted sludge; (3) - dairy effluent and poultry slaughterhouse adapted sludge; (4) - swine effluent and poultry slaughterhouse adapted sludge; (5) - dairy effluent and dairy sludge, and (6) - swine effluent and swine sludge were performed in Incubator Shaker, at a temperature of 35 °C, under agitation at a 150 rpm, for 5 minutes, every 1 hour. A substrat:biomass relationship of 0.5 was used. Kinetic models of Monod, Zero Order, First and Second Order were tested and it was verified that the First Order model provided the best adjustment. The apparent First Order kinetic parameter (k1) was estimated for the experiments 1; 2; 3; 4; 5, and 6, as 2.51 x 10-2; 2.49 x 10-2; 1.90 x 10-2; 3.09 x 10-2; 2.54 x 10-2; 4.09 x 10-2 h-1, respectively.

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Transferência de oxigênio em reatores de leito fluidizado com circulação em tubos concêntricos em meios bifásico e trifásico com variação da relação entre diâmetros/ Oxygen transfer in two and three-phase internal-loop airlift reactor with riser diameter variation

Araújo, Leandro Santos de; Dall'Aglio Sobrinho, Milton; Gebara, Dib
2010-09-01

Resumo em português A eficiência do reator de leito fluidizado com circulação em tubos concêntricos depende das condições hidrodinâmicas que influem na transferência de oxigênio ao biofilme. Este trabalho investigou a influência da relação entre diâmetros dos tubos e da concentração de meio suporte (areia), sobre o coeficiente global de transferência de oxigênio (K La). Os ensaios - em reatores de 2,6 m de altura, com diâmetro externo de 250 mm e internos de 100, 125, 150 e (mais) 200 mm - empregaram vazões de ar até 2.500 L.h-1 e concentrações de até 150 g.L-1 de areia. O K La aumentou ligeiramente com 30 g.L-1 e diminuiu para concentrações maiores, confirmando relatos da literatura em condições semelhantes. Um modelo para K La em meio bifásico foi ajustado para as diversas relações ensaiadas entre a área externa e a interna, postulando-se uma redução na razão entre a transferência na fase líquida e o diâmetro da bolha com o aumento da vazão de ar. Resumo em inglês The efficiency of the concentric tubes internal-loop airlift reactor depends on the hydrodynamic conditions that affect oxygen transfer to the biofilm. This work studied the effects of the relation between diameters of the tubes and of the carrier (sand) concentration on the global oxygen transfer coefficient (K La). The tests - in 2,6 m high reactors with 250 mm external diameter and 100, 125, 150 and 200 mm internal diameters - were performed with air flow taxes up to 2 (mais) ,500 L.h-1 and sand concentrations up to 150 g.L-1. The K La increased slightly for 30 g.L-1 and decreased for higher concentrations, in accordance with related data for similar conditions. A model for K La in biphasic medium was fitted embracing all the external/internal area relationships tested, based on the reduction of the liquid phase transfer coefficient and the bubble diameter ratio with increasing air flow rates.

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Uso da eletrodiálise na eliminação de Ca2+ e Mg2+ e sua influência na reologia de dispersões de argilas bentoníticas da Paraíba/ Electrodialysis uses in Paraíba bentonite clay dispersions to eliminate Ca2+ and Mg2+ and its influence on rheology

Amorim, L. V.; Gomes, C. M.; Silva, F. L. H. da; França, K. B.; Lira, H. L.; Ferreira, H. C.
2005-09-01

Resumo em português Este trabalho avalia a influência dos cátions Ca2+ e Mg2+, através da eletrodiálise, na reologia de dispersões de argilas bentoníticas de Boa Vista, PB. As dispersões de argila foram preparadas com 4,86% em massa, e realizado o processo de eletrodiálise com uma membrana polimérica catiônica, em um reator de bancada, sendo utilizadas tensões de 7, 10 e 13 V e tempos de ensaios de 40, 80 e 120 min, segundo planejamento fatorial do tipo 2² + 3 experimentos no pon (mais) to central. Após a eletrodiálise, as dispersões foram tratadas com Na2CO3 e após cura, determinadas as viscosidades aparente e plástica, em viscosímetro Fann 35A e o volume de filtrado, em filtroprensa Fann. Para quantificar os cátions eliminados, foram determinados os cátions trocáveis antes e após o processo de eletrodiálise. Os resultados mostraram que a eletrodiálise poderá ser uma valiosa ferramenta no estudo dos fatores que determinam o comportamento reológico das dispersões de argilas bentoníticas, e ainda que os cátions Ca2+ e Mg2+, parcialmente eliminados, não interferem na reologia das dispersões estudadas. Resumo em inglês The aim of this work is to evaluate, by electrodialysis, the influence of Ca2+ and Mg2+ on the rheology of bentonite clay dispersions from Boa Vista, PB. Dispersions were prepared with 4.86 wt.% and submitted to electrodialysis process by using a cationic polymeric membrane in the batch reactor. The electrodialysis was set up according to 2² + 3 factorial design by using 7, 10 and 13 V and 40, 80 and 120 min. After electrodialysis, the dispersions were treated with Na2CO (mais) 3 and after curing, the apparent and plastic viscosities were measured using a viscosimeter and water loss with a filter-press. Moreover, exchanged cations were determinated before and after the electrodialysis process. The results show that the electrodialysis can be a valuable tool to identify the factors that dictate the rheological behavior of bentonite clay dispersions, as well as that the partially eliminated Ca2+ and Mg2+ do not influence on the rheology of the dispersions.

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Influência de argilas pilarizadas na decomposição catalítica do óleo de andiroba/ Influence of pillared clays in the catalitic decomposition of the andiroba oil

Guerra, D. L.; Lemos, V. P.; Angélica, R. S.; Airoldi, C.
2007-01-01

Resumo em português Amostras de esmectitas oriundas do estado do Pará, região amazônica, Brasil, foram usadas em processo de pilarização no presente estudo. As matrizes pilarizadas e natural foram caracterizadas usando DRX e analise textural usando isotermas de adsorção-desorção de nitrogênio. Os íons de intercalação (Al13, Ti, Zr) foram obtidos através de reações químicas com soluções de AlCl(3)6H2O/ NaOH, etoxido de titânio/HCl, acetato de zircônio / HCl. Os resultados (mais) obtidos com o processo de pilarização apresentaram aumento do espaçamento basal de 15,6 para 20, 64 Å e área superficial de 44 para 358 m²/g (Zr-PILC). A estabilidade térmica da argila natural foi melhorada com o processo de pilarização. O material resultante foi submetido a um processo catalítico de decomposição do óleo de andiroba em um reator de leito fixo a 673 ± 1 K. A atividade catalítica foi determinada pelo produto de decomposição resultante da reação química. Os parâmetros físico-químicos foram obtidos usando DRX, FTIR e análise textural. As argilas pilarizadas apresentaram alta acidez de Brønsted, com alta concentração de hidrocarbonetos aromáticos e baixa concentração de hidrocarbonetos alifáticos. Resumo em inglês Smectite-bearing clay samples from Pará state, Amazon region, Brazil, were used for pillaring process in the present study. The natural and pillarized matrices were characterized using XRD and textural analysis using nitrogen adsorption-desorption isotherms. The ions of intercalation (Al13, Ti, Zr) were obtained through chemical reactions of AlCl(3)6H2O/ NaOH, titanium ethoxide /HCl, zirconium acetate /HCl solutions. The Results showed that the pillarization process incr (mais) eases the basal spacing of the natural clay from 15.6 to 20.64 Å and the superficial area from 44 to 358 m²/g (Zr-PILC). The thermal stability of the natural clay was improved by the pillaring procedure. The resulting materials were submitted to catalytic process of decomposition of andiroba oil in a fix bed reactor at 673 ± 1 K. The catalytic activity was determined by the product composition resulting from the chemical reactions. The physicochemical parameters of the catalysts were obtained using XRD, FTIR and textural analysis. The pillared clays showed higher Brønsted acidity, with higher concentration in aromatic hydrocarbons and small concentration of aliphatic hydrocarbons.

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Aplicação de espumas cerâmicas produzidas via "gelcasting" em biorreator para tratamento anaeróbio de águas residuárias/ Use of ceramic foams produced via gelcasting in bioreactor for anaerobic treatment of wastewater

Ortega, F. S.; Rocha, K. M.; Zaiat, M.; Pandolfelli, V. C.
2001-12-01

Resumo em português O desenvolvimento da biotecnologia anaeróbia de tratamento de águas residuárias, resultou em novas configurações de biorreatores, nas quais uma importante característica é a existência de condições favoráveis à imobilização de biomassa ativa responsável pela degradação biológica de resíduos poluentes. Características como a resistência à degradação biológica e boa resistência mecânica associadas a uma estrutura celular fazem das espumas cerâmic (mais) as excelentes candidatas à fabricação de suportes para imobilização da biomassa. Neste trabalho, utilizou-se o processo "gelcasting" associado à aeração de uma suspensão para produzir suportes de espuma cerâmica. Foram utilizadas alumina e caulinita, materiais estes em que predominam cargas superficiais positiva e negativa, respectivamente, na faixa de pH 7, em que operam os reatores. Após a queima, as espumas foram caracterizadas quanto à densidade aparente e à permeabilidade, e em seguida submetidas a um ciclo de 35 dias em reator diferencial alimentado com esgoto sanitário sintético. Materiais como argila expandida e borracha de etileno-propileno (EPR) foram submetidos a ciclo similar e comparados aos materiais cerâmicos. Os resultados permitem avaliar as vantagens e desvantagens das espumas cerâmicas como suporte para a imobilização de microorganismos frente a outros materiais. Resumo em inglês The development of anaerobic biotechnology for treatment of wastewater has led to new configurations of bioreactors, which have as an important feature the establishment of favorable conditions for the fixation of biomass that will degrade organic material present in wastewaters. Characteristics such as high resistance to biological degradation and high mechanical strength, coupled to cellular structure make ceramic foams an excellent option for the production of supports (mais) for biomass immobilization. In this work, the gelcasting process in association with the aeration of a ceramic suspension was used as a route to produce ceramic foam supports. Alumina and caulinite, which are materials that have, respectively, positive and negative surface charges at the pH range used in bioreactors, were used as raw materials. After sintering, the foams had their porosity and permeability characterized, and then were submitted to a cycle of 35 days in a differential reactor, fed with synthetic domestic wastewater. Other materials, like expanded clay and ethylene-propylene rubber (EPR) were also submitted to the same tests for the purpose of comparison. Results allowed the evaluation of advantages and disadvantages of ceramic foams as supports for the immobilization of microorganisms in comparison to other materials.

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Modelagem da polimerização simultânea de estireno em suspensão e emulsão/ Modeling styrene simultaneous suspension and emulsion polymerization systems

Lenzi, Marcelo K.; Lima, Enrique L.; Pinto, José Carlos
2004-06-01

Resumo em português Apesar dos processos de polimerização em suspensão e emulsão serem processos heterogêneos, cada um origina características peculiares para a distribuição de tamanho de partículas, distribuição de pesos moleculares, taxa de nucleação das partículas de polímero, taxa de polimerização, entre outras. Neste trabalho, são realizadas polimerizações de estireno simultaneamente em suspensão e emulsão. A carga inicial do reator equivale à receita de uma polim (mais) erização em suspensão tradicional, enquanto os constituintes da emulsão são adicionados ao longo da batelada. Analisa-se como as propriedades finais do polímero e o curso da polimerização dependem do momento em que a carga característica da emulsão é adicionada à polimerização em suspensão. Apresenta-se, também, um modelo matemático para a descrição do sistema, sendo que o modelo proposto possui boa concordância com dados experimentais de conversão, pesos moleculares médios e curva de distribuição de pesos moleculares. A morfologia da partícula de polímero e os pesos moleculares médios mudam significativamente, dependendo do momento da adição da emulsão, podendo até mesmo ser obtidas curvas de distribuição de pesos moleculares bimodais. Verificou-se que as partículas apresentam características do tipo núcleo/casca, sendo o núcleo formado pelas partículas obtidas pela polimerização em suspensão e a casca formada pelas partículas do processo em emulsão. Resumo em inglês Although both emulsion and suspension polymerization processes are performed in heterogeneous media, each process presents its own typical characteristics, such as the particle size distribution, molecular weight distribution, polymer particle nucleation rates, rates of polymerization, and so on. In this work styrene polymerizations are carried out in suspension and emulsion processes simultaneously. The initial reactor charge resembles the recipe of standard styrene susp (mais) ension polymerizations, while emulsion polymerization constituents are added during the batch. The influence of the moment when emulsion feed is started on the course of the polymerization and the effects on the polymer properties are analyzed. A mathematical model is developed to describe the behavior of the system. Simulation data obtained with the proposed model are in good agreement with experimental conversion, average molecular weight and molecular weight distribution data. It was observed that the polymer particle morphology and the average molecular weight change very significantly with the emulsion feed time and that such changes can lead to bimodal molecular weight distributions. Core-shell polymer particles were obtained, with the core being formed by polymer particles from the suspension polymerization process and the shell formed by polymer particles from the emulsion one.

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Influência do passo de activação da deposição por plasma nas propriedades barreira de coil coating/ Influence of the activation step of plasma deposition on the barrier properties of coil coating

Serra, R.; Yasakau, K. A.; Montemor, M. F.; Zheludkevich, M. L.; Gusakov, A. G.; Ferreira, M. G. S.
2009-01-01

Resumo em português Várias propriedades de superfície dos revestimentos orgânicos, como sejam a resistência ao risco e à abrasão, brilho, natureza superficial hidrofílica ou hidrófoba e facilidade de limpeza, entre outras, podem ser modificadas por deposição de filmes finos através da polimerização por plasma. Contudo, tais propriedades são conseguidas à custa da diminuição das propriedades de protecção do revestimento, pois este é degradado pelas condições de polimeriz (mais) ação. Estudos anteriores demonstraram que a degradação ocorre essencialmente durante o passo de activação da polimerização por plasma. Como este passo é responsável pela limpeza da superfície e pela melhoria da aderência entre as camadas, um ponto de compromisso deve ser encontrado, de modo a minimizar a sua influência negativa nas propriedades de protecção por barreira do revestimento, sem comprometer a sua utilização. O presente trabalho procura clarificar o mecanismo de degradação ocorrido durante a etapa de activação. Assim, seguiu-se um procedimento onde vários reactores, gases de activação (árgon, ar e oxigénio) e duração da etapa, foram usados com o intuito de verificar a modificação da superfície de amostras de coil coating recorrendo para isso a testes de imersão, ensaios de impedância electroquímica e análise de superfície. Verificou-se uma dependência clara entre as propriedades de protecção por barreira da coil coating com o tipo de reactor, gás usado e tempo de activação. Um dos gases que maior influência tem, é o oxigénio. O efeito pode ser explicado pela formação de oxigénio atómico durante o processo, que conduz à formação de ligações carbonilo, sendo a degradação maior quando maior for o tempo de activação Resumo em inglês Surface properties of organic coatings, like scratch and abrasion resistance, gloss, hydrophilic and hydrophobic nature and easiness to clean, among others, can be modified by deposition of thin films using plasma polymerization processes. The properties are obtained with expense of the corrosion protection properties of the coating, since degradation is induced by the plasma polymerization conditions. Previous studies showed that the degradation occurs mainly during the (mais) activation step of the plasma polymerization process. The activation step is used to clean the surface and to enhance the adhesion between the two layers so it is necessary to create a point of compromise where the minimal influence to the barrier properties is achieved without impairing the plasma polymer film long term resistance. The present work aims the clarification of the degradation mechanism of the coil coating during the plasma activation processes. Different plasma reactors, working gases (argon, oxygen and air) and time of exposition activation step were studied. Samples degradation was monitored by electrochemical impedance spectroscopy and surface analysis. Clear dependence between the activation gas used and time of activation with reduced barrier properties was encountered. One of the major influences is observed when oxygen is used. This is explained by the formation of atomic oxygen during the plasma treatment that leads to the formation of carbonyl groups, showing higher degradation for longer activation periods.

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Efeitos de agentes oxidantes e oxigênio dissolvido na descoloração do azo corante acid orange 7 por fotólise e fotocatálise/ Effects of oxidant agents and dissolved oxygen on the decolorization of acid orange 7 azo dye by photolysis and photocatalysis

Lucilha, Adriana Campano; Takashima, Keiko
2009-01-01

Resumo em inglês The decolorization of acid orange 7 azo dye by photolysis and photocatalysis by ZnO was investigated in the presence of oxidants such as NaClO3, NaBrO3, NaIO4, and K2S2O8 in an open reactor at 30 ºC. The decolorization was relatively fast at lower oxidants concentrations and slow rate at larger concentrations, except for persulfate in the photocatalysis. Concerning photolysis the rate constant enhanced gradually, except for chlorate, outreaching the obtained values by ph (mais) otocatalysis, at higher concentrations. The air saturation decreased the rate constant in both processes and indicated that the azo dye can be decolorized without dissolved oxygen in persulfate medium.

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Decomposição catalítica de óleo de soja em presença de diferentes zeólitas/ Catalytic decomposition of soybean oil in the presence of different zeolites

Santos, Frances R.; Ferreira, José Carlos Netto; Costa, Stella R. Reis da
1998-10-01

Resumo em inglês The catalytic decomposition of soybean oil was studied in a fix bed reactor at 673 and 773 K and using amorphous silica-alumina and the zeolites USY, H-Mordenite and H-ZSM-5 as catalysts. Both the selectivity and the catalytic activity were determined by studying the product composition resulting from the chemical reactions. Physicochemical characteristics of the catalysts were obtained by X-ray fluorescence, Fourier Transform infrared spectroscopy, 29Si and 27Al Nuclear (mais) Magnetic Ressonance and textural analysis. The zeolites USY and H-ZSM-5, showing higher Brönsted acidity, yielded products with higher concentration in aromatic hydrocarbons, whereas with both H-Mordenite and amorphous silica-alumina the main products were paraffins.

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Atração de mosquitos (Diptera: Culicidae) por lâmpadas incandescentes e fluorescentes/ Fluorescent and incandescent light attractiveness to mosquitos (Diptera: Culicidae)

Barghini, Alessandro; Urbinatti, Paulo Roberto; Natal, Delsio
2004-12-01

Resumo em português Programas de eletrificação rural em áreas isoladas, implantados com base em instalações fotovoltaicas e tradicionais, introduziriam um novo fator antrópico, que levantam suspeitas de associação à transmissão de doenças por culicídeos. Para testar atratividade de mosquitos por diferentes tipos de lâmpadas, foram utilizadas duas armadilhas tipo New Jersey, uma com lâmpada incandescente de 40 watts, e a outra, provida de bulbo fluorescente, compacta e com reato (mais) r eletrônico de cor de igual intensidade luminosa, de 9 watts, com luz de temperatura de 6.200 K. Essas armadilhas operaram em duas áreas, em tempo e locais padronizados, totalizando 11 coletas, no período de janeiro a abril de 2002. Os resultados mostram que a lâmpada fluorescente atraiu 1,3 vezes mais culicídeos em relação à incandescente nas duas áreas. Foram coletados no total 806 espécimes, destacando-se: Aedes albopictus Skuse, 1894, Ochlerotatus scapularis (Rondani, 1848), Anopheles albitarsis Lynch Arribálzaga, 1878, Culex (Culex) nigripalpus Theobald, 1901, entre outros. Sugere-se que sejam realizados estudos antes da efetivação de programas de eletrificação rural para avaliar as conseqüências epidemiológicas desses empreendimentos. Resumo em inglês Rural electrification programs in remote areas based on both photovoltaic and traditional installations, could introduce a new anthropic factor, which is associated with Culicidae. To evaluate differences in mosquitoes attractiveness in relation to types of lamps two New Jersey traps were used: one with a 40 W incandescent lamp and the other with the same light intensity, a 9 W fluorescent bulb, compact, with an electronic reactor with 6.200 K of light temperature. The tr (mais) aps were set in two chosen areas according time and place previously established in a total of 11 collections from January and April 2002. The results show that the fluorescent lamp attracted 1,3 more culicidae than the incandescent lamp, in both areas a total of 806 specimens were collected including Aedes albopictus Skuse, 1894, Ochlerotatus scapularis (Rondani, 1848), Anopheles albitarsis Lynch Arribálzaga, 1878, Culex (Culex) nigripalpus, Theobald, 1901, among others. Studies should be carried out before the rural electrifications programs are implemented in order to evaluate the epidemiological consequences of such enterprises.

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Aplicação de fotólise direta e UV/H2O2 a efluente sintético contendo diferentes corantes alimentícios/ Photolysis and UV/H2O2 treatment of a synthetic effluent containing food dyes

Marmitt, Sandro; Pirotta, Lilian V.; Stülp, Simone
2010-01-01

Resumo em inglês Food industries employ a lot of synthetic dyes in their products. Most of these dyes are very stable face to the conventional treatments. This work studied the use of advanced oxidation process (AOP) as an alternative to the conventional ones to degrade a synthetic food effluent (photolysis and UV/H2O2 in continuous reactor). The more efficient process was the UV/H2O2 and it presented decoloration and degradation energetic efficiency values equal to 30.775 kWh m-3 and 269.909 kWh m-3, respectively. The color reduction was 96.4% and COD decrease was 38.56%.

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