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Reatores anaeróbios operados em batelada sequencial, seguidos de lagoas de polimento, para o tratamento de águas residuárias de suinocultura. Parte I: produção de metano e remoção de DQO e de sólidos suspensos/ Performance of anaerobic sequencing batch reactors followed by polishing ponds on the treatment of swine wastewater. Part I: methane production and COD and total suspended solids removal

Duda, Rose M.; Oliveira, Roberto A. de
2009-03-01

Resumo em português Neste trabalho, avaliou-se o desempenho de dois reatores anaeróbios operados em batelada sequencial (ASBR), instalados em série, em escala-piloto (R1 e R2 com volumes de 280 L e 140 L, respectivamente), no tratamento de águas residuárias de suinocultura com concentrações de sólidos suspensos totais (SST) em torno de 10.000 mg L-1. Para o pós-tratamento do efluente do sistema de tratamento com os reatores anaeróbios, utilizaram-se duas lagoas de polimento (L1 e L2 (mais) com volume de 1.000 L, cada) em série. As cargas orgânicas volumétricas (COV) aplicadas no primeiro ASBR variaram de 4,43 a 12,75 g DQOtotal (L d)-1. As eficiências médias de remoção da demanda química de oxigênio total (DQOtotal) e de SST variaram de 52 a 86% e de 54 a 87%, respectivamente, no sistema de tratamento anaeróbio composto pelos ASBR. As produções volumétricas médias de metano no sistema de tratamento anaeróbio variaram de 0,628 a 0,786 m³ (m³ reator d)-1. A utilização das lagoas de polimento em série permitiu manter eficiências médias de remoção no sistema de tratamento (R1 + R2 + L1 + L2) acima de 89% e 91% para a DQOtotal e SST, respectivamente. Resumo em inglês On this study the performance of two anaerobic sequencing batch reactors (ASBR) installed in series was evaluated on a pilot-scale testing (volumes of 280 L and 140 L, respectively) for the treatment of swine wastewater with total suspended solids concentrations (TSS) around 10.000 mg L-1. For the post-treatment of the effluents from the anaerobic treatment system with ASBR, two polishing ponds were used (1.000 L of volume each) in series. The organic loading rates (OLR) (mais) applied on the first ASBR varied from 4.43 to 12.75 g totalCOD (L d)-1. The mean removal efficiencies for totalCOD and TSS varied form 52 to 86% and from 54 to 87%, respectively, on the anaerobic treating system. The volumetric methane productions on the anaerobic treating system varied from 0.628 to 0.786 m³ (m³ reactor d)-1. The use of polishing ponds in series has allowed the maintenance of mean removal efficiencies above 89% and 91% for total COD and TSS, respectively.

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Tratamento anaeróbio de resíduos sólidos orgânicos com alta e baixa concentração de sólidos/ Anaerobic treatment of organic solid waste with high and low concentrations of solids

Leite, Valderi D.; Lopes, Wilton S.; Sousa, José T. de; Prasad, Shiva; Silva, Salomão A.
2009-04-01

Resumo em português A finalidade principal deste trabalho foi estudar o tratamento anaeróbio de resíduos sólidos orgânicos com alta e baixa concentração de sólidos. O sistema experimental se compunha de dois reatores com capacidade unitária de 2.200 L, enquanto o substrato utilizado era composto de resíduos sólidos vegetais e lodo de esgotos sanitários, sendo um dos reatores alimentado com substrato contendo 20% de sólidos totais (80% de umidade) e o outro com apenas 5% de sólid (mais) os totais (95% de umidade). Verificou-se, quando da utilização de substrato contendo 5% (percentagem em peso) de sólidos totais, que o tempo de retenção de sólidos requerido para que fossem alcançados 80% de redução da massa de DQO aplicada, foi de 90 dias, propiciando uma taxa de produção de gás metano de 0,25 Nm³ CH4 kg-1 DQO Aplicada. Com relação ao substrato contendo 20% de sólidos totais, o tempo de retenção de sólidos requerido para bioestabilizar 80% da massa de DQO aplicada, foi de 270 dias, com taxa de produção de gás metano de 0,10 Nm³ CH4 kg-1 DQO Aplicada. Resumo em inglês In this study the anaerobic treatment of organic solid waste with high and low concentrations of solids was studied. The experimental system comprised of two reactors, with unitary capacity of 2,200 L, while the used substrate was composed of solid vegetable waste and sludge. One of the reactors was loaded with substrate containing 20% of total solids and the other with only 5% of total solids on weight basis. It was verified that, for the substrate containing 5% of total (mais) solids, the retention time of solids required for 80% reduction of the applied COD mass was 90 days, during which the methane gas production rate was of 0.25 Nm³ kg-1 COD Applied; whereas in the substrate containing 20% of total solids, the retention time of solids required for biostabilization of 80% of the mass of applied COD was 270 days, with a methane gas production rate of 0.1 Nm³ CH4 kg-1 COD Applied.

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Tratamento anaeróbio de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida em reatores UASB em dois estágios/ Anaerobic treatment of wastewater from coffee pulping in upflow anaerobic sludge blanquet (UASB) in two stages

Bruno, Marcelo; Oliveira, Roberto A. de
2008-06-01

Resumo em português Neste trabalho, avaliou-se a eficiência do tratamento de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), em dois estágios, em escala de bancada, submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 4,0; 5,2 e 6,2 dias e cargas orgânicas volumétricas (COV) de 5,8; 3,0 e 3,6 g DQO total (L d)-1, no primeiro reator (R1), e TDH de 2,0; 2,6 e 3,1 dias e COV de 5,8; 0,5 e 0,4 g DQO total ( (mais) L d)-1, no segundo reator (R2). Os valores médios de DQO do afluente variaram de 15.440 a 23.040 mg O2 L-1. As eficiências médias de remoção de DQO total e SST foram de 66 a 98% e de 93 a 97%, respectivamente, nos reatores UASB, em dois estágios. O teor médio de metano no biogás variou de 69 a 89%, no reator R1, e de 52 a 73%, no reator R2. A produção volumétrica máxima de metano de 0,708 L CH4 (L reator d)-1 foi obtida com COV de 3,6 g DQO (Ld)-1 e TDH de 6,2 d, no reator R1. Os valores médios de pH variaram de 4,7 a 7,7 e de 4,9 a 8,0 nos efluentes dos reatores R1 e R2, respectivamente. As concentrações de ácidos voláteis totais nos efluentes mantiveram-se estáveis com valores inferiores a 100 mg L-1, com TDH de 5,2 e 6,2 dias, no reator R1, e TDH de 2,6 e 3,1 dias, no reator R2. As concentrações médias de fenóis totais no afluente variaram de 80 a 97 mg L-1 e as eficiências médias de remoção nos reatores UASB, em dois estágios, foram de 72 a 90%. Resumo em inglês In this work, it was evaluated the efficiency of two stage up flow anaerobic sludge blanquet (UASB) reactors, in bench scale, treating a liquid effluent from the coffee pulping, submitted to hydraulic detention time (HDT) of 4.0; 5.2 and 6.2 days, resulting in organic loading rate (OLR) of 5.8; 3.6 and 3.0 g COD (L d)-1 in the first reactor (R1) and HDT of 2.0; 2.6 and 3.1 days with OLR of 5.8; 0.5 and 0.4 g DQO total (L d)-1 in the second reactor (R2). The medium values (mais) of total COD affluent varied from 15,440 to 23,040 mg O2 L-1. The medium values of removal efficiencies of total COD and TSS varied from 66 to 98% and 93 to 97%, respectively, in the system of treatment with the UASB reactors in two stages. The content of methane in the biogas varied from 69 to 89% in the R1 and from 52 to 73% in the R2. The maximum volumetric methane production of 0.708 L CH4 (L reactor d)-1 was obtained with OLR of 3.6 g total COD (Lreactor d)-1 and HDT of 6.2 days in the R1. Average pH values ranged from 4.7 to 7.7 and 4.9 to 8.0 in the effluents of R1 and R2, respectively. Total volatile acids concentrations was kept below 100 mg L-1 with HDT of 5.2 and 6.2 days in the R1 and HDT of 2.6 and 3.1 days in the R2. The medium values of total phenols of affluent ranged from 80 to 97 mg L-1 and the average removal efficiencies ranged from 72 to 90% in the UASB reactors in two stages.

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Desempenho de processo anaeróbio em dois estágios (reator compartimentado seguido de reator UASB) para tratamento de águas residuárias de suinocultura/ Performance of two-stage anaerobic process (baffled reactor (ABR) followed by an upflow sludge blanket reactor (UASB)) treating swine wastewater

Fernandes, Gracie F. R.; Oliveira, Roberto A. de
2006-04-01

Resumo em português Avaliou-se o efeito das águas residuárias de suinocultura com concentrações de sólidos suspensos totais em torno de 6.000 mg L-1 (DQOtotal variando de 7.557 a 11.640 mg L-1) no desempenho de processo anaeróbio em dois estágios compostos por reator compartimentado (ABR) e reator de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), instalados em série, em escala-piloto (volumes de 530 e 120 L, respectivamente), submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 56 a 18 (mais) h no primeiro reator e de 13 a 4 h no segundo reator. As eficiências médias de remoção de DQOtotal variaram de 71,1 a 87,5% no reator ABR e de 41,5 a 50,1% no reator UASB, resultando em valores médios de 86,8 a 94,9% para o sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios com carga orgânica volumétrica (COV), na faixa de 5,05 a 10,12 kg DQOtotal (m³ d)-1, no reator ABR, e de 2,83 a 9,63 kg DQOtotal (m³ d)-1, no reator UASB. As eficiências de remoção de SST e SSV foram da ordem de 95,6%. O teor de metano no biogás manteve-se acima de 70% para os dois reatores. A produção volumétrica de metano máxima de 0,755 m³ CH4 (m³ d)-1 ocorreu no reator 1, com COV de 10,12 kg DQOtotal (m³ d)-1 e TDH de 18 h. Os valores médios de pH variaram na faixa de 7,2 a 8,0 para os efluentes dos reatores 1 e 2. Os ácidos voláteis totais mantiveram-se estáveis com concentrações abaixo de 200 mg L-1. Com variações abruptas e acentuadas de concentrações de SST e DQOtotal do afluente, os reatores mantiveram as eficiências de remoção de DQO e sólidos suspensos, em torno de 70%, e a qualidade do biogás, com 80% de CH4. Resumo em inglês In this work it was evaluated the effect of swine wastewater with total suspended solid (TSS) concentration around 6000 mg L-1 (CODtotal from 7557 to 11640 mg L-1) on the performance of two stage anaerobic process constituted of anaerobic baffled reactors (ABR) and an upflow sludge blanket reactor (UASB) installed in series, in pilot scale testing (volumes of 530 L and 120 L, respectively) and with hydraulic detention times (HDT) of 56 to 18 h in the first reactor and 13 (mais) to 4 h in the second reactor. The mean CODtotal removal efficiency varied from 71.1 to 87.5% in ABR and from 41.5 to 50.1% in UASB reactor, resulting in average values ranging from 86.8 to 94.9% for the two stage anaerobic treatment system under organic volumetric load (OVL) of 5.05 to 10.12 kg CODtotal (m³ d)-1 in ABR and 2.83 to 9.63 kg CODtotal (m³ d)-1 in UASB reactor. The mean TSS and VSS removal efficiencies reached 95.6%. The methane concentration was over 70% for both reactors. The maximum volumetric methane production in the first reactor was obtained with OVL of 10.12 kg CODtotal (m³ d)-1 and HDT of 18 hours of 0.755 m³ CH4 (m³ d)-1. The average pH values in the effluents ranged from 7.2 to 8.0 in the first and second reactors. The total volatile acid concentration was kept below 200 mg L-1. The reactors tolerated shock organic loads maintaining COD and SS removal efficiencies around 70% and biogas quality with 80% of CH4.

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Balanço de massa de reatores anaeróbicos de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) tratando águas residuárias de suinocultura/ Mass balnce in upflow anaerobic sludge ber reactors (UASB) treating swine wastewater

Oliveira, Roberto A. de; Foresti, Eugênio
2004-12-01

Resumo em português Foi obtido o balanço de massa, a partir dos valores médios das determinações de demanda química de oxigênio (DQO) e produção de metano (CH4), em dois reatores UASB de bancada com volume de 10,5 L tratando águas residuárias de suinocultura, submetidos a condições operacionais distintas no que diz respeito às concentrações de sólidos suspensos totais do afluente (SST de 500; 1.000; 1.500 e 2.000 mg L-1), tempo de detenção hidráulica (TDH de 30; 20; 12 e 8 (mais) h), taxas de carregamento orgânico volumétrico (TCOV de 0,8 a 8,0 kg DQO total (m³ d)-1) e temperatura (ambiente e controlada a 25º e 30ºC). Verificou-se que a DQO total removida convertida em CH4 variou de 28 a 51% e a relação DQO-CH4 por DQO dissolvida removida de 0,94 a 2,07; indicando alta participação da remoção física dos sólidos do afluente, de 49 a 72%, na remoção de DQO total nos reatores, a qual variou de 75 a 92%. A concentração de SST do afluente, a temperatura, o TDH e a TCOV influenciaram nesse desempenho dos reatores UASB. Resumo em inglês The mass balance was acquired out in order to determinate the mean values of chemical oxygen demand (COD) and methane (CH4) production from two UASB reactors treating swine wastewater subjected to distinct operational conditions in respect to concentrations of total suspended solids of the affluent (TSS of 500; 1,000; 1,500 and 2,000 mg L-1), hydraulic detention time (HDT of 30; 20; 12 and 8 h), volumetric organic loading rates (VOLR of 0.8 to 8.0 kg COD (m³ d)-1) and te (mais) mperature (ambient, 25 ºC and 30 ºC). It was verified that values of total COD removed and converted in CH4 varied from 28 to 51% and the ratio values of COD-CH4 by removed and dissolved COD varied from 0.94 to 2.07; indicating a high participation of physical removal (49 to 72%) of the affluent solids in the process. The TSS concentrations, temperature, HDT and VOLR influenced the UASB reactors performance.

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Desempenho de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo em dois estágios tratando águas residuárias de suinocultura/ Performance of two-stage up flow anaerobic sludge blanket reactors treating swine wastewater

Santana, Adriana M. de; Oliveira, Roberto A. de
2005-12-01

Resumo em português Avaliou-se o desempenho de dois reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) em escala-piloto com volumes de 908 L e 188 L, instalados em série, alimentados com águas residuárias de suinocultura com concentrações médias de sólidos suspensos totais (SST) variando de 2.216 mg L-1 a 7.131 mg L-1 e submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 62,3 e 31,1 h, no primeiro reator, e de 12,9 e 6,5 h, no segundo reator. As eficiências médias (mais) de remoção de DQOtotal variaram de 74,0% a 89,6% no Reator 1 e de 34,3% a 45,1% no Reator 2, resultando em valores médios de 86,6% a 93,1% para o sistema de tratamento em dois estágios com carga orgânica volumétrica (COV) na faixa de 3,40 a 14,44 kg DQOtotal m-3 reator d-1 no Reator 1. As concentrações de metano no biogás foram acima de 75% para o Reator 1 e de 80% para o Reator 2. Os valores médios de pH variaram na faixa de 6,9 a 8,2 para o efluente do Reator 1 e de 7,0 a 8,3 para o efluente do Reator 2. Os ácidos voláteis totais mantiveram-se estáveis com concentrações médias abaixo de 200 mg L-1. Esses resultados indicaram que as condições de carga orgânica, em termos de DQO e SSV, impostas ao sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios, não foram limitantes para que houvesse o desenvolvimento de lodo com microbiota adaptada e com alta atividade, propiciando altas eficiências médias de remoção de matéria orgânica (86,6 a 93,1% para DQOtotal e 85,6 a 88,2% para SSV) e taxas de produção de metano de 0,156 a 0,289 m³ CH4 kg-1 de DQO removida. Resumo em inglês The objective of this work was monitoring the performance of two up flow anaerobic sludge blanket reactors (UASB) in a pilot-scale testing with volumes of 908 L and 188 L, installed in series, loaded with swine wastewater with total suspended solids (TSS) ranging from 2216 to 7131 mg L-1, submitted to an hydraulic detention time (HDT) of 62.3 and 31.1 h, in the first reactor, and 12.9 and 6.5 h, in the second reactor. The mean total COD removal efficiency varied from 74.0 (mais) to 89.6% in reactor 1, and from 34.3 to 45.1% in reactor 2, resulting average values ranging from 86.6 to 93.1% for the two-stage treatment system under organic volumetric load (OVL) of 3.40 to 14.44 kg CODtotal m-3 reactor d-1 in the reactor 1. The methane concentration in biogas values was over 75% in reactor 1 and 80% in reactor 2. Average pH values in the effluents ranged from 6.9 to 8.2 in reactor 1 and 7.0 to 8.3 for reactor 2. The amount of total volatile acids remained steady showing mean concentrations bellow 200 mg L-1. According to these results the organic loading conditions, concerning to the COD and VSS imposed to the two-stage anaerobic treatment system were not limiting to the sludge blanket development of extremely active and adapted micro biota providing high mean values of organic matter removal, from 86.6 to 93.1 % to the CODtotal and 85.6 to 88.2% to VSS, and the rate of volumetric methane production from 0.156 to 0.289 m³ CH4 kg-1 COD removed.

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Efeito do retorno de lodo aeróbio sobre as características da biomassa presente em reatores UASB tratando esgoto sanitário/ Effect of aerobic sludge return on the characteristics of anaerobic biomass present in UASB reactors treating domestic sewage

Pontes, Patrícia Procópio; Chernicharo, Carlos Augusto de Lemos
2009-06-01

Resumo em português O presente trabalho buscou avaliar a influência do retorno do lodo produzido em filtros biológicos percoladores (FBP) sobre as características da biomassa em reatores UASB utilizados para o tratamento de esgoto sanitário. Os experimentos foram conduzidos em reatores em escala piloto e em escala de demonstração, sendo que os reatores UASB foram operados com e sem retorno do lodo produzido nos FBP. Os resultados obtidos indicaram uma diminuição no diâmetro das part (mais) ículas de lodo, durante as fases com retorno de lodo, mas apenas para as amostras de lodo tomadas nos pontos mais altos dos reatores anaeróbios. A estabilidade e a atividade metanogênica específica do lodo anaeróbio praticamente não se modificaram com o retorno de lodo. Conforme esperado, a produção específica de lodo anaeróbio aumentou com o retorno de lodo. Resumo em inglês This work aimed at evaluating the influence of the return of excess aerobic sludge produced in trickling filters (TF) upon the biomass characteristics in UASB reactors used for the treatment of domestic sewage. The experiments were carried out in pilot and demonstration-scale reactors, with the UASB reactors being operated with and without the return of sludge produced in the TF. Smaller sludge particle sizes were observed when the aerobic sludge was returned to the UASB (mais) reactor, but only for sludge samples collected in the upper parts of the anaerobic reactors. Sludge stability and specific methanogenic activity were not affected by the return of sludge. As expected, the specific anaerobic sludge production increased with the return of sludge.

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Preparo de membranas de carbono para separação de hidrogênio/ Preparation of catalytic membranes for hydrogen generation from natural gas and ethanol

Azevedo, Márcia G. de; Ferraz, Helen C.; Salim, Vera Maria M.; Borges, Cristiano P.
2006-12-01

Resumo em português A utilização de reatores à membrana nas reações em fase gasosa, alternativamente aos modelos convencionais para a produção de hidrogênio, é de grande interesse científico e tecnológico. Busca-se o desenvolvimento de sistemas catalíticos mais eficientes e, em especial, de membranas com melhores propriedades de transporte de gases. Neste trabalho, foi investigada a produção de membranas poliméricas do tipo fibras ocas, as quais foram posteriormente pirolisada (mais) s e destinadas ao preparo de membranas catalíticas seletivas. As membranas foram preparadas pelo processo de inversão de fase, utilizando-se poli(éter imida) como polímero base e poli(vinil pirrolidona) como modificador de viscosidade. A obtenção das membranas de carbono constitui-se de uma etapa inicial de oxidação das membranas secas, seguida da pirólise propriamente dita, em um reator de quartzo. Os polímeros precursores e as membranas poliméricas foram caracterizados por análise térmica. As morfologias das fibras poliméricas e de carbono foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura. As propriedades de transporte das fibras foram determinadas em uma célula de permeação de gases. As fibras poliméricas obtidas apresentaram morfologia caracterizada pela ausência de macrovazios e presença de microporos interconectados. Os testes de permeabilidade gasosa a N2 e CO2 permitiram avaliar a existência de defeitos. As fibras de carbono apresentaram morfologia característica, com aparente resistência mecânica. Resumo em inglês The use of membrane reactors for hydrogen production, coupling, this way, the production and separation in a single step, has increased in scientific and technologic importance. The main challenge in this field is to develop catalytic systems more efficient as well as membranes with more suitable gas transport properties. In this work, it was investigated the production of polymeric hollow fibers for preparation of carbon membranes by pyrolysis and further deposition of a (mais) n active phase to produce catalytic membranes. Precursor membranes were prepared by phase inversion process, using polyetherimide as base polymer and polyvinyl pyrrolidone as macromolecular additive. Carbon membranes were obtained by pyrolysis in a quartz reactor, after an oxidation initial step. Polymeric and carbon membranes were both analyzed by electronic scanning microscopy and permeability tests. The hollow fibers presented a morphology characterized by absence of macrovoids and prevalence of interconnected pores. N2 and CO2 permeability made possible the detection of defects. Carbon membranes presented a typical morphology, with an apparent mechanical resistance, ideal for the intended use as catalyst in natural gas reforming.

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Processamento e avaliação das propriedades de tubos cerâmicos porosos para microfiltração de emulsões/ Processing and evaluation of porous ceramics for micro filtration of emulsions

Rosa, D. S.; Salvini, V. R.; Pandolfelli, V. C.
2006-06-01

Resumo em português Cerâmicas porosas têm sido utilizadas em diversas aplicações tecnológicas como coletores de partículas sólidas, isolantes térmicos e acústicos. As áreas de biotecnologia e biomedicina utilizam cerâmicas porosas como reatores em processos de fermentação e em implantes, respectivamente. Adicionalmente, estes materiais apresentam grande aplicação na área de microfiltração de líquidos e emulsões, como a purificação de combustíveis através da separaçã (mais) o da água e óleo, e na separação das proteínas do leite. O objetivo deste trabalho é o de produzir tubos de cerâmicas porosas para microfiltração de combustíveis. A primeira etapa compreendeu a produção de tubos cerâmicos porosos por colagem de suspensões e avaliação de suas propriedades físicas, fluidodinâmicas e mecânicas finais. Já a segunda etapa consistiu na análise do desempenho destes tubos durante a microfiltração de combustíveis. As propriedades finais das cerâmicas porosas foram avaliadas em função das variações na composição da suspensão e nas condições de queima. Após queima, os tubos cerâmicos apresentaram porosidade na faixa de 48 a 65%, distribuição estreita de diâmetro de poros menores que 1 µm, e constantes de permeabilidade Darciana (k1) e não Darciana (k2) da ordem de 10-15 m² e 10-11 m, respectivamente. Essas propriedades são similares aos tubos comerciais importados e, portanto, essas cerâmicas porosas desenvolvidas têm um grande potencial de aplicação em processos de microfiltração. Resumo em inglês Porous ceramics have been applied in a broad range of technological purposes, such as dust collectors, thermo-acoustic insulators and burners. In the biotechnology and biomedicine areas, porous ceramics have been applied as reactors in fermentation processes and as implants, respectively. Besides that, they can also be used in the micro filtration process of liquids and emulsions, such as fuel purification through separation of water from oil, and in the separation of pro (mais) teins of the milk. The objective of this work is the production of porous ceramics tubes for fuel micro filtration. The first stage of the research was the production of porous ceramics by colloidal processing and evaluation of its final physical, fluid dynamic and mechanical properties. In a second stage the performance of these ceramic tubes during the micro filtration of fuel was analysed. The final properties of porous ceramics were evaluated according to the changes in the composition and sintering conditions. After firing, the ceramic tubes had their porosity in the range of 48 to 65%-vol, narrow distribution with pore diameters bellow than 1 µm and constants of Darcian (k1) and nonDarcian (k2) permeability of 10-15 m² and 10-11 m, respectively. These properties are similar to the commercial imported products and therefore these ceramics have a great potential of application in micro filtration processes.

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Inibição de lodo biológico anaeróbio por constituintes de efluente de laboratório de controle de poluição/ Inhibition of anaerobic biological sludge by effluent constituents of pollution control laboratory

Alves, Larissa de Carvalho; Cammarota, Magali Christe; França, Francisca Pessôa de
2005-09-01

Resumo em português Nos laboratórios de controle de poluição, análises de rotina para a caracterização de efluentes e monitoramento dos reatores de tratamento empregam soluções concentradas de H2SO4, contendo metais pesados como cromo, prata e mercúrio, e compostos orgânicos como fenol. Embora os microrganismos metanogênicos possam tolerar a presença de algumas substâncias ou elementos tóxicos presentes em efluentes, os mesmos podem apresentar sensibilidade a determinados compo (mais) stos químicos. O trabalho teve como objetivo caracterizar o efluente do Laboratório de Tecnologia Ambiental da Escola de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro (LTA/UFRJ) e determinar quais constituintes desse efluente seriam inibitórios para microrganismos anaeróbios no tratamento do esgoto gerado no campus. O efluente apresenta uma produção média semanal de 43,4 L, com pH 0,7, 1350 mg/L de DQO, 33500 mg SO4(2-)/L; 28,2 mg Hg/L; 82,1 mg Cr total/L; 30,8 mg Cu/L; 57,4 mg Fe total/L; 16,2 mg Al/L e 2,44 g Na/L. Os parâmetros analisados apresentaram elevada variabilidade ao longo do estudo, em função das análises e pesquisas realizadas naquele período. No planejamento experimental realizado, observou-se que os principais efeitos sobre o percentual de inibição da atividade metanogênica específica (AME) foram os elementos sódio, cromo, fenol e sulfato e as interações sulfato-mercúrio e sulfato-sódio. Os efeitos dos demais elementos (cobre, mercúrio, alumínio e ferro), analisados separadamente e em interações, não foram significativos para um nível de confiança de 95% na distribuição t de Student. Os resultados apontam para a necessidade de um tratamento específico para os efluentes de laboratório, já que as Universidades devem ser exemplos de combate à poluição e de incentivo ao controle ambiental. Resumo em inglês In the pollution control laboratories, routine analyses for the characterization of effluents and reactors monitoring use concentrated solutions of H2SO4, containing heavy metals such as chromium, silver and mercury and organic compounds as phenol. The presence of these elements in the laboratory effluent can cause inhibition of the biological activity, especially in the anaerobic treatment processes due to the sensitivity of the methanogens to some chemical compounds. Th (mais) is work had as objective to characterize the effluent from the Federal University of Rio de Janeiro Chemistry School Environmental Technology Laboratory (LTA/UFRJ) and to determine which constituents of the effluent one would be inhibitors for anaerobic microorganisms in the treatment of the sewage generated in the campus. The effluent one presents a weekly average production of 43.4 L, with pH = 0.7, COD = 1350 mg/L, sulfate = 33500 mg/L; 28.2 mg Hg/L; 82.1 mg Cr total/L; 30.8 mg Cu/L; 57.4 mg Fe total/L; 16.2 mg Al/L and 2.44 g Na/L. The parameters analyzed presented high variability as the study was conducted in function of the analyses and researches carried out in that period. In experimental design performed, the elements sodium, chromium, phenol and sulfate, as well as the interactions sulfate-mercury and sulfate-sodium, were significantly more effective on the inhibition of the specific methanogenic activity (SMA). The effects of the other elements (cupper, mercury, aluminum and iron), analyzed alone and their interactions were not significant for a confidence level of 95% in the t-Student distribution. The results indicate the necessity of a specific treatment for the laboratory effluent, since universities must be examples of combating pollution and encouraging the environmental control.

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Remoção de matéria orgânica, de nutrientes e de coliformes no processo anaeróbio em dois estágios (reator compartimentado seguido de reator UASB) para o tratamento de águas residuárias de suinocultura/ Organic matter, nutrients and coliforms removal in two-stage anaerobic process (anaerobic baffled reactor followed by UASB reactor) for swine wastewater treatment

Abreu Neto, Mário S. de; Oliveira, Roberto A. de
2009-03-01

Resumo em português Neste trabalho, avaliou-se o efeito das águas residuárias de suinocultura, com concentrações médias de sólidos suspensos totais variando de 4.591 a 13.001 mg L-1, no desempenho de processo anaeróbio, em dois estágios, compostos por reator compartimentado (ABR) e reator de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), instalados em série, em escala- -piloto (volumes de 530 e 120 L, respectivamente), submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 60; 36 e 24 h (mais) no primeiro reator, e de 13,6; 8,2 e 5,4 h no segundo reator. As eficiências médias de remoção de DQOtotal variaram de 69 a 84% no reator ABR e de 39 a 58% no reator UASB, resultando em valores médios de 87 a 94% para o sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios, com carga orgânica volumétrica (COV) na faixa de 11,5 a 18,0 g DQOtotal (L d)-1 no reator ABR, e de 4,2 a 13,4 g DQOtotal (L d)-1 no reator UASB. A produção volumétrica máxima de metano de 0,227 m³ CH4 (m³ reator d)-1 ocorreu no reator UASB, com COV de 10,6 g DQOtotal (L d)-1 e TDH de 5,4 h. As maiores eficiências de remoção de coliformes totais e termotolerantes (99,7%), DQOdiss (94%), SST (96%), NTK (71%), P-total (61%) e outros nutrientes, no sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios, foram obtidas com o TDH de 73,6 h e temperatura climatológica média de 24,6 °C, aplicando-se a menor COV (de 11,5 g DQOtotal (L d)-1 no reator ABR, e de 4,2 g DQOtotal (L d)-1 no reator UASB) com a maior concentração de SST do afluente (13.001 mg L-1). Resumo em inglês In this work it was evaluated the effect of swine wastewater with mean total suspended solid (TSS) concentration ranging from 4.591 to 13.001 mg L-1 on the performance of the anaerobic process in two stages composed of anaerobic baffled reactors (ABR) and an upflow sludge blanket reactor (UASB), installed in series, in pilot scale testing (volumes of 530 and 120 L, respectively) and with hydraulic detention times (HDT) of 60; 36 and 24 h in the ABR reactor and 13.6; 8.2 a (mais) nd 5.4 h in the UASB reactor. The mean CODtotal removal efficiency varied from 69 to 84% in the ABR reactor and from 39 to 58% in the UASB reactor, resulting in average values ranging from 87 to 94% for the two-stage anaerobic treatment system under organic loading rate (OLR) of 11.5 to 18.0 g total COD (L d)-1 in the ABR reactor and 4.2 to 13.4 g total COD (L d) -1 in the UASB reactor. The maximum volumetric methane production of 0.227 m³ CH4 (m³ reactor d)-1 occurred in the UASB reactor with OLR of 10.6 g total COD (L d)-1 and HDT of 5.4 h. The most removal efficiencies of thermotolerant coliforms (99.7), diss COD (94%), TSS (96%), NTK (71%), P-total (61%) and other minerals in the two-stage anaerobic treatment system was obtained with HDT of 73.6 h and medium air temperature of 24.6 °C, applying the minor OLR of 11.5 g total COD (L d) -1 in the ABR reactor and 4.2 g total COD (L d)-1 in the UASB reactor with the biggest affluent TSS (13.001 mg L-1).

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Viabilidade do tratamento do soro de queijo com digestão anaeróbia/ Aerobic digestion of cheese whey

Lacerda, T.H.M.; Oliveira, A.J.de; Caruso, J.G.B.
1990-01-01

Resumo em português O principal objetivo deste trabalho con sistiu em avaliar a digestão anaeróbia de soro de queijo (68.000mg DQO/l), sem correção de pH, em digestores tipo mistura completa, semi-contínuos em escala laboratorial, mantidos à temperatura de 35° ± 1°C. Foi utilizado como inóculo estéreo bovino, com teor de sólidos totais igual a 8%. O experimento foi desenvolvido num período de 100 dias, onde os primeiros 20 dias foram caracterizados pela aclimatação do inóculo (mais) e quatro tempos de retenção (¸) de 20 dias. Foi adicionado em cada reator uma carga de 3,0g DQO/l de reator/dia. No primeiro ¸ a carga foi dividida em 3 partes e adicionada aos digestores em intervalos de 8 horas. No segundo ¸ a carga foi dividida em 2 partes e adicionada aos digestores em intervalos de 12 horas; no terceiro ¸ foi utilizado intervalo de 6 horas para a alimentação com a carga de DQO dividida em 4 porções; o quarto ¸ foi caracterizado pela alimentação da carga total de uma única vez. O acompanhamento do experimento foi feito por análises de acidez, alcalinidade e pH, juntamente com produção de biogás; foi avaliado também a DQO no efluente. Foi constatado que os sistemas de alimentação empregados no presente trabalho, influenciaram no desenvolvimento do processo, sendo que a produção de ácidos graxos voláteis foi acentuada durante os TRH estudados levando a um desequilíbrio populacional e, consequentemente, a uma baixa eficiência de tratamento. Nestas condições, a produção de biogás expressa em 1.biogás/g DQO destruído foi de 0,35 l/g. Resumo em inglês The main objetive of this work was to evaluate the anaerobic digestion of cheese whey (68.000mg COD/l), without whey pH adjustment, incomplete mixture semi-continuous laboratory reactors with temperature maintained at 35° ± 1°C. Cattle manure with 8% total solids was used for seeding the reactors. The experiment was carried out for a period of 100 days. The first 20 days were characterized for the aclimatization of seed manure and four 20 days periods as hydraulic rete (mais) ntion times (¸). A loading of 3,0g COD/l digester/day was fed to each digestor. In the 1rst ¸ the loading was divided in three portions and fed to the reactors at intervals of 8 hours. In the 2nd t h e loading was divided in two portions and fed to the reactors at intervals of 12h; in the 3th ¸ a 6h interval of feeding was used, and the loading divided in four portions; the 4th ¸ was characterized by feeding the total loading to the reactor at once. The experiment was controled by the following analysis: volatile acidity, alkalinity, pH, volume of biogas produced and chemical oxigen demand (COD). The results obtained show an effect of the feeding system on the process of anaerobic digestion of whey. The increase in volatile organic acid production at the retention times studied caused a change in the equilibrium of the microbial population and consequently lowered the efficiency of the process. Under these condition biogas production expressed as 1.gas/g of COD used was 0.35 l/g.

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Filmes de diamante CVD dopado com boro. Parte I . Histórico, produção e caracterização/ Boron-doped CVD diamond films. Part I. History, production and characterization

Barros, Rita de Cássia Mendes de; Ribeiro, Mauro Celso; An-Sumodjo, Paulo Teng; Julião, Murilo Sérgio da Silva; Serrano, Sílvia Helena Pires; Ferreira, Neidenêi Gomes
2005-03-01

Resumo em inglês This review presents a brief account concerning the production, characterization and evolution of the knowledge in the area of diamond and boron-doped diamond films. The most important methods used for the growth of these films, such as chemical vapor deposition and high pressure/high temperature systems, as well as the several kinds of reactors which can be employed are reviewed. However, larger emphasis is given to the CVD method. Morphological, structural and electric (mais) properties of these films, as well as their role in the performance of voltammetric electrodes for electrochemistry and electroanalytical chemistry are also discussed.

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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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Alargamento da distribuição de massa molar de polímeros sintetizados com catalisadores metalocênicos dual-site/ Broadening of molecular weight distribution of polymers synthesized by metallocene-based dual-site catalysts

Santos, João H. Z. dos; Fisch, Adriano G.; Cardozo, Nilo S. M.; Secchi, Argimiro R.
2008-01-01

Resumo em inglês The main topics related to the use of dual-site catalysts in the production of polymers with broad molecular weight distribution are reviewed. The polymerization using dual-site catalysts is more economical and allows to produce a higher quality product than other processes, such as polymer blend and multistage reactors. However, the formulation of these catalysts is quite complicated since the same catalyst must produce distinct polymer grades. In addition, the release o (mais) f patents concerning the combination of metallocenes and new technologies for polymerization shows that polymerization processes using dual-site catalysts are of current industrial interest.

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A contaminação dos oceanos por radionuclídeos antropogênicos/ The contamination of the oceans by anthropogenic radionuclides

Figueira, Rubens C. L.; Cunha, Ieda I. L.
1998-02-01

Resumo em inglês Several hundreds of artificial radionuclides are produced as the result of human activities, such as the applications of nuclear reactors and particle accelerators, testing of nuclear weapons and nuclear accidents. Many of these radionuclides are short-lived and decay quickly after their production, but some of them are longer-lived and are released into the environment. From the radiological point of view the most important radionuclides are cesium-137, strontium-90 and (mais) plutonium-239, due to their chemical and nuclear characteristics. The two first radioisotopes present long half life (30 and 28 years), high fission yields and chemical behaviour similar to potassium and calcium, respectively. No stable element exists for plutonium-239, that presents high radiotoxicity, long half-life (24000 years) and some marine organisms accumulate plutonium at high levels. The radionuclides introduced into marine environment undergo various physical, chemical and biological processes taking place in the sea. These processes may be due to physical dispersion or complicated chemical and biological interactions of the radionuclides with inorganic and organic suspend matter, variety of living organisms, bottom sediments, etc. The behaviour of radionuclides in the sea depends primarily on their chemical properties, but it may also be influenced by properties of interacting matrices and other environmental factors. The major route of radiation exposure of man to artificial radionuclides occuring in the marine environment is through ingestion of radiologically contamined marine organisms. This paper summarizes the main sources of contamination in the marine environment and presents an overview covering the oceanic distribution of anthropogenic radionuclides in the FAO regions. A great number of measurements of artificial radionuclides have been carried out on various marine environmental samples in different oceans over the world, being cesium-137 the most widely measured radionuclide. Radionuclide concentrations vary from region to region, according to the specific sources of contamination. In some regions, such as the Irish Sea, the Baltic Sea and the Black Sea, the concentrations depend on the inputs due to discharges from reprocessing facilities and from Chernobyl accident. In Brazil, the artificial radioactivity is low and corresponds to typical deposition values due to fallout for the Southern Hemisphere.

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