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metadata.teses.dc.title: Cápsulas de café expresso como material suporte em reator anaeróbio de leito fixo e escoamento ascendente
metadata.teses.dc.title.alternative: Coffee capsules used as support material in upflow anaerobic fixed bed reactors
metadata.teses.dc.creator: Souza, Gabriela Rezende de
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/8019177208775390
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Oliveira, Luiz Fernando Coutinho de
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Oliveira, Luiz Fernando Coutinho de
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Von Sperling, Marcos
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Fia, Fátima Resende Luiz
metadata.teses.dc.contributor.referee4: Siniscalchi, Luciene Alves Batista
metadata.teses.dc.subject: Reatores anaeróbios
Filtros anaeróbios
Biomassa
Adesão microbiana
Esgoto doméstico
Cápsulas de café expresso
Anaerobic reactors
Anaerobic filters
Biomass
Microbial adhesion
Domestic sewage
Expresso coffee capsules
metadata.teses.dc.date.issued: 17-Apr-2018
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
metadata.teses.dc.identifier.citation: SOUZA, G. R. de S. Cápsulas de café expresso como material suporte em reator anaeróbio de leito fixo e escoamento ascendente. 2018. 92 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos em Sistemas Agrícolas)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.
metadata.teses.dc.description.resumo: O presente trabalho objetivou avaliar a utilização de cápsulas de café expresso como material suporte em reatores anaeróbios de leito fixo e escoamento ascendente, no tratamento de esgoto sanitário. Foram recolhidas cápsulas junto a usuários de máquinas de café expresso, obtendose cápsulas de alumínio e de plástico. Construiu-setrês reatores (R1, R2 e R3) em tubos de PVC azul de DN 150 mm e 30 cm de altura, utilizando-se Capsde PVC branco no fundo e na parte superior dos tubos. Preencheu-se R1 com 170 cápsulas de alumínio amassadas manualmente; R2 com 40 cápsulas de plástico amassadas manualmente, 25 discos pretos e 15 brancos de plástico, os quais constituem o interior das mesmas; e R3 com 40 cápsulas de plástico, 25 discos pretos e 15 brancos de plástico. O esgoto sanitário foi proveniente do tratamento preliminar da Estação de Tratamento de Esgoto da UFLA (ETE – UFLA) e armazenado em uma bombona de 200 L, com a distribuição realizada por um reservatório de nível, a fim de se manter a altura constante no interior dos reatores. A entrada do esgoto, se deu pela parte inferior dos reatores, por meio de tubosde PVC de DN 20 mm e uma conexão em Tê de DN 20 mm no interior, para melhor distribuição do afluente. As cápsulas utilizadas foram caracterizadas quanto a massa específica aparente evolume de vazios nos reatores, bem como foram visualizadas em microscópio óptico. Para avaliação do desempenho dos reatores, foram monitoradas as variáveis temperatura, pH, DQO, ST, SVT, SST, nitrogênio total de Kjeldahl, fósforo total, alcalinidade e ácidos voláteis. A biomassa presente nos reatores foi quantificada com base nos sólidos voláteis, e submetida a análises microscópicas em microscópio eletrônico de varredura e de epifluorescência. Os testes estatísticos não paramétricos foram realizados por meio do software Statistica 10. Variações na COV aplicada aos reatores, devido a mudanças na operação da ETE – UFLA, implicaram na ocorrência deduas fases de operação do experimento, com COV média de 2,1 kg DQO m -3 d -1 e 4,0 kg DQO m -3 d -1 . Os reatores operaram com temperatura média ambiente de 18,0 °C. Apesar das variações nas condições operacionais, o desempenho dos reatores não foi influenciado negativamente, uma vez que as médias de remoção de DQO foram superiores a 80% em ambas as fases. As eficiências de remoção de nutrientes também foram elevadas, considerando-se otratamento anaeróbio, sendo a remoção de nitrogênio 30% em R1, 26% em R2 e 30% em R3 e de fósforo 54%, 55% e 54%, respectivamente. As características das cápsulas foram semelhantes a outros materiais já utilizados, e a pouca rugosidade de suas superfícies justificaram a utilização das mesmas amassadas em R1 e R2, uma vez que estes reatores apresentaram a maior quantidade de biomassa aderida e diversidade de microrganismos. Portanto, as cápsulas de café expresso se mostraram viáveis para utilização como material suporte, proporcionando boa adesão de microrganismos e elevadas eficiências de remoção de poluentes.
metadata.teses.dc.description.abstract: The present work aimed to evaluate the use of expresso coffee capsules as support material in upflow anaerobic fixed bed reactors, in the treatment of sanitary sewage. Capsules made of aluminum and plastic were collected with expresso machine users. Three reactors (R1, R2 and R3) were constructed in tubes of blue PVC with 30 cm height and 150 mm diameter. R1 was filled with 170 aluminum capsules smashed by hand; R2 filled with 40 plastic capsules smashed by hand and 40 plastic discs, that composes the capsules; and R3 filled with 40 plastic capsules and 40 discs. The inlet sewage was coming from the pre-treatment of the wastewater treatment plant of the Federal University of Lavras (ETE-UFLA). It was stored in a 200 L tank and distributed at the reactors bottom by a level reservoir, in order to maintain the height of wastewater in the reactors. The capsules were characterized by specific mass and porosity in the reactors, as were visualized by optic microscope. To evaluate the reactors performances, were analyzed: temperature, pH, COD, TS, TVS, TSS, nitrogen and phosphorus. The biomass grown in the reactors were quantified by the volatile solids and analyzed by scanning electronic microscope and epifluorescence microscope. The statistics tests were run in Statistica 10. Changes in the organic loading rates implied in twooperational phases, one at a OLR of 2.1 kg COD m -3 d -1 and other at 4.0 kg COD m -3 d -1 . The average temperature during the monitoring time was 18.0 °C. In spite of the operating conditions variations, the reactors had a good performance, presenting COD efficiency removals up to 80% in both phases. The nutrients removal were also high, with values of nitrogen removal of 30% in R1, 26% in R2 e 30% in R3 and of phosphorus 54%, 55% e 54%, respectively. Thecapsules characteristics were similar to other materials used as support, and the low roughness justified the use of smashed capsules in R1 and R2, since these reactors presented great quantity of adhered volatile solids and a diversity of microorganisms. Therefore, it is possible to utilize coffee capsules as support material in anaerobic reactors, providing good biomass adhesion and high pollutants removal efficiencies.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/29066
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: por
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