Bioestabilização anaeróbica de resíduos sólidos orgânicos: aspectos quantitativos

It is estimated that in Brazil, the municipal solid waste produced are constituted on average 55% of fermentable organic solid waste and that this quantity can be applied in aerobic or anaerobic stabilization process. Anaerobic digestion is an important alternative for the treatment of different types of potentially fermentable waste, considering providing an alternative source of energy that can be used to replace fossil fuels. To perform the experimental part of this work was constructed and monitored an experimental system consisting of an anaerobic batch reactor, shredding unit of fermentable organic wastes and additional devices. Fermentable organic wastes consisted of leftover fruits and vegetables and were listed in EMPASA (Paraibana Company of Food and Agricultural Services), located in the city of Campina Grande- PB. The residues were collected and transported to the Experimental Station Biological Sewage Treatment (EXTRABES) where they were processed and used for substrate preparation. The substrate consisted of a mixture of fermentable organic waste, more anaerobic sewage sludge in the proportion of 80 and 20 % respectively. In the specific case of this study, it was found that 1m3 of substrate concentration of total COD equal to 169 g L-1, considering the reactor efficiency equal to 80 %, the production of CH4 would be approximately 47.25 Nm3 CH4. Therefore, fermentable organic waste, when subjected to anaerobic treatment process produces a quantity of methane gas in addition to the partially biostabilized compound may be applied as a soil conditioning agent.Estima-se que no Brasil, os resíduos sólidos urbanos produzidos são constituídos em média por 55% de resíduos sólidos orgânicos fermentáveis e que este quantitativo poderá ser aplicado em processo de estabilização aeróbia ou anaeróbia. A digestão anaeróbia é uma importante alternativa para o tratamento de diferentes tipos de resíduos potencialmente fermentáveis, haja vista propiciar fonte alternativa de energia, que poderá ser usada em substituição aos combustíveis fósseis. Para realização da parte experimental deste trabalho, foi construído e monitorado um sistema experimental constituído de um reator anaeróbio em batelada, unidade de trituração de resíduos orgânicos fermentáveis e, demais dispositivos complementares. Os resíduos orgânicos fermentáveis eram constituídos por restos de frutas e verduras e foram coletados na EMPASA (Empresa Paraibana de Alimentos e Serviços Agrícolas), localizada na cidade de Campina Grande-PB. Os resíduos foram coletados e transportados para a Estação Experimental de Tratamentos Biológicos de Esgoto Sanitário (EXTRABES), onde foram processados e utilizados para preparação do substrato. O substrato consistiu da mistura de resíduos orgânicos fermentáveis, mais lodo anaeróbio de esgoto sanitário na proporção de 80 e 20% respectivamente. No caso específico deste trabalho, foi constatado que 1,00 m3 do substrato com concentração de DQO total igual a 169,00 g L-1, considerando a eficiência do reator igual a 80%%, a produção de CH4 seria de aproximadamente 47,25 Nm3 CH4. Portanto, os resíduos orgânicos fermentáveis, quando submetidos ao processo de tratamento anaeróbio, produz um quantitativo de gás metano, além do composto parcialmente bioestabilizado que poderá ser aplicado como agente condicionador de solo. Palavras-chave: digestão anaeróbia; resíduos sólidos; reator em batelada; potencial energético

Efeito da solubilização do material carbonáceo de lodo aeróbio através de pré-tratamento enzimático / Effect of the solubilization of the carbonaceous material of aerobic sludge through enzymatic pre-treatment

Um dos principais problemas decorrentes do tratamento aeróbio de águas residuárias é a quantidade de lodo de excesso gerada. O lodo de excesso apresenta grande quantidade de material recalcitrante, e seu manuseio e descarte elevam os custos do tratamento. Assim, com o intuito de aumentar a biodegradabilidade do lodo normalmente produzido, várias tecnologias de tratamento vêm sendo estudadas, a exemplo da solubilização enzimática, a qual é capaz de degradar os agregados microbianos. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da solubilização enzimática de um lodo aeróbio utilizando baixos tempos de contato lodo-enzima (20 e 40 min). Os experimentos foram realizados em mesa agitadora, utilizando-se 10% (com base na concentração de sólidos totais do lodo bruto; p/p) de lipase. Quanto aos resultados, para o tempo de contato lodo-enzima de 20 min, observou-se aumento na concentração de matéria orgânica de 322 mg.L-1, em relação à apresentada pelo lodo não tratado. Para o tempo de contato de 40 min, o aumento foi de 348 mg.L-1, ou seja, o aumento no tempo de contato, na faixa utilizada, não mostrou efeito positivo sobre o processo de solubilização. Em relação aos sólidos, após a adição da enzima, verificou-se um pequeno aumento da concentração dos sólidos dissolvidos totais, o que provavelmente correspondeu à massa da enzima adicionada. Por outro lado, a concentração de ortofosfato manteve-se praticamente inalterada após o pré-tratamento.Um dos principais problemas decorrentes do tratamento aeróbio de águas residuárias é a quantidade de lodo de excesso gerada. O lodo de excesso apresenta grande quantidade de material recalcitrante, e seu manuseio e descarte elevam os custos do tratamento. Assim, com o intuito de aumentar a biodegradabilidade do lodo normalmente produzido, várias tecnologias de tratamento vêm sendo estudadas, a exemplo da solubilização enzimática, a qual é capaz de degradar os agregados microbianos. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da solubilização enzimática de um lodo aeróbio utilizando baixos tempos de contato lodo-enzima (20 e 40 min). Os experimentos foram realizados em mesa agitadora, utilizando-se 10% (com base na concentração de sólidos totais do lodo bruto; p/p) de lipase. Quanto aos resultados, para o tempo de contato lodo-enzima de 20 min, observou-se aumento na concentração de matéria orgânica de 322 mg.L-1, em relação à apresentada pelo lodo não tratado. Para o tempo de contato de 40 min, o aumento foi de 348 mg.L-1, ou seja, o aumento no tempo de contato, na faixa utilizada, não mostrou efeito positivo sobre o processo de solubilização. Em relação aos sólidos, após a adição da enzima, verificou-se um pequeno aumento da concentração dos sólidos dissolvidos totais, o que provavelmente correspondeu à massa da enzima adicionada. Por outro lado, a concentração de ortofosfato manteve-se praticamente inalterada após o pré-tratamento

Construction of an educational digital game for teaching the periodic table

This work presents the process of designing an educational digital game using Participatory Design, to support the contextualized teaching of the chemical elements of the Periodic Table. The design session was held with high school students. After all, three game ideas were conceived as proposals for a digital game.2Este trabalho apresenta o processo de concepção de um jogo digital educativo com uso de Design Participativo, para apoiar o ensino contextualizado dos elementos químicos da Tabela Periódica. A sessão de design foi realizada com estudantes do Ensino Médio. Aofinal, três ideias de jogo foram idealizadas como propostas para um jogo digital

Failure detection in row crops from UAV images using morphological operators

The detection of failures (DF) in coffee crops is fundamental in evaluating product quality and the optimal occupation of planted areas. The use of unmanned aerial vehicles (UAVs) in precision agriculture has great potential as a tool to analyze critical parameters in cultivation, among them the detection of planting failures. This letter presents a novel methodology for DF from aerial images, obtained using a UAV capable of collecting high-resolution RGB images. The proposed approach uses mathematical morphology operators to detect failures over planted areas and returns both the individual positions of these failures and total failure length (sum of empty spaces between plants), thus facilitating decision making for further actions. Results show that the proposed DF method is reliable for accurately identifying failures over rows of planted coffee crops157991995CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ400699/2016-8University of Campinas; Federal University of Uberlandia; University of Sydne

ANAEROBIC DIGESTION AND THE DENITRIFICATION IN UASB REACTOR

The environmental conditions in Brazil have been contributing to the development of anaerobic systems in the treatment of wastewaters, especially UASB - Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactors. The classic biological process for removal of nutrients uses three reactors - Bardenpho System, therefore, this work intends an alternative system, where the anaerobic digestion and the denitrification happen in the same reactor reducing the number of reactors for two. The experimental system was constituted by two units: first one was a nitrification reactor with 35 L volume and 15 d of sludge age. This system was fed with raw sanitary waste. Second unit was an UASB, with 7.8 L and 6 h of hydraulic detention time, fed with ¾ of effluent nitrification reactor and ¼ of raw sanitary waste. This work had as objective to evaluate the performance of the UASB reactor. In terms of removal efficiency, of bath COD and nitrogen, it was verified that the anaerobic digestion process was not affected. The removal efficiency of organic material expressed in COD was 71%, performance already expected for a reactor of this type. It was also observed that the denitrification process happened; the removal nitrate efficiency was 90%. Therefore, the denitrification process in reactor UASB is viable