Influence of fuel (diesel and biodiesel) features and fleet vehicles transport group of NOx emissions in Curitiba, Paraná, Brazil

RESUMO: O sistema de transporte coletivo da cidade de Curitiba, no Paraná, é reconhecido pelas suas soluções inovadoras e modelo para o Brasil. Neste trabalho foi analisada a influência do combustível (diesel e biodiesel) e das condições da frota de veículos do transporte coletivo de Curitiba nas emissões de NOx, e essa é uma iniciativa pioneira. Foram selecionados 188 veículos (9,7% do total) com motores de 7 a 12 L, denominados B7R, B10M, B12M e B215RH, e foram realizadas medições de NO e NO2 na saída dos escapamentos. Com relação ao tipo de combustível, as emissões de NO e NO2 para o biodiesel (B100) foram, respectivamente, 37 e 26% superiores aos valores observados com o combustível diesel (S10). Comparando motores B12M com até 3 e 10 anos de operação, as emissões médias de NOx foram próximas de 40% maior. Assim, foi possível observar que os veículos a biodiesel tiveram maior emissão de NOx quando comparados com veículos a diesel, em condições similares de operação e tempo de uso do motor. Entretanto, embora o uso de biodiesel traga vantagens ambientais, como energia renovável, novas tecnologias e dispositivos devem ser desenvolvidos para controlar emissões de NO e NO2 em motores que utilizam esse tipo de combustível. Para trabalhos futuros, os autores recomendam testes em dinamômetro, para simular emissões de NOx em motores a diesel e biodiesel em diferentes condições de carga e regime de rotação do motor. ABSTRACT: The public transportation system in Curitiba, Paraná, Brazil, is recognized by its innovative solutions; and is a model for Brazil. In this work, the influence of fuel (diesel and biodiesel) and the conditions of the public transport vehicle fleet of Curitiba in NOx emissions was assessed, and this is a pioneered initiative. A total of 188 vehicles (9.7% of the total) with engines of 7 and 12 L were selected, named B7R, B10M, B12M and B215RH, and measurements of NO and NO2 were performed in the exhaust output. In relation to the type of fuel, the emissions of NO and NO2 for biodiesel (B100) were, respectively, 37 and 26% superior to the values observed with the fuel diesel (S10). Comparing the engines B12M with up to 3 and 10 years of operation, the average emissions of NOx were close to 40% higher. Thus, it was possible to observe that the biodiesel vehicles had higher NOx emissions when compared with diesel vehicles in similar conditions of operation and engine wear time. Therefore, although the use of biodiesel brings environmental advantages, as renewable fuel, new technologies and devices must be developed to control emissions of NO and NO2 in engines that use this type of fuel. For future works the authors recommend tests on dynamometer to simulate NOx emission in diesel and biodiesel engine in different conditions of charge and engine speed. Document type: Articl

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A desinfecção é sem dúvida uma das etapas mais importantes no tratamento de águas residuárias. Dentre as técnicas em uso na inativação de microrganismos presentes em águas de abastecimento e esgoto sanitário, destaca-se a ozonização c a radiação ultravioleta, tanto pela eficiência de ação como pela não geração de subprodutos como trihalometanos, potencialmente cancerígenos. O presente trabalho buscou investigar e interpretar, de modo comparativo, aspectos relevantes do desempenho da ozonização e da radiação UV na remoção de coliformes totais e coliformes fecais, quando aplicados ao esgoto sanitário efluente de tratamento anaeróbio. A fase experimental foi dividida em duas etapas principais. Na primeira delas deu-se a avaliação da técnica de ozonização, exigindo para tanto a elaboração e construção da estação piloto, bem como a instalação de unidades adicionais responsáveis pelo pré-tratamento do ar atmosférico anteriormente à sua entrada no equipamento gerador de ozônio. Nesta fase foram avaliadas as dosagens de 5, 8 e 10 mg O3/L, para os tempos de contato de 5, 10 e 15 minutos. Na etapa seguinte buscou-se examinar a inativação de microrganismos mediante a aplicação de radiação ultravioleta, o que demandou o projeto e construção do reator fotoquímico empregado nos ensaios. Nesta etapa experimental a intensidade de radiação incidente, bem como a espessura de lâmina líquida, foram mantidas constantes, para os diferentes tempos de exposição investigados (10, 20, 40 e 60 segundos). Os ensaios de desinfecção foram seguidos de análises e exames da concentração de sólidos suspensos totais (SST), determinação do número mais provável de coliformes totais (CT) e coliformes fecais (CF), alcalinidade, pH e temperatura, demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT). No contexto dos aspectos observados ao longo desta pesquisa, concluiu-se, para as condições avaliadas, a superioridade da inativação de coliformes totais e coliformes fecais com o uso da radiação ultravioleta. Além disso, a técnica demonstrou vantagens, em relação a ozonização, no que concerne ao modo de operação, influência da qualidade do efluente bruto, controle do processo, entre outras.Disinfection is certainly among the most important phases in wastewater treatment. From the techniques in use today for inactivation of microorganisms present in either water supply of sanitary sewer, the ozonization and the ultraviolet radiation are worthy to be noticed due to both their action efficiency and the non generation of byproducts such as trihalomethanes, potentially cancerous. In this work we aim to investigate and interpret, in a comparative basis, relevant aspects on both ozonization and UV radiation performance in total and fecal coliform remotion when applied to sanitary sewer effluent from anaerobic treatment. The experimental phase comprises of two main steps. The first one was devoted to the evaluation of ozonization technique, for which it was necessary to build the pilot-station, as well as to set up additional unities responsible for the pre-treatment of atmospheric air prior to its entrance into the ozone generator. In this phase doses of 5, 8 and 10 mg O3/L were essayed for contact times of 5, 10 and 15 minutes. The second step \'s goal was to examine microorganism inactivation through application of UV radiation, for which the design and implementation of the photochemical reactor used during the essays were necessary. In the experimental procedures the incident-radiation intensity, as well as the liquid layer thickness were kept constant for the several exposition time investigated (10, 20, 40 and 60 seconds). The disinfection essays were followed by exams and analysis of total suspended solid (TSS), most probable number of total (TC) and fecal (FC) coliforms, alkalinity, pH and temperature, chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC). In the context of lhe observed aspects during this research work it was possible to notice, for the evaluated conditions, the UV radiation superiority in the total and fecal coliform inactivation. Also, this technique has shown to offer advantages when likened to ozonization regarding to operational complexity, influence of raw effluent quality, process control and other parameters

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A desinfecção é sem dúvida uma das etapas mais importantes no tratamento de águas residuárias. Dentre as técnicas em uso na inativação de microrganismos presentes em águas de abastecimento e esgoto sanitário, destaca-se a ozonização c a radiação ultravioleta, tanto pela eficiência de ação como pela não geração de subprodutos como trihalometanos, potencialmente cancerígenos. O presente trabalho buscou investigar e interpretar, de modo comparativo, aspectos relevantes do desempenho da ozonização e da radiação UV na remoção de coliformes totais e coliformes fecais, quando aplicados ao esgoto sanitário efluente de tratamento anaeróbio. A fase experimental foi dividida em duas etapas principais. Na primeira delas deu-se a avaliação da técnica de ozonização, exigindo para tanto a elaboração e construção da estação piloto, bem como a instalação de unidades adicionais responsáveis pelo pré-tratamento do ar atmosférico anteriormente à sua entrada no equipamento gerador de ozônio. Nesta fase foram avaliadas as dosagens de 5, 8 e 10 mg O3/L, para os tempos de contato de 5, 10 e 15 minutos. Na etapa seguinte buscou-se examinar a inativação de microrganismos mediante a aplicação de radiação ultravioleta, o que demandou o projeto e construção do reator fotoquímico empregado nos ensaios. Nesta etapa experimental a intensidade de radiação incidente, bem como a espessura de lâmina líquida, foram mantidas constantes, para os diferentes tempos de exposição investigados (10, 20, 40 e 60 segundos). Os ensaios de desinfecção foram seguidos de análises e exames da concentração de sólidos suspensos totais (SST), determinação do número mais provável de coliformes totais (CT) e coliformes fecais (CF), alcalinidade, pH e temperatura, demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT). No contexto dos aspectos observados ao longo desta pesquisa, concluiu-se, para as condições avaliadas, a superioridade da inativação de coliformes totais e coliformes fecais com o uso da radiação ultravioleta. Além disso, a técnica demonstrou vantagens, em relação a ozonização, no que concerne ao modo de operação, influência da qualidade do efluente bruto, controle do processo, entre outras.Disinfection is certainly among the most important phases in wastewater treatment. From the techniques in use today for inactivation of microorganisms present in either water supply of sanitary sewer, the ozonization and the ultraviolet radiation are worthy to be noticed due to both their action efficiency and the non generation of byproducts such as trihalomethanes, potentially cancerous. In this work we aim to investigate and interpret, in a comparative basis, relevant aspects on both ozonization and UV radiation performance in total and fecal coliform remotion when applied to sanitary sewer effluent from anaerobic treatment. The experimental phase comprises of two main steps. The first one was devoted to the evaluation of ozonization technique, for which it was necessary to build the pilot-station, as well as to set up additional unities responsible for the pre-treatment of atmospheric air prior to its entrance into the ozone generator. In this phase doses of 5, 8 and 10 mg O3/L were essayed for contact times of 5, 10 and 15 minutes. The second step \'s goal was to examine microorganism inactivation through application of UV radiation, for which the design and implementation of the photochemical reactor used during the essays were necessary. In the experimental procedures the incident-radiation intensity, as well as the liquid layer thickness were kept constant for the several exposition time investigated (10, 20, 40 and 60 seconds). The disinfection essays were followed by exams and analysis of total suspended solid (TSS), most probable number of total (TC) and fecal (FC) coliforms, alkalinity, pH and temperature, chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC). In the context of lhe observed aspects during this research work it was possible to notice, for the evaluated conditions, the UV radiation superiority in the total and fecal coliform inactivation. Also, this technique has shown to offer advantages when likened to ozonization regarding to operational complexity, influence of raw effluent quality, process control and other parameters

Determinação da capacidade de geração de energia da Estação de Tratamento de Esgotos Santa Quitéria em Curitiba/PR a partir do biogás

Orientador : Profª. M.Sc. Bárbara Zanicotti Leite RossMonografia (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Curso de Especialização em Projetos Sustentáveis, Mudanças Climáticas e Mercado de CarbonoInclui referência

Inactivation of pathogens tracers in combined systems for sanitary sewer treatment and pre-disinfection

A proposta apresentada se baseia na introdução de um estágio intermediário de desinfecção previamento ao tratamento biológico visando intensificar os efeitos do estágio seguinte destinado à desinfecção convencional. Para estudo de caso foram aplicadas as técnicas de ozonização e radiação UV combinadas em instalações piloto que simulam duas condições seqüenciais de desinfecção. O desempenho do método proposto foi avaliado através de exames microbiológicos de amostras do efluente anaeróbio previa e posteriormente à desinfecção, utilizando indicadores de contaminação por bactérias (Escherichia coli e coliformes totais), vírus (colifagos) e protozoário (Clostridium perfringens). Os resultados obtidos no sistema combinado pré-desinfecção/desinfecção revelaram eficiência de inativação superior quando comparada ao procedimento convencional. Nas análises de E.coli, por exemplo, a aplicação de apenas 1 mg de ozônio/L ou 51 mW de radiação/'CM POT.2', na primeira etapa de desinfecção, foi suficiente para se alcançar 1 log acima do valor correspondente ao método convencional. Mesmo indicadores mais resistentes como C. perfringens apresentaram redução da fração N/No da ordem de 1 log em relação ao método proposto. Além disso, estes níveis de inativação foram alcançados mesmo sob a influência de elevada concentração de SST, SSV e DQO na entrada na unidade piloto destinada à pré-desinfecção. Entre as seqüências de experimentação investigadas ('O IND.3'/'O IND.3', 'O IND.3'/UV, UV/'O IND.3' e UV/UV) não foram observadas grandes variações. De modo semelhante, os resultados revelaram que a relação N/No, para os indivíduos submetidos ao sistema combinado, não foi afetada pelo aumento no tempo de exposição ao agente inativante ('O IND.3': 5, 7, 10 min; UV: 30, 60, 120s). Considerando as baixas dosagens de 'O IND.3' e UV aplicadas na primeira etapa, somada às condições limitadas de desempenho do sistema real examinado, os níveis de inativação alcançados sugerem grande potencialidade de utilização do método alternativo proposto, comprovando sua viabilidade técnicaThe present proposition is based on the introduction of an intermediate disinfection stage before the biological treatment, in order to intensify the effects of the next stage employed in conventional disinfection. Studies were performed using combined ozonization and UV radiation techniques, in a model installation that simulates two sequential disinfection conditions. The performance of the method was evaluated using microbiological exams of samples taken from the anaerobic effluent before and after the disinfection. Bacterial (Escherichia coli and total coliforms), viral (coliphages) and protozoan (Clostridium perfringens contamination tracers were used in such exams. Results obtained by combining pre-disinfection and disinfection reveal superior inactivation efficiency as compared to the conventional procedure. For example, in the E. coli analysis the application of only 1 mg of ozone/L or 51 mW/'CM POT.2' of radiation in the first disinfection stage was enough for achieving 1 log above the convention method. Even more resistant tracers, such as C. perfringens, showed aproximatelly 1 log of reduction in the N/No fraction in the proposed method. Besides, these inactivation levels were achieved even for high concentrations of SST, SSV and DQO in the entrance of the pre-disinfection unit. No significant variations were observed among the disinfection sequences ('O IND.3'/'O IND.3','O IND.3'/UV,UV/'O IND.3', and UV/UV). Similarly, the results showed that the N/No relation, for individuals submitted to the combined system, was not affected by the increase of the exposition time to the inactivation agent ('O IND.3': 5, 7, 10 min; UV: 30, 60, 120 s). Taking into account the low dosages of 'O IND.3' and UV applied in the first stage and the limited performance conditions of the real system, the achieved inactivation levels suggest a great potential for the alternative method proposed, demonstrating its technical viabilit

Swine manure post-treatment technologies for pathogenic organism inactivation Tecnologias de pós-tratamento de dejetos suínos para inativar organismos patogênicos

Swine manure agricultural use is a common practice in Brazil. Their physic-chemical characteristics favor its use as biofertilizer, but the presence of pathogens may become a risk to human health. This research presents a qualitative study of the main alternatives of pig manure disinfection, analyzing efficiency, advantages and limitations of each procedure. The disinfection studies reported in literature are based on the following treatments: alkaline, thermal, biological, chemical, and physical. The greater efficiencies are in thermal treatment (> 4 log: 60 °C), chemical treatment (3 to 4 log: 30mg Cl- L-1; 3 to 4 log: 40 mg O3 L-1) and physical treatment (3 a 4 log: 220 mJ UV radiation cm-2). The biological treatment (anaerobiosis) also promotes the pathogen reduction of swine manure, however with lower efficiency (1 to 2 log). The selection of the treatment should consider: implementation and operation cost, necessity of preliminary treatment, efficiency obtained and destination of the treated manure (agricultural use, water reuse). Brazilian regulation does not have specific guidelines for the microbiological quality of animal production effluents that is very important to be considered due to confined animal feeding operation transformation in the last years in the country.O uso agrícola de dejetos suínos é uma prática comum no Brasil. Suas características físico-químicas favorecem seu aproveitamento como biofertilizante, porém a presença de patógenos pode representar um risco à saúde humana. Este trabalho apresenta um estudo qualitativo das principais alternativas de desinfecção de dejetos suínos, analisando eficiência, vantagens e limitações de cada procedimento. Os estudos de desinfecção reportados na literatura são baseados nos seguintes tratamentos: alcalino, térmico, biológico, químico e físico. As maiores eficiências de redução de patógenos estão no tratamento térmico (>4 log: 60 °C), tratamento químico (3 a 4 log: 30 mg Cl- L-1; 3 a 4 log: 40 mg O3 L-1) e tratamento físico (3 a 4 log: 220 mJ radiação UV cm-2). O tratamento biológico (anaerobiose)também promove a redução de patógenos em dejetos suínos, porém com menor eficiência (1 a 2 log). A seleção do tratamento deve considerar: custo de implantação e operação, necessidade de tratamento preliminar, eficiência obtida e o destino do dejeto tratado (uso agrícola, reúso de água). A legislação brasileira não define diretrizes específicas de qualidade microbiológica dos efluentes da produção animal, o que rapidamente precisa ser estabelecido devido às transformações que a atividade tem sofrido nos últimos anos no País

Panorama da contabilização de emissões de gases de efeito estufa do setor industrial brasileiro

A Política Nacional sobre Mudanças do Clima (PNMC) estabelece a necessidade de monitoramento, relato e verificação de emissões de gases de efeito estufa (GEE) no setor industrial brasileiro. O objetivo deste estudo foi analisar o panorama da contabilização de inventários de emissões de GEE de indústrias de transformação, quanto à participação voluntária das empresas no cumprimento da meta estabelecida pela PNMC. Foram utilizados os registros de inventários no programa GHG Protocol Brasil e no programa internacional Carbon Disclosure Project (CDP) entre 2008 e 2014. Os resultados mostraram que as indústrias de transformação representam 25,1% das empresas que participaram do GHG Protocol e 22,3% do CDP, em 2014. O registro de inventários de indústrias de transformação no Brasil cresce em média 15% ao ano e a extrapolação dessa informação revela que a meta de emissões de GEE reportadas no registro público brasileiro poderá ser alcançada em 2020