Otimização de reator sequencial em batelada para remoção biológica de carbono e nitrogênio com controle difuso

Este trabalho apresenta a estruturação de um controle difuso, para a automação de reatores seqüenciais em batelada (RSB), no processo de remoção biológica de matéria orgânica e nitrogênio em águas residuárias domésticas, utilizando parâmetros inferenciais, pH, ORP e OD, em que as variáveis controladas foram as durações da reação aeróbia e anóxica. O experimento, em escala de bancada, foi composto por dois reatores seqüenciais em batelada, com volume útil de 10 L, no qual 6 L foram alimentados com esgoto sintético, com características de águas residuárias domésticas. O sistema de automação foi composto pela aquisição dos parâmetros eletroquímicos (pH, ORP e OD), pelos dispositivos atuadores (motor-bomba, aerador e misturador) e pelo controle predeterminado ou difuso. O programa computacional CONRSB foi implementado de forma a integrar o sistema de automação. O controle difuso, implementado, foi constituído pelos procedimentos de: normalização, nebulização, inferência, desnebulização e desnormalização. As variáveis de entrada para o controlador difuso, durante o período: aeróbio foram dpH/dt, dpH/d(t-1) e o pH ; anóxico foram dORP/dt, dORP/d(t-1) e o OD. As normalizações das variáveis crisps estiveram no universo de [0,1], utilizando os valores extremos do ciclo 1 ao 70. Nas nebulizações foram aplicadas as funções triangulares, as quais representaram, satisfatoriamente, as indeterminações dos parâmetros. A inferência nebulosa foi por meio da base heurística (regras), com amparo do especialista, em que a implicação de Mamdani foi aplicada Nessas implicações foram utilizadas dezoito expressões simbólicas para cada período, aeróbio e anóxico. O método de desnebulização foi pelo centro de áreas, que se mostrou eficaz em termos de tempo de processamento. Para a sintonia do controlador difuso empregou-se o programa computacional MATLAB, juntamente com as rotinas Fuzzy logic toolbox e o Simulink. O intervalo entre as atuações do controlador difuso, ficou estabelecido em 5,0 minutos, sendo obtido por meio de tentativas. A operação do RSB 1, durante os 85 ciclos, apresentou a relação média DBO/NTK de 4,67 mg DBO/mg N, sendo classificado como processo combinado de oxidação de carbono e nitrificação. A relação média alimento/microrganismo foi de 0,11 kg DBO/kg sólido suspenso volátil no licor misto.dia, enquadrando nos sistemas com aeração prolongada, em que a idade do lodo correspondeu aos 29 dias. O índice volumétrico do lodo médio foi de 117,5 mL/g, indicando uma sedimentação com características médias. As eficiências médias no processo de remoção de carbono e nitrogênio foram de 90,8% (como DQO) e 49,8%, respectivamente. As taxas específicas médias diárias, no processo de nitrificação e desnitrificação, foram de 24,2g N/kg SSVLM.dia e 15,5 g N/kg SSVLM.dia, respectivamente. O monitoramento, em tempo real, do pH, ORP e OD, mostrou ter um grande potencial no controle dos processos biológicos, em que o pH foi mais representativo no período aeróbio, sendo o ORP e o OD mais representativos no período anóxico. A operação do RSB com o controlador difuso, apresentou do ciclo 71 ao 85, as eficiências médias no processo de remoção de carbono e nitrogênio de 96,4% (como DQO) e 76,4%, respectivamente. A duração média do período aeróbio foi de 162,1 minutos, que tomando como referência o período máximo de 200,0 minutos, reduziu em 19,0% esses períodos. A duração média do período anóxico foi de 164,4 minutos, que tomando como referência o período máximo de 290,0 minutos, apresentou uma redução de 43,3%, mostrando a atuação robusta do controlador difuso. O estudo do perfil temporal, no ciclo 85, mostrou a atuação efetiva do controlador difuso, associada aos pontos de controle nos processos biológicos do RSB. Nesse ciclo, as taxas máximas específicas de nitrificação e desnitrificação observadas, foram de 32,7 g NO3 --N/kg sólido suspenso volátil no licor misto.dia e 43,2g NO3 --N/kg sólido suspenso volátil no licor misto.dia, respectivamente.

Novas fases amorfas de carbono produzidas por irradiação iônica de filmes de C/sub 60/, [alfa]-C e [alfa]-C:H

Neste trabalho estuda-se a formação de novas fases de carbono amorfo através da irradiação iônica de filmes de fulereno, a-C e a-C:H polimérico. Os efeitos da irradiação iônica na modificação das propriedades ópticas e mecânicas dos filmes de carbono irradiados são analisados de forma correlacionada com as alterações estruturais a nivel atômico. O estudo envolve tanto a análise dos danos induzidos no fulereno pela irradiação iônica a baixas fluências, correspondendo a baixas densidades de energia depositada, quanto a investigação das propriedades físico-químicas das fases amorfas obtidas após irradiações dos filmes de fulereno, a-C e a-C:H com altas densidades de energia depositada. As propriedades ópticas, mecânicas e estruturais das amostras são analisadas através de técnicas de espectroscopia Raman e infravermelho, espectrofotometria UV-VIS-NIR, microscopias ópticas e de força atômica, nanoindentação e técnicas de análise por feixe de íons, tais como retroespalhamento Rutherford e análises por reação nuclear. As irradiações produzem profundas modificações nas amostras de fulereno, a-C e a-C:H, e por conseqüência significativas alterações em suas propriedades ópticas e mecânicas. Após máximas fluências de irradiação fases amorfas rígidas (com dureza de 14 e 17 GPa) e com baixos gaps ópticos (0,2 e 0,5 eV) são formadas. Estas estruturas não usuais correspondem a arranjos atômicos com 90 a 100% de estados sp2. Em geral fases sp2 são planares e apresentam baixa dureza, como predito pelo modelo de “cluster”. Entretanto, os resultados experimentais mostram que as propriedades elásticas das novas fases formadas são alcançadas através da criação de uma estrutura sp2 tridimensional. A indução de altas distorções angulares, através da irradiação iônica, possibilita a formação de anéis de carbono não hexagonais, tais como pentágonos e heptágonos, permitindo assim a curvatura da estrutura. Utilizando um modelo de contagem de vínculos é feita uma análise comparativa entre a topologia (estrutura geométrica) de ligações C-sp2 e as propriedades nanomecânicas. São comparados os efeitos de estruturas sp2 planares e tridimensionais (aleatórias) no processo de contagem de vínculos e, conseqüentemente, nas propriedades elásticas de cada sistema. Os resultados mostram que as boas propriedades mecânicas das novas fases de carbono formadas seguem as predições do modelo de vínculos para uma rede atômica sp2 tridimensional. A formação de uma fase amorfa dura e 100% sp2 representa uma importante conquista na procura de novas estruturas rígidas de carbono. A síntese da estrutura desordenada sp2 tridimensional e vinculada aqui apresentada é bastante incomum na literatura. O presente trabalho mostra que o processo de não-equilíbrio de deposição de energia durante a irradiação iônica permite a formação de distorções angulares nas ligações sp2-C, possibilitando a criação de estruturas grafíticas tridimensionais.

Sobre a formação de ligações carbono-carbono utilizando paladaciclos como precursores catalíticos

Resumo não disponível.

Propostas para implementação do plano indústria de baixo carbono : eficiência energética na indústria

O presente estudo foi elaborado no âmbito do Grupo de Trabalho (GT) da Plataforma Empresas pelo Clima (EPC), criado com o objetivo de influenciar políticas públicas que culminem na efetiva implantação do Plano Setorial de Mitigação e Adaptação à Mudança do Clima para Consolidação de uma Economia de Baixa Emissão de Carbono na Indústria de Transformação, aqui referido como Plano Indústria de Baixo Carbono, coordenado e publicado pelo Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior (MDIC).

Invertendo o sinal de carbono da agropecuária brasileira : uma estimativa do potencial de mitigação de tecnologias do Plano ABC de 2012 a 2023

O documento evidencia que o setor agropecuário brasileiro não só tem plenas condições de reduzir sua pegada de carbono, como pode tornar-se o principal setor na mitigação de emissões. E, ainda, reforça a urgente necessidade de expansão do Plano de Agricultura de Baixa Emissão de Carbono (Plano ABC), que permite o uso racional dos recursos naturais e insumos produtivos

Invertendo o sinal de carbono da agropecuária brasileira : uma estimativa do potencial de mitigação de tecnologias do Plano ABC de 2012 a 2023

A Fase I deste trabalho visa estimar o balanço de emissões de gases de efeito estufa da atividade agropecuária brasileira para o período de 2012 a 20231 , usando modelagem quantitativa de estimativas de emissões para as principais atividades e sistemas de produção do setor sem a adoção das práticas de Agricultura de Baixa Emissão de Carbono (ABC), bem como hipóteses alternativas sobre parâmetros de emissões da agricultura tropical e a contabilidade de gases do efeito estufa (GWP x GTP), e baseando-se nas projeções de crescimento da agropecuária produzidas por instituições públicas (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento – MAPA) e privadas (Federação das Indústrias do Estado de São Paulo – Fiesp).

Protesto contra maquiagem verde do carbono

Atores ativistas protestam durante o Bright Green - a feira de tecnologia em Copenhague - ironizando as soluções de baixo carbono como instrumentos para se manter o mesmo padrão de consumo que levou o planeta à crise do clima

Propostas empresariais de políticas públicas para uma economia de baixo carbono no Brasil : energia elétrica

O presente estudo propõe a construção de uma economia de baixo carbono para o setor elétrico brasileiro a partir do ponto de vista do setor empresarial.

Agricultura de baixa emissão de carbono: a evolução de um novo paradigma

O Plano ABC, de fomento à adoção de boas práticas agrícolas para reduzir as emissões de gases do efeito estufa da agricultura, faz do Brasil um dos principais protagonistas na discussão mundial sobre o combate às mudanças do clima. Seus resultados, porém, ainda são tímidos, pois é preciso vencer barreiras burocráticas, ampliar a capacitação de técnicos, orientar empresas de planejamento na elaboração de projetos, adaptar regras de crédito e, principalmente, ampliar a participação do setor privado na execução do programa. Este estudo procura identificar os principais entraves encontrados após três anos de recursos investidos nas ações preconizadas pelo plano e pelo programa que lhe dá forma prática e apresentar um diagnóstico com o qual se procura oferecer soluções de curto e médio prazo para aumentar a eficiência do plano. Para tanto, é preciso conhecer o histórico do ABC, sua base técnico-científica, suas propostas, avaliar sua eficiência nos últimos três anos e apresentar possíveis soluções.

Propostas empresariais de políticas públicas para uma economia de baixo carbono no Brasil : mudança no uso da terra e florestas

Terceiro estudo da série "Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo Carbono no Brasil", da Plataforma Empresas pelo Clima (EPC). A EPC abordou do setor de mudanças de uso do solo e florestas no Brasil no contexto das mudanças climáticas, e trouxe as contribuições das empresas-membro para a construção de políticas públicas que acelerem a transição do país para uma economia de baixo carbono.

Como avançar no financiamento da economia de baixo carbono no Brasil : análise dos entraves e oportunidades na alocação de recursos financeiros para os setores de agropecuária e energia

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