A sewage sludge co-composting process using respirometric monitoring method in hermetic rotary reactor

This paper has the objective of monitoring the biological activity of composting process of sewage sludge, sugarcane bagasse and ground coffee in a hermetic rotary reactor using the respirometric method in laboratory scale, in order to obtain parameters and system design for large scale projects. Another particularity of this study is the use of a hermetic reactor with gas purging cycles. Purging was performed when the percentage of oxygen reached less than 5%, thus eliminating the gaseous mixture (with elevated CO2 ratio) and the introduction of environmental air with around 21% of O2, successively until the compost was stabilized. The average purge intervals obtained were 29 h and 2 min with reactor rotation frequency of 15 min. The time of the compost stabilization was optimized in 60% if compared to the 90 days in the traditional method. The results obtained can be used to design the process in industrial scale using a simple O2 gas analyzer.

Estudo em Escala Piloto de Parâmetros de Monitoramento e Operação de Biopilhas no Tratamento de Solos Contaminados por Hidrocarbonetos de Petróleo

O objetivo do trabalho foi identificar ferramentas e indicadores adequados ao monitoramento e à otimização de processos de biorremediação, incluindo parâmetros físicos, químicos e microbiológicos definidos em estudos de tratabilidade de solos contaminados por óleo cru em escala de laboratório e comparar estratégias de biorremediação, tais como bioestímulo e bioaumento conduzidas em simulações de biopilhas dinâmicas ou estáticas. Quando três métodos de extração de hidrocarbonetos de petróleo de solo arenoso e franco-argiloso para análise cromatográfica (Soxhlet-SOX, microondas-MARS e extração acelerada por solvente-ASE) foram comparados entre si, concluiu-se que a técnica que promove a melhor recuperação depende da fração de interesse (n-alcanos, HRP, MCNR, HPA), das características texturais do solo (teores de areia, silte e argila) e da idade da contaminação. Dentre os indicadores de densidade populacional microbiana (microrganismos heterotróficos totais-PHT, população de fungos-PF e população microbiana degradadora de óleo (PDO) passíveis de utilização para indicar a taxa de degradação de compostos orgânicos presentes no solo tais como os hidrocarbonetos de petróleo, o PDO mostrou-se o mais adequado em conjunto com a produção de CO2 aferida pelo método respirométrico. Quando a estratégia de biorremediação de solo franco-argiloso contaminado com óleo cru a 3% (m m-1) utilizando bioestímulo (ajuste de pH, umidade e taxa C:N:P) foi comparada ao bioaumento (bioestímulo e adição de inóculo de microrganismos extraídos, enriquecidos e aclimatizados ao óleo cru como fonte de carbono), em sistemas de bancada simulando biopilha dinâmica (microcosmo M) e biopilha estática com aeração forçada (reator B), o tratamento que apresentou melhor remoção (32%) de HTP após 121 dias foi o bioaumento em biopilha estática. Para HPA, o tratamento que alcançou a melhor remoção (33%) foi com bioestímulo também em biopilha estática. A avaliação da taxa de mortalidade (%) de Eisenia andrei exposta tanto a solos recém-contaminados por óleo cru e preparados para bioestímulo (BIOS) e bioaumento (BIOA) a serem tratados em biopilhas dinâmicas e estáticas em escala de laboratório mostrou que após 56 dias de exposição da E. andrei, todos os solos produziram letalidade de 100%, quer fossem os solos recém-contaminados e preparados para os diferentes tratamentos (BIOS M, BIOS B, BIOA M, BIOA B) ou após 121 dias de tratamento. Tal resultado confirma que a biorremediação foi incipiente também do ponto de vista de remoção da ecotoxicidade. Em linhas gerais, a biorremediação de solo franco-argiloso contaminado por óleo cru, contendo tanto contaminação antiga quanto recente, reúne os maiores desafios à biorremediação, tanto do ponto de vista da composição textural do solo quanto da natureza do contaminante. Os processos são aparentemente lentos e requerem ferramentas auxiliares para aceleração dos mesmos. Recomenda-se no futuro, condução de experimentos com o uso de diferentes surfactantes, com ênfase em biosurfactantes

Evaluation of the use of vinasse as a biostimulation agent for the biodegradation of oily sludge in soil

Este trabalho objetivou estudar o efeito da vinhaça na biodegradação em solo da borra oleosa proveniente da refinaria de petróleo Replan-Petrobras. Foi utilizado o método respirométrico de Bartha para verificar a eficiência de tratamentos constituídos de solo, borra oleosa nas concentrações 7 e 14 % (m/m) e ajuste da umidade do solo com e sem vinhaça (0,11 mL/g solo seco) durante 121 dias. Embora a adição da vinhaça tenha proporcionado um aumento da população microbiana nos tratamentos, esta não se mostrou adequada para aumentar a eficiência de biodegradação da borra oleosa em solo, uma vez que não houve diferença entre o CO2 produzido nos tratamentos com ou sem vinhaça após o consumo total da vinhaça. Assim, o uso da vinhaça como agente estimulante em processos de biodegradação mostrou-se ineficiente nas condições estudadas.

Aerobic biodegradation of butanol and gasoline blends

This work aimed to assess the aerobic biodegradation of butanol/gasoline, blends (5; 10; 15 and 20% v/v), being the latter compared to the ethanol/gasoline blend (20% v/v). Two experimental techniques were employed, namely the respirometric method and the redox indicator DCPIP test. in the former, experiments simulating the contamination of natural environments (addition of 50 mL of fuel kg(-1) of soil from a non-contaminated site and 20 mL of fuel L(-1) of water from a river) were carried out in biometer flasks (250 mL), used to measure the microbial CO(2) production. The DCPIP test assessed the capability of four inocula to biodegrade the blends of 20%. The addition of butanol at different concentrations enhanced the biodegradation of gasoline in soil. However, no practical gains were observed for concentrations of butanol above 10%. Ethanol showed to have a much faster biodegradation rate than butanol, particularly in water, and the following order of biodegradability was found: ethanol > butanol > gasoline. The addition of the alcohols to the gasoline resulted in positive synergic effects on the biodegradation of the fuels in soil and water matrices. Furthermore, results suggest that, in soil, butanol better enhanced the biodegradation of gasoline than ethanol. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved

Viabilidade da aplicação do método respirométrico de Bartha para determinação da biodegradação de poluentes ou resíduos em latossolos

Para avaliar a possibilidade de biorremediação em áreas contaminadas, é necessário determinar a biodegradação dos poluentes no solo. Para esta determinação, emprega-se comumente no Brasil, o método respirométrico de Bartha, adaptado de uma norma holandesa. Porém, os solos tropicais possuem características bem diferentes dos solos de regiões de clima temperado. Neste trabalho, foi estudada a aplicabilidade de tal método para um latossolo, tipo de solo predominante no Estado de São Paulo. A partir dos resultados obtidos, foi possível verificar que reações abióticas geram gás carbônico em quantidades significativas. Constatou-se, também, a dificuldade de esterilização do solo em autoclave, o que impossibilita a avaliação da remoção dos poluentes por outros mecanismos ou a biodegradação dos mesmos por microrganismos exógenos somente. Portanto, não se recomenda a aplicação do teste respirométrico de Bartha para a determinação da biodegradabilidade de poluentes em latossolos.

Biodegradability of diesel and biodiesel blends

The biodegradability of pure diesel and biodiesel and blends with different proportions of biodiesel (2% (commercial); 5% and 20%) was evaluated employing the respirometric method and the redox indicator 2,6-dichlorophenol indophenol (DCPIP) test. In the former, experiments simulating the contamination of natural environments (soil from a petrol station or water from a river) were carried out in Bartha biometer flasks (250 ml), and used to measure the microbial CO 2 production. With the DCPIP test, the capability of three inocula to biodegrade the blends was tested. Results show that although biodiesel is more easily and faster biodegraded than diesel oil, among the blends evaluated (2%, 5% and 20%), only the blend with higher concentration of biodiesel presented biodegradability significantly different from diesel and it was not verified an improvement on the biodegradation of the diesel by means of co-metabolism. © 2008 Academic Journals.

Biodegradability of PP/PHBV (70/30) blend films

This study aimed to investigate the biodegradation of polypropylene/ poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PP/PHBV) blend (70/30, w/w) films in soil, monitoring the evolution of CO2 using the respirometric method. The polymeric films were incubated at 28°C ± 2°C for 180 days in biometer flasks, and the sequence of biodegradation percentage was PP/PHBV (70/30) > PP, that is, 15% and 0%, respectively. Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray diffraction measurements showed that biodegradation occurs in the blend PP/PHBV interphases. Preferentially, the microbial action occurs in the fraction of the biodegradable polymer (PHBV), and it influences the PP fraction morphology, which showed some significant changes in the monomer unit sequences and the organization of the chains. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Avaliação do método respirométrico pelo acompanhamento e controle de processo de compostagem de lodo de esgoto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biodegradação de biodiesel de origem animal

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização e biodegradação de lodo de estações de tratamento de água para descarte em aterro sanitário

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biodegradação e avaliação fitotoxicológica do diesel e do biodiesel

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) - IBRC

Avaliação do potencial de biorremediação de solos e de águas subterrâneas contaminados com óleo diesel

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

CO2 Production of Soil Microbiota in the Presence of Ametryne and Biofertilizer

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da adição de butanol na biodegradabilidade da gasolina e do óleo diesel

The increase in the oil price and the current trend of using renewable raw materials for the production of chemicals renew the interest in the production of biobutanol that, produced by fermentation of agricultural raw materials, can be used as a component of gasoline and diesel. With the commercialization of new fuels, environmental damages due to spills can occur. Among other techniques, the clean-up of these contaminated areas can be achieved with bioremediation, a technique based on the action of microorganisms, which has the advantage of turning hazardous contaminants into non toxic substances such as CO2, water and biomass. Thus, bearing in mind the use of biobutanol in the near future as a gasoline extender and due to the lack of knowledge of the effects of butanol on the biodegradation of gasoline, this work aimed to assess the aerobic biodegradation of butanol/gasoline blends and butanol/diesel (20% v/v), being the latter compared to the ethanol/gasoline blend and biodiesel/diesel (20% v/v), respectively. Two experimental techniques were employed, namely the respirometric method and the redox indicator 2,6-dichlorophenol indophenol (DCPIP) test. In the former, experiments simulating the contamination of natural environments were carried out in biometer flasks, used to measure the microbial CO2 production. The DCPIP test assessed the capability of four inocula to biodegrade the fuel blends. In butanol/gasoline experiments the addition of the alcohols to the gasoline resulted in positive synergic effects on the biodegradation of the fuels in soil and...(Complete abstract click electronic access below)

An approximate method for the solution of an influence function foil rolling model

Fleck and Johnson (Int. J. Mech. Sci. 29 (1987) 507) and Fleck et al. (Proc. Inst. Mech. Eng. 206 (1992) 119) have developed foil rolling models which allow for large deformations in the roll profile, including the possibility that the rolls flatten completely. However, these models require computationally expensive iterative solution techniques. A new approach to the approximate solution of the Fleck et al. (1992) Influence Function Model has been developed using both analytic and approximation techniques. The numerical difficulties arising from solving an integral equation in the flattened region have been reduced by applying an Inverse Hilbert Transform to get an analytic expression for the pressure. The method described in this paper is applicable to cases where there is or there is not a flat region.