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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2006.tde-22042007-225732
Documento
Autor
Nome completo
Marilza de Fátima Simoneti
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Hespanhol, Ivanildo (Presidente)
Figueiredo, Roberto Feijó de
Giudici, Reinaldo
Mierzwa, José Carlos
Pagliuso, Josmar Davilson
Título em português
Inativação térmica de ovos de helmintos em água e em biossólidos digeridos: cinética em reator batelada e modelagem matemática em reator tubular.
Palavras-chave em português
Ascaris
Biossólidos
Cinética
Resumo em português
O biossólido pode ser um valioso recurso ao ser utilizado em solos agrícolas; porém, um dos principais problemas de sua utilização é a presença de patógenos que podem disseminar doenças. Os principais patógenos presentes no biossólido são vírus, bactérias, protozoários e helmintos. Dentre os patógenos existentes no biossólido, os ovos de helmintos são os mais resistentes à inativação térmica e, para helmintos, os ovos de Ascaris são utilizados como indicador desses parasitas devido à comum ocorrência e resistência térmica. Dentre os processos efetivos existentes para inativar patógenos do biossólido - compostagem, secagem e tratamento térmico, digestão aeróbia termofílica, irradiação com raios beta e gama e pasteurização - este último, utilizando como fonte de calor o vapor saturado gerado a partir da queima do metano produzido em digestores anaeróbios de ETEs convencionais, é um processo de tecnologia simples, com baixo custo de implantação e operação e necessita de pequena área para implantação, sendo indicado para grandes metrópoles de países em desenvolvimento. A inativação térmica de helmintos do biossólido é o objetivo deste projeto de pesquisa. São estudadas as cinéticas de inativação térmica de ovos de Ascaris suum em água e em biossólido digerido, utilizando-se reator batelada aquecido diretamente com vapor saturado. Aplicando-se o método integral, foram determinadas a ordem das reações, as constantes específicas de morte térmica e as energias de ativação. Os ovos de Ascaris suum utilizados no trabalho foram obtidos do útero de fêmeas adultas, e o método de Yanko foi empregado para recuperação dos ovos do biossólido digerido. A inativação térmica de ovos de Ascaris em água e em biossólido digerido em processo contínuo também foi estudada por meio da modelagem matemática de um reator tubular. Os modelos propostos foram o reator tubular isotérmico com perfil de escoamento não ideal e o reator tubular com perfil axial de temperatura e escoamento tubular ideal. O primeiro foi o que melhor ajustou-se aos dados experimentais.
Título em inglês
Kinetics of helminth eggs inactivation in water and digested sludges by saturated steam produced with methane from anaerobic digestors.
Palavras-chave em inglês
Ascaris
Biosolids
Kinetics
Resumo em inglês
Biological sludge can be a valuable resource for agricultural soil conditioning. However, an important obstacle for its use is the usual presence of pathogenic organisms, capable of disease dissemination. The main occurring pathogens are virus, bacteria, protozoa and helminth. Helminth eggs are very resistant to thermal inactivation. The Ascaris lumbricoids sp. are by far the most conspicuous and resistant among helminths, reason why they have been chosen as indicator organisms for this research. The main available systems to inactivate sludge pathogens are composting, drying and thermal treatment, anaerobic thermofilic digestion, beta and gamma radiation, and pasteurization. Pasteurization through application of saturated steam, produced from burning of methane gas, generated in anaerobic digestors is a very simple technology involving low capital costs and needing relatively small areas for implementation. It can be a valuable technology to attend conditions prevailing in large metropolitan areas of industrializing countries. Thermal inactivation of helminth eggs in water and sludge is the main purpose of this investigation. Kinetics studies of thermal inactivation by saturated steam was performed using batch reactors. Application of the integral method has allowed for the determination of reaction orders, the specific constants of thermal die away as well as the activation energies. The helminth eggs (Ascaris suum) utilized have been obtained from uterus of adult females and the Yanko method was utilized for the recovery of eggs from the digested sludge. In the same way the thermal inactivation of Ascaris eggs in water and in digested sludge has been performed in continuous process by mathematical modeling of a plug flow reactor. The proposed models were the isothermic plug flow reactor with a non-ideal flow profile and with an axial temperature profile and ideal flow. The experimental data has shown a better adjustment to the isothermic plug flow reactor.
 
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TESEF.pdf (1.59 Mbytes)
Data de Publicação
2007-04-24
 
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