Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lillian Leonel.pdf: 1330884 bytes, checksum: 72d7ed478436a2a5c72fa3f74e8d44d4 (MD5) Previous issue date: 2014-03-18 / To supply the increasing demand for bioethanol it is necessary to search for new sources of renewable raw materials and emerging technologies. Most studies have been directed to the cellulose, since this fraction is more abundant in biomass and its hydrolysis leads to glucose, a more easily metabolizable sugar for the commercially available yeasts. Considering that the hemicellulose represents 20-30% of plant biomass and is easily removable, either by acid or enzymatic hydrolysis, the use of this fraction by pentose-fermenting yeasts as Scheffersomyces (Pichia) stipitis has been promising. However, the process of hydrolysis of lignocellulosic biomass to the release of fermentable sugars, specifically the acid hydrolysis, generates toxic compounds that impair the microbial metabolism and ethanol production. Thus, it is important to know the different effects of the major inhibitors present in hemicellulosic hydrolysates in the metabolism of S. stipitis ATCC 58376. For this purpose the culture was performed in synthetic medium supplemented with different concentrations of the inhibitors furfural, HMF, acetic acid, syringic acid and vanillin, following the Plackett and Burman factorial design with 12 assays (7 assays more compared to the number of independent variables) and 4 assays at the central point, totalizing 16 assays. The assays were conducted under agitation of 200 rpm at 30 °C and pH 5.25 for 96 hours. The analysis of the kinetic profiles obtained showed that the consumption of sugars, cell growth and ethanol production by S. stipitis were adversely affected by the addition of inhibitor compounds in synthetic medium promoting the inhibition of cell growth and ethanol production, as well as the delay in the consumption of sugars (xylose and glucose) according to the concentrations of the inhibitors tested. However, the acetic acid concentration of 2.0 g / L favored S. stipitis metabolism in the assays 09 (furfural 0.025 g.L-1; HMF: 0.01 g.L-1; acetic acid: 2.0 g.L-1, vanillin: 0.09 g.L-1 and syringic acid: 0.75 g.L-1), 10 (furfural: 0.75 g.L-1 HMF: 0,01 g.L-1; vanillin: 0.09 g.L-1 and syringic acid: 0.75 g.L-1) and 02 (furfural: 0.75 g.L-1; HMF: 0.03 g.L-1; acetic acid 2.0 g.L-1; vanillin: 0.09 g.L-1 and syringic acid: 0.025 g L-1), with peak concentrations of ethanol obtained in 72 hours of 14.3 g.L-1, 12.43 g.L-1 and 10.75 g.L-1, respectively, higher than the control assay (10.05 g.L-1), that lacked inhibitors. In assays with 6.0 g.L-1 of acetic acid, the metabolism of the yeast was completely inhibited. Statistical analysis for cell growth response showed that only acetic acid was significant (p < 0.10), being the most potent inhibitor. The others inhibitors also showed negative effect, except for syringic acid, which had a positive effect at 72 and 96 hours, but were not statistically significant. For the response ethanol production, among the factors evaluated, only the effect of furfural was not significant (p> 0.10). The most potent inhibitors were acetic acid and HMF, while vanillin and syringic acid promoted a positive effect on ethanol production. These results contribute to the choice of an appropriate method of detoxification for hemicellulosic hydrolyzate, which aims for a greater removal of the compounds that actually affect the metabolism of S. stipitis ATCC 58376 / Para suprir a demanda crescente de bioetanol há necessidade de buscar novas fontes de matérias-primas renováveis e tecnologias emergentes. A maior parte dos estudos tem sido direcionada à celulose, visto que esta fração é mais abundante na biomassa e sua hidrólise resulta em glicose, açúcar mais facilmente metabolizável por leveduras comercialmente disponíveis. Considerando que a hemicelulose representa 20-30% da biomassa vegetal e é facilmente extraível, seja por hidrólise ácida ou enzimática, a utilização desta fração por leveduras fermentadoras de pentoses, como Scheffersomyces (Pichia) stipitis, tem se mostrado promissora. No entanto, o processo de hidrólise da biomassa lignocelulósica para liberação dos açúcares fermentescíveis, em específico a hidrólise ácida, gera compostos tóxicos que prejudicam o metabolismo microbiano e a produção de etanol. Assim, é importante o conhecimento dos efeitos distintos dos principais inibidores presentes nos hidrolisados hemicelulósicos no metabolismo de S. stipitis ATCC 58376. Para isso foram realizados cultivos em meio sintético, adicionado de diferentes concentrações dos inibidores furfural, HMF, ácido acético, ácido siríngico e vanilina, seguindo o planejamento fatorial Plackett e Burman com 12 ensaios (7 ensaios a mais em relação ao número de variáveis independentes) e 4 ensaios no ponto central, totalizando 16 ensaios. Os ensaios foram conduzidos sob agitação de 200 rpm, temperatura de 30 °C e pH inicial 5,25 por 96 horas. A análise dos perfis cinéticos obtidos mostrou que o consumo de açúcares, o crescimento celular e a produção de etanol por S. stipitis foram afetados negativamente pela adição de compostos inibidores em meio sintético, promovendo a inibição do crescimento celular e produção de etanol, bem como o retardo no consumo de açúcares (glicose e xilose) de acordo com as concentrações dos inibidores testadas. No entanto, o ácido acético em concentração de 2,0 g/L favoreceu o metabolismo de S. stipitis, nos ensaios 09 (furfural: 0,025 g.L-1; HMF: 0,01 g.L-1; ácido acético 2,0 g.L-1; vanilina: 0,09 g.L-1 e ácido siríngico: 0,75 g.L-1), 10 (furfural: 0,75 g.L-1; HMF: 0,01 g.L-1; ácido acético 2,0 g.L-1; vanilina: 0,09 g.L-1 e ácido siríngico: 0,75 g.L-1) e 02 (furfural: 0,75 g.L-1; HMF: 0,03 g.L-1; ácido acético 2,0 g.L-1; vanilina: 0,09 g.L-1 e ácido siríngico: 0,025 g.L-1), sendo as máximas concentrações de etanol obtidas em 72 horas de 14,3 g.L-1, 12,43 g.L-1 e 10,75 g.L-1,respectivamente, sendo valores superiores ao ensaio controle (10,05 g.L-1), que não possuía inibidores. Nos testes com 6,0 g.L-1 de ácido acético, o metabolismo da levedura foi completamente inibido. A análise estatística para a resposta crescimento celular mostrou que somente o ácido acético foi significativo (p<0,10), mostrando-se o mais potente inibidor. Os demais inibidores também apresentaram efeito negativo, exceto o ácido siríngico, que apresentou efeito positivo em 72 e 96 horas, porém não foram estatisticamente significativos. Para a resposta produção de etanol, entre os fatores avaliados, somente o efeito do furfural não foi significativo (p>0,10). Os mais potentes inibidores foram o ácido acético e o HMF, enquanto vanilina e ácido siríngico promoveram um efeito positivo na produção de etanol. Esses resultados contribuem para a escolha de um método de destoxificação adequado para o hidrolisado hemicelulósico, que vise uma maior remoção dos compostos que realmente afetam o metabolismo de S. stipitis ATCC 58376

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dilcemara Cristina Zenatti.pdf: 3283328 bytes, checksum: 7aa4b120d287db79b605fc5010d7c5e6 (MD5) Previous issue date: 2007-01-25 / Universidade Federal do Paraná. Campus de Palotina / The agribusiness possesses a high potential of negative environmental impacts related to the generation of residues, overcoat of liquid effluents rich in organic matter and nutrients. The release of those no treated effluents has been the cause of serious damages to the environment. The biological treatment of the nitrogen compositions has been an alternative to improve the quality of the effluents. One of the biological processes is constituted of the nitrification follow by desnitrification, being the nitrification the limiting factor for good performance of the system. The objective of this work was to evaluate the influence of the aeration and of the time of reaction in the process of nitrification of the tilapia effluent in sequential batch reactor with immobilized biomass. The experiment was driven in laboratory scale where two levels of flow of air were tested (QAr = 3 and 6 L.min-1) and two levels of time of reaction (TR = 6 and 12 hours), configuring a factorial experimental planned with four treatments: T1 (QAr=3 L.min-1 and TR = 6:00); T2 (QAr=6 L.min-1 and TR = 6:00), T3 (QAr=3 L.min- 1 and TR = 12:00) and T1 (QAr=6 L.min-1 and TR = 12:00), and four repetitions. The efficiency of Conversion was evaluated (%) of the amoniacal nitrogen to nitrate, the efficiency of Removal (%) of amoniacal nitrogen and the kinetic profile of the nitrification, with the calculation of the apparent kinetic constants k1 and k2. The results showed that the increase in the reaction time (TR) and the increment in the air flow is favorable in the nitrification process. Being that the T4 treatment was what presented better resulted in all the factors analyzed with average values of efficiency for conversion and removal of 57,27± 27,05% and 81,90±3,80, respectively and 0,00300±0,00030 min-1 and 0,00298±0,00024 min-1 for the apparent constants k1 and k2. / A agroindústria possui um elevado potencial de impactos ambientais negativos relacionados à geração de resíduos, sobretudo de efluentes líquidos ricos em matéria orgânica e nutrientes. O tratamento biológico dos compostos nitrogenados tem sido uma alternativa para melhorar a qualidade dos efluentes. Um dos processos biológicos constitui-se da nitrificação seguida da desnitrificação, sendo a nitrificação fator limitante para o bom desempenho do sistema. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da aeração e do tempo de reação no processo de nitrificação de efluente de abatedouro de tilápia em reator em batelada seqüencial com biomassa imobilizada. O experimento foi conduzido em escala de laboratório onde foram testados dois níveis de vazão de ar (QAr = 3 e 6 L.min-1) e dois níveis de tempo de reação (TR = 6 e 12 horas), configurando um planejamento experimental fatorial com quatro tratamentos: T1 (QAr=3 L.min-1 e TR= 6h); T2 (QAr=6 L.min-1 e TR= 6h), T3 (QAr=3 L.min-1 e TR= 12h) e T1 (QAr=6 L.min-1 e TR= 12h), e quatro repetições para cada tratamento. Avaliou-se a eficiência de Conversão(%) do nitrogênio amoniacal a nitrato, a eficiência de Remoção(%) de nitrogênio amoniacal e o perfil cinético da nitrificação, com o cálculo das constantes cinéticas aparentes k1 e k2. Os resultados mostraram que o aumento no tempo de reação (TR) e o incremento na vazão de ar foram favoráveis no processo de nitrificação, sendo que o tratamento T4 foi o que apresentou melhores resultados em todos os fatores analisados com valores médios de eficiência para conversão e remoção de 57,27 ± 27,05% e 81,90 ± 3,80, respectivamente e 0,00300 ± 0,00030 min-1 e 0,00298 ± 0,00024 min-1 para as constantes aparentes k1 e k2.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jonathan Dieter.pdf: 2302102 bytes, checksum: e9ab008e789823e27a423fd2b3bb0228 (MD5) Previous issue date: 2013-11-13 / Swine wastewater application (SWW) in soils under no-tillage system can result in increased levels of phosphorus on soil surface layers, reducing the transferring risk via runoff into the aquatic environment. This trial aimed at evaluating, in two periods of soybean cropping, phosphorus transportation with the drained surface due to SWW application and mineral fertilization (MF) to a soil under no-tillage system with different declivities (i) and submitted to the simulation of different rain intensities (Ip). The trial was carried out on a Eutrophic Red Latosol. The study consisted in applying SWW doses (0, 75, 150, 225 and 300 m3.ha-1) with MF doses of (0%, 25%, 50%, 75% and 100% recommended to the crop) on 0.70 m2 soil plots with different declivities (i) (4, 9, 14, 19 and 24%) followed by the Ip simulation (45, 60, 75, 90 and 105 mm h-1) in two periods just after fertilizer application and seeding (AFAP) and after soybean harvest (ASH). After the runoff, it was simulated the Ip during 72 minutes by collecting independent samples drained solution at intervals of 24 minutes. The concentrations of total phosphorus (Pt), particulate phosphorus (Pp) and soluble phosphorus (Ps) were determined based on the collected samples. The central composite rotational design (CCRD) was used in a complete factorial design 24, with axial points (&#945; = (2n)1/4), totaling 28 essays analyzed as a repeated measure along time. It was observed that concentrations of Pt, Ps and Pp in the runoff solution were positively influenced and showed the following order ARS> i> Ip. The multiple linear regression models adjusted for Ps and Pp concentrations in the runoff solution showed that SWW enhances the Ps transferring to the aquatic environment, while the factors that influence the transportation (i and Ip) showed greater importance in the concentration of transported Pp. During runoff, it was observed that the highest concentrations of Pt, Ps and Pp occurred at the beginning of runoff from the AFAP period, whose Pt concentrations reduced nearly 0.45 mg.L-1 during the ASH period. SWW application enhanced phosphorus transportation through runoff and reached higher concentrations when compared to those established ones by law. Thus, it represents a potential contamination to the environment / A aplicação de água residuária da suinocultura (ARS) em solos sob plantio direto pode resultar no aumento dos teores de fósforo em suas camadas superficiais, a fim de atenuar o risco de transferência via escoamento superficial para o meio aquático. O objetivo do trabalho foi avaliar, em dois períodos da cultura da soja, o transporte de fósforo junto à solução escoada na superfície devido à aplicação de ARS e a adubação mineral (ADM) no solo conduzido em plantio direto com diferentes declives (i) e submetido à simulação de diferentes intensidades de chuva (Ip). O experimento foi conduzido em Latossolo Vermelho eutroférrico. O trabalho consistiu da aplicação de doses de ARS (0, 75; 150; 225 e 300 m3.ha-1) juntamente com doses de ADM (0%, 25%, 50%, 75% e 100% recomendadas para a cultura) sobre parcelas de solo de 0,70 m2 com diferentes declives (i) (4, 9, 14, 19 e 24 %), seguido da simulação da Ip (45, 60, 75, 90 e 105 mm h-1) em dois períodos, logo após aplicação das adubações e semeadura (APA) e após a colheita da soja (APC). Após o início do escoamento superficial, simulou-se a Ip por um período de 72 minutos. Coletaram-se amostras independente da solução escoada em intervalos de 24 minutos. Determinaram-se as concentrações do fósforo total (Pt), fósforo particulado (Pp) e fósforo solúvel (Ps) nas amostras coletadas. Utilizou-se o delineamento composto central rotacional (DCCR), em planejamento fatorial completo 24, com pontos axiais (&#945; =(2n)1/4), totalizando 28 ensaios, analisados como medida repetida no tempo. Observou-se que as concentrações de Pt, Ps e Pp na solução escoada foram influenciadas positivamente e na seguinte ondem ARS>i>Ip. Os modelos de regressão linear múltiplos ajustados sobre as concentrações Ps e Pp na solução escoada demostraram que a ARS potencializa a transferência de Ps para o meio aquático, enquanto os fatores que influenciam no transporte (i e Ip) têm maior importância na concentração de Pp transportado. Durante o escoamento superficial, se observou que as maiores concentrações de Pt, Ps e Pp ocorrem no início do escoamento superficial do período APA, cujas concentrações de Pt foram reduzidas em torno de 0,45 mg.L-1 no período APC. A aplicação de ARS potencializou o transporte de fósforo via escoamento superficial e atingiu concentrações superiores às estabelecidas pela legislação, representando assim um potencial de contaminação ambiental

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roger Nabeyama Michels.pdf: 4361240 bytes, checksum: 896b2cd719d7885b070fecc71373f7e7 (MD5) Previous issue date: 2007-06-06 / The current dissertation describes an experiment to evaluate a water pumping system activated by two photovoltaic panels installed at The Federal Technological University of Paraná FTUPR, Medianeira Campus, in the State of Paraná, Brazil. The city of Medianeira s latitude and longitude are 25º17 43 south and 54º03 38 west respectively, with an altitude of 500.7 meters (1,642.72 feet). The system operated in a real working situation, pumping water to a 20 meters (65.62 feet) elevation. Data were collected, from February 2005 to November 2005, by means of a computerized data collector made by Campbell Scientific Inc that made possible collecting and applying irradiance values in the panel plane, generated current and tension, panel temperature, pressure and consume. Data readings were made at a 1-hertz frequency and stored every minute. Through calculi, the system efficiency and energy values and hydraulic strength were obtained. Winter solstice showed 9.58% efficiency with daily pumping of 2,056.44 liters (543.14 gallons) whereas summer solstice confirmed 9.07% efficiency with daily pumping of 2,377.21 liters (627.86 gallons). Winter day s highest efficiency is associated to the lowest temperature in those days compared to summer days, and the factor that prompted larger pumped water consume, during summer days, was related to solar insulation time that is longer if compared to winter days. Total water pumped during the experiment period was 435,042.20 liters (114,900.99 Gallons). / A presente dissertação descreve o experimento desenvolvido com a finalidade de avaliar um sistema de bombeamento de água acionado por dois painéis fotovoltaicos instalado nas dependências da Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR, Campus Medianeira, estado do Paraná, Brasil. O município está localizado no oeste paranaense com 25º17 43 Latitude sul, 54º03 38 Longitude oeste e com altitude de 500,7 metros. O sistema trabalhou em situação real de funcionamento, bombeando água a uma altura de 20 metros. Foram coletados dados de fevereiro de 2005 a novembro de 2005; utilizou-se um coletor de dados computadorizado da marca Campbell Scientific INC., o que possibilitou adquirir e armazenar os valores de irradiância no plano do painel, tensão e corrente gerada, temperatura no painel, pressão e vazão. A leitura dos dados foi realizada com freqüência de 1 hertz e armazenada a cada 1 minuto. Através de cálculos obtiveram-se os valores de potência e eficiência do sistema e a potência hidráulica. O solstício de inverno apresentou eficiência de 9,58% com bombeamento diário de 2.056,44 litros, enquanto que o solstício de verão apresentou eficiência de 9,07% com bombeamento diário de 2.377,21 litros. A maior eficiência nos dias de inverno está atrelada às menores temperaturas nestes dias se comparado aos dias de verão e o fator que provocou uma maior vazão de água bombeada nos dias de verão está ligado ao tempo de insolação solar que é maior se comparado aos dias de inverno. O total de água bombeada durante o período do experimento foi de 435.042,20 litros.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vilson Luis Kunz.pdf: 4067269 bytes, checksum: 0b77e4a837c2ac4c2deac982dbbf588a (MD5) Previous issue date: 2007-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / With the no tillage system implantation, the straw started to have important paper in the system field management. It acts as agent of recovery or maintenance the physical, chemical and biological soil properties, being used as indicative of quality of the system. Despite this, its handling has not been adjusted, being common to notice itself in the field, bands with different straw concentrations, result of the mechanized harvest. In this context, the work objective was to evaluate the uniformity of combine straw distribution in the soybean harvest. For the collection of the residues was used a scaffolding with dimension of a meter of width for ten meters of length, subdivided in sections of 0,5 square meters, confectioned in canvas, iron, and steel handle. The combines had been evaluated in normal conditions of operation, with four repetitions of straw collection. For comparison of the machines, and evaluation of the uniformity of transverse straw distribution was used the Coefficient of Variation (CV). All combines had presented a different distribution, resulting in bands, with raised straw concentration in the central combine part, and little in the extremities, independently of the cut platform width. But a combine presented distribution next to the ideal, for possessing a deliverering system for the straw proceeding from the bolters. The necessity of a deliverering mechanism for the same one was evidenced that the deriving straw of the combine bolters can be main the responsible one for the bands formation, with raised straw amounts in the center of the combine. It has, therefore, the necessity to develop a deliverering mechanism to equip the combines and to distribute the straw, independently of the machine size. / Com a implantação do Sistema de Plantio Direto, a palha passou a ter importante papel no sistema de manejo cultural, atuando como agente de recuperação ou manutenção das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, sendo usada como indicativo de qualidade do SPD. Apesar disso, o seu manejo não tem sido adequado, sendo comum observar, no campo, faixas com diferentes concentrações de palha, resultado da colheita mecanizada com colhedoras autopropelidas. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a uniformidade de distribuição de palha por colhedoras autopropelidas na colheita da soja. Para a coleta dos resíduos, utilizou-se uma armação com dimensão de um metro de largura por dez metros de comprimento, subdividida em seções de 0,5 metro quadrado, confeccionada em lona, ferro e cabo de aço. As colhedoras foram avaliadas em condições normais de operação, com quatro repetições de coleta de palha. Para comparação das máquinas e avaliação da uniformidade de distribuição transversal de palha, foi utilizado o coeficiente de variação (CV). Todas as colhedoras apresentaram distribuição desuniforme, resultando em faixas com elevada concentração de palha na parte central da linha de deslocamento da colhedora e pouco nas extremidades, independentemente da largura da plataforma de corte. Apenas uma colhedora apresentou distribuição próxima da ideal, por possuir um sistema distribuidor para a palha proveniente das peneiras. Constatou-se que a palha oriunda das peneiras da colhedora pode ser a responsável pela formação das faixas com elevadas quantidades de palha na parte central, independente do tamanho da máquina.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 _diego_della_justina.pdf: 3123259 bytes, checksum: 7482af0ac4e10eb7e14854f470ff3593 (MD5) Previous issue date: 2014-01-30 / Soybeans are an important agricultural crop, with expressive economical participation; thus, it is necessary the adoption of practices that enable crop forecasting, contributing for a better market position of this commodity. Remote sensing methodologies for monitoring production through are highly effective, due to their low cost, large-scale coverage and smaller time consumption. One of these techniques used is the NDVI Normalized Difference Vegetation Index, which has been employed on a large scale through use of the MODIS sensor. However, orbital sensors are subject to the influence of atmospheric factors and the culture dynamics, which may have different spectral behaviors among cultivars of the same species. In this context, non-orbital spectroscopy would be a viable solution for studying the existence of variations in the spectral behavior of any crop without further interference from exogenous factors. Thus, the aim of this work was to evaluate the temporal profiles of NDVI obtained with orbital MODIS sensor and non-orbital sensor GreenSeeker during the soybean development cycle. The study was conducted in two plots (T1 and T2) located on the Central Cooperative of Agricultural Research - COODETEC, in Cascavel State of Paraná. Samples of NDVI of thirteen pixels, three of them called pure pixels and ten non pure pixels, were taken at irregular intervals, but representing crop cycle. The data obtained by the non-orbital sensor were analyzed by exploratory analysis. Means of both orbital and non-orbital sensors were compared by test-t at 5% significance level. The means comparison test demonstrated the data obtained through the two sensors to be statistically different. However, both showed good dynamic range and sensibility to monitor and access spatial and temporal variations in the vegetation. / Uma vez que a soja é uma importante cultura agrícola, com expressiva participação econômica, se faz necessário a adoção de práticas que viabilizem a previsão de safra, contribuindo para melhor posicionamento da commodity no mercado. Metodologias de acompanhamento de produção por sensoriamento remoto orbital são alternativas eficazes devido ao baixo custo, grande escala de abrangência e rapidez. Uma das técnicas de acompanhamento agrícola empregada são os índices de vegetação, dentre eles o NDVI Índice de Vegetação por Diferença Normalizada, que vem sendo empregado em larga escala por meio do sensor MODIS. Porém, sensores orbitais estão sujeitos à influência dos fatores atmosféricos e da dinâmica das culturas, que podem apresentar diferentes comportamentos espectrais entre cultivares de uma mesma espécie. Nesse contexto, a espectroscopia terrestre, (não-orbital), pode ser uma solução viável para o estudo da existência de variações no comportamento espectral de qualquer cultura agrícola, sem maiores interferências de fatores exógenos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os perfis temporais de NDVI obtidos com o sensor orbital MODIS e o sensor não-orbital GreenSeeker durante o ciclo de desenvolvimento da soja. O estudo foi conduzido em dois talhões (T1 e T2) localizados nas dependências da Cooperativa Central de Pesquisa Agrícola COODETEC, no município de Cascavel PR. Amostras de NDVI de treze pixels, sendo três puros e dez não puros, foram tomadas em intervalos não regulares, porém, representativos ao desenvolvimento da cultura. Os dados obtidos por meio do sensor não-orbital foram submetidos a análise exploratória. As médias de ambos os sensores orbital e não-orbital foram comparadas pelo teste-t a 5% de significância. O teste de comparação de médias demonstrou que os dados obtidos entre os dois sensores são estatisticamente diferentes. No entanto, ambos demonstraram um bom alcance dinâmico e sensibilidade para monitorar e acessar variações espaciais e temporais da vegetação.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo H_Peruzzo De Lima.pdf: 4355288 bytes, checksum: 7a30c90530431576795c16cccbc00337 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / The economic importance of the soy culture demands the development of techniques that allow monitoring the development conditions of large-scale cultures. In this context crop monitoring by remote sensing is a tool with great potential. This monitoring is accomplished by vegetation indices, being commonly used the Normalized Difference Vegetation Index - NDVI. The temporal profiles of NDVI indicate the temporal evolution of biomass, which enables to monitor the phenological development, the duration of growth period, the vegetative peak, the physiological changes of leaves, and the periods of culture senescence. Thus, the aim of this study was analyzing the relations of the spectral response of soybean cultivars with their phenological development by NDVI. To accomplish this, two experiments were carried out within the Cooperativa Central de Pesquisa Agrícola - COODETEC, in Cascavel, in the state of Paraná. To study plants growth habits and different development cycles, five soy cultivars were used. Furthermore, two irrigation regimes were also tested: the normal one (N), in which there was no water stress, and the water stress regimen (CEH). For experiment 1, NDVI data was collected, while for experiment 2, NDVI and Leaf Area Index (LAI) data were collected. These elements were analyzed by comparative charts of the temporal evolution of NDVI profiles for cultivars, considering treatments N and CEH. The mean ratios were compared using the t-student test at the 5% significance level. The relation between NDVI of each cultivar with their respective phenological development stage was also established. For experiment 2, models of simple linear regression were generated between NDVI and LAI for each cultivar and irrigation condition. For experiment 1, the temporal profile of NDVI described the normal behavior of the culture in the first days after sowing (DAS), and it showed values close to 0.2; as the plants developed, the NDVI values increased until the maximum value, close to 0.9. Determinate cycle cultivars obtained maximum NDVI at 56 DAS and V7 stage, while cultivars of indeterminate cycle obtained NDVI maximum at 70 DAS and V8 stage. In general, normal water regime treatments showed higher NDVI than water stress treatments. Regarding the experiment 2, coefficients of determination from 0.50 to 0.86 were found. The NDVI was efficient in monitoring soybean culture development. Thus, functions set between NDVI and LAI can be used for monitoring the crop. / A importância econômica da cultura da soja requer o desenvolvimento de técnicas que possibilitem o monitoramento das condições de desenvolvimento de culturas em larga escala. Neste contexto, o monitoramento agrícola por sensoriamento remoto é uma ferramenta com muito potencial. Este monitoramento é realizado por meio de índices de vegetação, sendo mais utilizado o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada NDVI. Os perfis temporais do NDVI indicam a evolução temporal da biomassa, permitindo monitorar o desenvolvimento fenológico, a duração do período de crescimento, o pico vegetativo, as mudanças fisiológicas das folhas e os períodos de senescência das culturas. Sendo assim, o objetivo do trabalho foi analisar a relação da resposta espectral de cultivares de soja com seu desenvolvimento fenológico por meio do NDVI. Para tanto, foram realizados dois experimentos nas dependências da Cooperativa Central de Pesquisa Agrícola COODETEC, no município de Cascavel PR. Buscando estudar plantas com hábitos de crescimento e ciclos de desenvolvimento distintos, foram utilizadas cinco cultivares de soja. Além disso, também foram testados dois regimes de irrigação, o normal (N) em que não houve estresse hídrico e o regime com estresse hídrico (CEH). Para o experimento 1, foram coletados dados de NDVI e para o experimento 2, foram coletados dados de NDVI e Índice de Área Foliar IAF. Os dados foram analisados por meio de gráficos comparativos da evolução temporal dos perfis de NDVI para as cultivares, considerando os tratamentos N e CEH. As médias dos índices foram comparadas pelo teste t-student, ao nível de 5% de significância. Também foi verificada a relação entre o NDVI de cada cultivar com o seu respectivo estádio de desenvolvimento fenológico. Para o experimento 2, foram gerados modelos de regressão linear simples entre NDVI e IAF para cada cultivar e condição de irrigação. Para o experimento 1, o perfil temporal do NDVI descreveu o comportamento normal da cultura, nos primeiros dias após a semeadura (DAS), e apresentou valores próximos a 0,2; à medida que as plantas se desenvolveram, os valores de NDVI aumentaram até o valor máximo, próximo de 0,9. As cultivares de ciclo determinado obtiveram NDVI máximo aos 56 DAS e estádio V7 e as cultivares de ciclo indeterminado obtiveram NDVI máximo aos 70 DAS e estádio V8. De maneira geral, os tratamentos do regime hídrico normal apresentaram NDVI superiores ao tratamento com estresse hídrico. Em relação ao experimento 2, foram encontrados coeficientes de determinação de 0,50 a 0,86. Verificou-se que o NDVI foi eficiente no monitoramento do desenvolvimento cultura da soja e conclui-se que as funções ajustadas entre o NDVI e IAF podem ser utilizadas para o monitoramento dessa cultura.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Douglas _Torres.pdf: 3616129 bytes, checksum: a4f03d06a9a51441bb0fbfebd263c6b0 (MD5) Previous issue date: 2014-02-20 / Hydrogen is naturally formed in intermediate stages of anaerobic digestion and is subsequently consumed to generate products such as methane and hydrogen sulphide. So, in order to increase the energetic efficiency of gases produced in the system, it was necessary to separate hydrogen. It is essential to interrupt hydrogen consumption by methanogenic and sulphidegenic phases of anaerobic digestion process. As the effluent from cassava processing presents high concentration of sugars, there may be some possibility to favor the acidogenic digestion process, which provides better conditions to produce hydrogen gas and inhibit methanogenic archaea. Thus, this trial aims at evaluating hydrogen production from anaerobic digestion of wastewater from the cassava manufacturing process in an upflow anaerobic reactor, where bamboo was used as support medium. Four experimental runs (R1, R2, R3 and R4) were carried out in a 3.0 L plexiglass reactor, operated at 0.75 h-1 flow rate and Hydraulic Detention Time (HDT) of 4 hours. The assays were inoculated with 10% of the effective volume of an anaerobic sludge digester installed on a cassava industry at 95 °C for 15 min to eliminate microorganisms that produce methane. The cassava pH adjustment was managed to 6.0, but only at the R1 run. In R2, R3 and R4 runs, without any pH change, the values ranged from 3.74 to 4.47. The reactors showed a consumption average from total sugar superior at 80%, whose COD removals were 55.26, 15.27, 46.16 and 40.42% for R1, R2, R3 and R4, respectively. It was also observed that biogas flow decreasing provided greater biomass accumulation in the reactor. Thus, the results of HDT values were obtained by hydrodynamic essay of 3.75, 1.08, 1.83 and 2.43 for R1, R2 R3 and R4, respectively. It can also be observed that the process of hydrogen generation was associated with the metabolic route to generate butyric acid, since the increase of this product from acidogenesis resulted in higher amounts of hydrogen. It was also pointed out that the peak incidences of lactic and propionic acid concentrations in the effluent occurred simultaneously to the decreased production, which could indicate H2 consumption. The use of cassava without pH correction in R2, R3 and R4 resulted in lower productions of H2 maybe as a result of solventogenesis possibility that was recorded by the increase in butanol and ethanol production, which matched to the hydrogen flow reduction. The highest molar flow rates of H2 were observed in R1, with maximum value of 10.6mmolH2.h-1. R2 essay showed the highest percentages of hydrogen in biogas (45.37%) and maximum flow of 3.37 mmolH2.h-1, whose highest concentrations of calcium in cassava lots were used in that period. However, R3 and R4 reactors showed the highest flows (0.99 and 1.80 mmolH2.h-1). Thus, it should be highlighted the importance of correcting pH of cassava industry wastewater and monitoring alcohols and volatile fatty acids generated during this process. / O hidrogênio é naturalmente formado em etapas intermediárias da digestão anaeróbia e é posteriormente consumido para geração de produtos como o metano e o ácido sulfídrico. Para possibilitar a separação do hidrogênio, em busca do aumento da eficiência energética dos gases gerados no reator, torna-se necessária a interrupção do consumo do hidrogênio pelas fases metanogênica e sulfetogênica do processo de digestão anaeróbia. Como o efluente do processamento da mandioca apresenta elevada concentração de açúcares, pode ocorrer o favorecimento do processo de digestão acidogênica, que proporciona melhores condições para a geração do gás hidrogênio e inibição das arqueias metanogênicas. Assim, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar a produção de hidrogênio a partir da digestão anaeróbia de efluente do processo de fabricação de fécula de mandioca (manipueira), em reator anaeróbio de leito fixo e fluxo ascendente, utilizando hastes de bambu como meio suporte. Foram realizados 4 ensaios experimentais (R1, R2, R3 e R4) em reator de plexiglass com 3,0 L de volume útil, operados com vazão de 0,75 L.h-1 e tempo de detenção hidráulica (TDH) de 4 horas. Os ensaios foram inoculados com 10% do volume útil de lodo anaeróbio de um biodigestor instalado em uma fecularia, previamente aquecido a 95 °C por 15 minutos para eliminação de microrganismos produtores de metano. O ajuste do pH da manipueira foi realizado para 6,0 somente no ensaio R1. Nos ensaios R2, R3 e R4, sem alterações do pH, os valores variaram de 3,74 a 4,47. Os reatores apresentaram média de consumo de açúcares totais superiores a 80%, com remoções de DQO de 55,26; 15,27; 46,16 e 40,42% para R1, R2, R3 e R4, respectivamente. Foi observado que a redução das vazões de biogás proporcionou maior acúmulo de biomassa no reator. Os resultados dos valores de TDH foram obtidos pelo ensaio hidrodinâmico de 3,75, 1,08, 1,83 e 2,43 para R1, R2, R3 e R4, respectivamente. Foi possível verificar que o processo de geração de hidrogênio estava associado à via metabólica de geração de ácido butírico, uma vez que o aumento deste produto da acidogênese proporcionou elevação dos valores de hidrogênio. Observou-se também que os picos de concentrações de ácido lático e propiônico no efluente ocorreram simultaneamente às reduções de produtividade e podem indicar o consumo de H2. A utilização da manipueira, sem correção de pH em R2, R3 e R4, resultou em menores produtividades de H2, possivelmente resultantes do favorecimento da solvetogênese, verificada pela elevação das produções de butanol e etanol, que coincidiram com a redução das vazões de hidrogênio. As maiores vazões molares de H2 foram observadas em R1, com valor máximo de 10,6 mmolH2.h-1. O ensaio R2 apresentou as maiores percentagens de hidrogênio no biogás (45,37%) e vazão máxima de 3,37 mmolH2.h-1, em que foram observadas as maiores concentrações de cálcio nos lotes de manipueira, utilizados naquele período. Os reatores R3 e R4 apresentaram vazões máximas de 0,99 e 1,80 mmolH2.h-1. Dessa forma, destaca-se a necessidade da correção dos valores de pH do efluente de fecularia e monitoramento dos álcoois e ácidos graxos voláteis gerados no processo.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanessa _Taques Batista.pdf: 1631976 bytes, checksum: 3a24db303da25827a7f7b853df1cdc7b (MD5) Previous issue date: 2014-07-22 / The physiological quality of seeds is necessary for the success of rural activity condition. The soybean crop is the main crop sown in Brazil, which is one of the largest producers and exporters of this product. Despite the success of soybean in Brazil, it is still possible to observe, in rural properties in Cascavel, state of Paraná, the use of saved soybean seeds (named in this work as seeds for own consumption), grains that farmers keep with them for the next year sowing. In this attempt to reduce the cost process, the producer makes the treatment of seeds for own consumption with pesticides on his own farm, with the aid of an instrument called metal drum. This is meant to shelter the seeds and pesticides and, with a mechanical circular motion, distribute the defensives over the seeds. The objective of this study was evaluating the physiological quality of soybean seeds for own consumption under treatment in metal drums through germination, vigor tests and identification of mechanical damage. The experimental design was completely randomized, factorial 2 X 3 with three cultivars and two treatments: one with and another without treatment in drums. Means were compared statistically by Tukey test at 5% of probability. In the germination test, the N5909 and Apollo cultivars with treatment in drums had higher percentages of normal seedlings, but it was less than 80%. For vigor tests, treatments in drums exhibited higher percentage of abnormal and dead seedlings, indicating that, under stress conditions, damage to the seeds treated in metal drums have influence on the physiological quality of seeds. In the tetrazolium test for identifying damages, all three treated cultivars had mechanical damage. Thus, the seed for own consumption treated in drums showed low vigor and presence of mechanical damage. The seed for own consumption that has not been subjected to the treatment also showed low vigor, but also had lower mechanical damage when compared to the seeds who received treatment. / A qualidade fisiológica de sementes é condição necessária para o sucesso da atividade agrícola. A soja é a principal cultura semeada no Brasil, que é um dos maiores produtores mundiais e exportadores deste produto. Apesar do sucesso da cultura da soja no Brasil, ainda é possível observar, nas propriedades rurais do município de Cascavel PR, o uso de sementes de soja salvas (denominadas neste trabalho como sementes para consumo próprio), ou seja, grãos que os produtores rurais guardam para fazer a semeadura no próximo ano. Neste processo de tentativa de redução de custos, o produtor faz o tratamento das sementes de consumo próprio com defensivos na própria propriedade rural, com auxílio de um instrumento denominado tambor metálico, cuja função é abrigar as sementes e os defensivos e, em um movimento mecânico circular, distribuir os defensivos sobre as sementes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade fisiológica de sementes para consumo próprio de soja, submetidas ao tratamento em tambores metálicos, por meio dos testes de germinação, testes de vigor e identificação de danos mecânicos nos grãos. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 X 2, com três cultivares e dois tratamentos: com e sem tratamento em tambores. As médias foram comparadas estatisticamente pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. No teste de germinação, os cultivares N5909 e Apollo, com tratamento em tambores, apresentaram maior porcentagem de plântulas normais, porém, inferior a 80%. Para os testes de vigor, os tratamentos em tambores apresentaram maiores médias de plântulas anormais e mortas, indicando que, em condição de estresse, os danos provocados nas sementes tratadas em tambores metálicos influenciam em sua qualidade fisiológica. No teste de tetrazólio para a identificação de danos, as três cultivares tratadas apresentaram danos mecânicos. Desta forma, a semente para consumo próprio tratada em tambor apresentou baixo vigor e presença de danos mecânicos. A semente para consumo próprio que não foi submetida ao tratamento também apresentou baixo vigor, porém apresentaram danos mecânicos

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos _Roberto Juchen.pdf: 4651753 bytes, checksum: 3109cc48a932cf6c73a7ff9fd56302c2 (MD5) Previous issue date: 2014-09-26 / The present study aims to determine trace elements concentration, adsorbed by sediments in waterproofed areas of the city limits as well as sediments that are deposited in the main rivers beds, which are responsible to perform drainage in Toledo city, Paraná. In order to study the sediment enrichment by trace elements, initially, there was some need to know the basal contents of these elements at the researched site. Therefore, and according to the scientific guidelines for this procedure, the chosen soil samples were taken from legal reserve areas located in the nearby rural farms, since these areas meet the requirements of preserving the natural characteristics of the soil in this region. Thus, five (5) sites were selected for sampling sediments on the streets as well as five (5) sites from the main rivers that have received sediments carried from the urban area by natural and anthropogenic processes. There were monthly collections in the studied rivers from April 2012 to March 2013 as well as fortnightly monitoring concerning the main physical parameters of river water (pH, dissolved oxygen, oxide reduction potential, conductivity, total dissolved solids, temperature and turbidity) in order to determine how these conditions can interfere on trace elements adsorbed by sediments deposited in the water environment. The applied analytical techniques were inductively coupled argon plasma-atomic emission spectroscopy (ICP-OES), total organic carbon (COT), laser granulometry and mineralogy by diffraction. The background showed the following concentrations: Fe (105,956), Al (102,372) Mg (2,303.2), Mn (916.4), Na (493.1), Cu (212.3), Zn (82.14 ), Ba (62.51), Cr (52.4), Ni (30.36), Pb (17.46), Sb (4.58) and Cd (0.69) in mg kg-1. The statistical analysis of the main components is summarized in three components that explained 96% variability of the background results, thus, it shows that there is no source of geogenic or anthropogenic contamination on the legal reserves. The sediments were classified as having an average particle size greater than 0.09 mm. The average clay fraction varied from 2 to 6% of the total mass of sediment samples. Mineralogical presences in the urban and aquatic environments were equivalent; they presented the following decreasing sequence number of the following minerals: quartz> hematite> andesite> kaolinite. They were compared to the background levels previously determined, the sediments of streets and rivers were enriched by trace elements in the following percentage rates: Ba (45.4 to 39.3%), Cu (48.6 to 44.3%), Cr (37.2 to 56.3%), Mn (81.6 - 0%), Ni (0 - 18.6%), Pb (40 - 0%), Zn (283.7 to 140.2 %), Mg (34.3 to 18.4%) and Na (250.2 to 295%), while TOC percentages showed an average distribution of 1% in all sites where samples were analyzed. The highest geo-accumulation rates were obtained where there was great enrichment by Zn as a trace element and according to the main guidelines, the maximum values obtained by trace elements such as Cd, Cr, Cu, Ni and Zn can produce adverse effects in this watershed. Finally, the monitoring methodology using control charts associated with the scores of the main components has demonstrated that among the monitored physicochemical parameters, electrical conductivity was retained in all the first components of the analyzed rivers. Thus, this parameter showed the highest correlations that interfere in the processes of adsorption and desorption of trace elements from sediments to water environment. At last, it was concluded that rural and urban anthropogenic contributions are responsible for the enrichment of sediments by trace elements in this area of study and also that scientific data are important for future environmental management processes of this municipality. / Este estudo teve como objetivo determinar a concentração de elementos-traço adsorvidos pelos sedimentos nas áreas impermeabilizadas do perímetro urbano e também dos sedimentos que se depositam nos leitos dos principais rios que realizam a drenagem do município de Toledo-PR. Para os estudos de enriquecimento dos sedimentos por elementos-traço, houve inicialmente a necessidade de que se conhecessem os níveis basais desses elementos no local de estudo. Portanto, e conforme as orientações científicas para este procedimento, este estudo optou por amostras de solo retiradas de áreas denominadas de reserva legal, situadas em propriedades rurais próximas do município, uma vez que estas áreas atendem aos requisitos de preservação das características naturais do solo da região. Para amostragens de sedimentos, foram selecionados cinco locais situados em ruas de alto tráfego de automóveis do município e também cinco locais nos principais rios que recebem os sedimentos carreados da área urbana por processos naturais e antrópicos. Nos rios, além das coletas mensais de sedimentos, realizadas entre abril de 2012 e março de 2013, foi realizado quinzenalmente o monitoramento dos principais parâmetros físicos da água (pH, oxigênio dissolvido, potencial de oxido redução, condutividade, sólidos totais dissolvidos, temperatura e turbidez) a fim de verificar como essas condições podem interferir na concentração dos elementos-traço adsorvidos pelos sedimentos que são depositados nesses locais. As técnicas analíticas utilizadas foram as de espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES), carbono orgânico total (COT), granulometria a laser e mineralogia por difração. O background apresentou a seguinte concentração: Fe (105.956), Al (102.372), Mg (2.303,2), Mn (916,4), Na (493,1),Cu (212,3), Zn (82,14), Ba (62,51), Cr (52,4), Ni (30,36), Pb (17,46), Sb (4,58) e Cd (0,69) em mg Kg-1. A análise estatística de componentes principais se resumiu em apenas três componentes que explicaram 96% da variabilidade dos resultados do background, mostrando assim que as reservas legais não possuem qualquer fonte de contaminação geogênica ou antropogênica. Os sedimentos foram classificados com granulometria média superior a 0,09 mm. A fração argila foi determinada entre 2 a 6% em média da massa total das amostras dos sedimentos. As presenças mineralógicas no ambiente urbano e aquático foram equivalentes; apresentaram a seguinte série sequencial decrescente dos seguintes minerais: quartzo > hematita > andesito > caulinita. Comparados aos níveis do background determinado anteriormente, os sedimentos de ruas e de rios foram enriquecidos por elementos-traço nas seguintes proporções percentuais respectivas: Ba (45,4 - 39,3%), Cu (48,6 - 44,3%), Cr (37,2 56,3%), Mn (81,6 - 0%), Ni (0 - 18,6%), Pb (40 - 0%), Zn (283,7 - 140,2%), Mg (34,3 - 18,4%) e Na (250,2 - 295%) e os percentuais de COT apresentaram distribuição média de 1% em todos os locais de amostragens analisados. Os maiores índices de geoacumulação foram atingidos nos locais de amostragens onde ocorreu grande enriquecimento pelo elemento-traço Zn e segundo os principais guidelines, os valores máximos obtidos pelos elementos-traço Cd, Cr, Cu, Ni e Zn são capazes de produzir efeitos adversos nesta bacia hidrográfica. Por fim, a metodologia de monitoramento que utiliza gráficos de controle, associados aos escores das componentes principais, permitiu demonstrar que dentre os parâmetros físico-químicos monitorados, a condutividade elétrica foi retida em todas as primeiras componentes dos rios analisados. Portanto, foi o parâmetro que apresentou maiores correlações que interferem nos processos de adsorção e dessorção de elementos-traços dos sedimentos para o meio hídrico. Concluiu-se que as contribuições antropogênicas rurais e urbanas são responsáveis pelo enriquecimento dos sedimentos por elementos-traço nesta área de estudo e também que os dados científicos obtidos são importantes para futuros processos de gestão ambiental deste município