O biohidrogênio, obtido a partir da fermentação de carboidratos, surge como alternativa aos combustíveis derivados de petróleo. O hidrogênio possui elevada densidade energética (141,9 J/kg) e a sua queima não emite carbono na atmosfera. Além disso, tecnologias modernas como as Células a Combustível Microbianas (CCM) estão sendo desenvolvidas para produção de energia elétrica a partir de matérias primas renováveis. O funcionamento dessas células envolve algumas reações, entre elas a oxidação dos compostos orgânicos, catalisada por microrganismos. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi combinar duas formas de obtenção de energia renovável: a produção fermentativa de hidrogênio por uma cepa de Clostridium beijerinckii Br21 e o aproveitamento dos subprodutos dessa fermentação na geração de energia elétrica, através de uma CCM com um consórcio de microrganismos. Foi realizado um estudo de diferentes composições de meio de cultura para a produção fermentativa de H2 pelo C. beijerinckii Br21 visando aumentar a concentração de ácidos orgânicos a partir da glicose. Como principais subprodutos da fermentação foram detectados os ácidos lático, acético e butírico nas concentrações de 0,26, 0,30 e 2,90 g/L, respectivamente. Desse modo, uma CCM, na qual uma cultura mista de microrganismos cresceu no bioânodo foi alimentada com estes ácidos orgânicos separadamente (cerca de 1 g/L) e, posteriormente, com o efluente da produção de H2 para geração de energia elétrica. Em 7 dias de operação da CCM, a densidade de potência média se estabilizou em 1,2, 0,50, 0,62, 0,73 e 0,60 W/m2 nas CCMs alimentadas com os ácidos acético, butírico, lático, a mistura dos ácidos e com o efluente, respectivamente. Além disso, foi verificado por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR) que o ácido lático, o ácido butírico e o efluente da fermentação promoveram maior crescimento do biofilme. Entretanto, na CCM alimentada com ácido acético, a qual teve o menor crescimento do biofilme, foi obtida a maior densidade de potência (1,2 W/m2). Portanto, nota-se que é possível combinar processos para aproveitar a energia contida em subprodutos da fermentação de H2 para gerar outro tipo de energia: a energia elétrica em uma célula a combustível microbiana. Desta forma as matérias primas renováveis podem ser aproveitadas de forma integral. / Biohydrogen obtained from carbohydrate fermentation constitutes an alternative to fuel oil derivatives. Hydrogen has high energy density (141.9 J/kg), and its burning does not release carbon into the atmosphere. Moreover, modern technologies such as Microbial Fuel Cells (MFCs) are being developed to produce electric energy from renewable raw materials. These cells operate through reactions, like organic compound oxidation, catalyzed by microorganisms. This study has combined two ways of obtaining renewable energy: fermentative hydrogen production by Clostridium beijerinckii Br21 strain and use of fermentation byproducts in electric energy production by a MFC associated with a microorganism consortium. Different culture medium compositions were evaluated for fermentative hydrogen production by C. beijerinckii Br21 in an attempt to increase the concentration of organic acids originating from glucose. The main fermentation byproducts were lactic, acetic, and butyric acids at concentrations of 0.26, 0.30, and 2.90 g/L, respectively. The MFC containing a mixture of microorganisms grown on the bioanode was fed with these organic acids separately (approximately 1 g/L) and subsequently fed with effluent from hydrogen production to generate electric energy. On day 7 of MFC operation, the average power density stabilized at 1.2, 0.50, 0.62, 0.73, and 0.60 W/m2 in MFCs fed with acetic acid, butyric acid, lactic acid, a mixture of the acids, and the effluent, respectively. Scanning Electron Microscopy (SEM) and quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR) revealed that lactic acid, butyric acid, and fermentation effluent promoted higher biofilm growth. However, the MFC fed with acetic acid provided the lowest biofilm growth and the highest power density (1.2 W/m2). Therefore, it is possible to combine processes to take advantage of the energy contained in hydrogen fermentation byproducts to generate another type of energy: electric energy in a microbial fuel cell. In this way, entire renewable raw materials can be used.

A fim de contribuir para o conhecimento da composição química da aguardente de cana de açúcar e da eficiência de algumas etapas de sua produção, verificou-se o perfil qualitativo e quantitativo de 15 ácidos orgânicos (ácidos acético, lático , glicólico, pirúvico, oxálico, malônico, succínico, glutárico, caprico, citramálico, málico, láurico, cítrico, mirístico e palmítico) num total de 98 amostras de aguardentes, sendo 15 delas (destiladas e coletadas diretamente de alambiques), para cada fração de \"cabeça\", \"coração\" e \"cauda\". Destas, cinco amostras (oriundas do mesmo vinho) também foram destiladas tanto em colunas quanto em alambiques, para efeito de comparação. As demais são aguardentes prontas para o consumo, as quais foram atribuídas as qualidades de envelhecidas e descansadas. O objetivo deste trabalho é conhecer os perfis químicos qualitativo e quantitativo dos ácidos orgânicos em aguardentes de cana de açúcar, procurando correlacioná-los com o processo de destilação da bebida. O método de análise dos ácidos orgânicos consiste numa pré-concentração da amostra através da secagem completa de 20 mL de aguardente à temperatura ambiente e posterior adição de 200 µL de solução derivatizante. Um cromatógrafo para fase gasosa (CG) Hewlett-Packard modelo 5890, equipado com detector de ionização por chama, e uma coluna capilar DB-5 (5%-Phenyl-methylpolysiloxane) com dimensões de 50 m x 0,20 mm x 0,33 µm, foram utilizados durante a execução do trabalho. Para o tratamento dos resultados analíticos, efetuou-se a aplicação de métodos multivariados de análises (quimiometria), a fim de se observar tanto as similaridades entre os destilados de alambiques e colunas, quanto as frações de \"cauda\", \"coração\" e \"cabeça\", do destilado de alambique, como também observar as correlações entre a análise sensorial de aguardentes envelhecidas e descansadas, com os teores ácidos das mesmas. / In order to contribute to the knowledge of sugar cane spirits chemical composition and better understanding of the different distillation process during beverage\'s production, the qualitative and quantitative profile of 15 organic acids (acetic, lactic, glycolic, pyruvic, oxalic, malonic, succinic, glutaric, capric, citramalic, malic, lauric, citric, myristic and palmitic) have been studied in 98 sugar cane spirits samples. Fifteen of them (distilled and collected directly from alembics) for each fraction \"head\", \"heart\" and \"tail\". Five of these samples (obtained from the same wine) were distilled in both columns and stills, for comparison effect. The aim of this work is know the qualitative and quantitative chemistry profiles of organic acids in sugarcane spirits, correlate them with distillation process of drink. The methodology adopted for organic acids analysis was based on sample pre-concentration through complete drying 20 mL of spirit at room temperature and subsequent addition of 200 µL derivatizing solution. Hewlett-Packard 5890 model gas chromatograph (GC) equipped with flame ionization detector and capillary column DB-5 (5%-Phenyl-methylpolysiloxane) with dimensions of 50 m x 0.20 mm x 0.33 µm was used in this study. Multivariate analysis methods (chemometrics) were applied to the analytical results in order to observe similarities between alembic and column spirits, three fractions from alembic distillate and to evaluate the correlation between sensory analysis proprieties of aged and \"rested\" sugarcane spirits and to their acids contents.

Made available in DSpace on 2016-02-26T12:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarolinaTirloni.pdf: 695830 bytes, checksum: 8df7ad3d02944ad92c8e93096b048d2c (MD5) Previous issue date: 2006-03-27 / The increase of the weathering cause changes in some soil properties, turning it more electropositive and with greater capacity of adsorving ions such as phosphate. The different management systems to which the soil is submitted can increase or diminish the P fixation, depending on the transformation degree and interaction among the components added by the management and by the soil matrix by itself. The adoption of management systems that may offer an increase in the organic matter level, or of a fraction of it (organic acids, for instance), can contribute to the reduction of the P adsorption in the surface of the iron and aluminum oxides. Several soil properties affect these relationships, being the most important: the mineralogy, the texture, the pH, the zero charge point, the organic matter, the kind of organic acids, and the microbial activity. The present work aimed to evaluate the interactive effects between acid citric doses plus enzymatic activator and the availability of some phosphorus forms in a soil of strong clay texture and in a medium texture soil, submitted to the application of superficial and incorporated liming. The work was conducted in green house in the Faculdade de Ciências Agrárias (FCA), of the Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD). Two types of soil were utilized: Distroferric red Latossol, with strong clay texture, and Distrofic Red Latossol, medium texture. The factors studied in each kind of soil were: two types of liming(surface liming and incorporated liming); six doses of citric acid plus enzymatic activator (0, 1, 2, 3, 4 e 5 kg ha-1); four depths (0-50, 50-100, 100-150, 150-200mm). The soils were submitted to the Pi, Po, Pt and Prem analyses, and in the routine analysis P (Melich 1) was determined. In the conditions in which this work was conducted it is possible to be concluded that: the application of citric acid plus enzymatic activator doses induces to reactions in the soil, and the Pi and Pt levels depend on the soil texture and liming form; in the soil with heavy clay texture, the more elevated levels of Pi and Pt are, in general, found when the liming is incorporated, while for the medium texture soil this occurs toe the superficial liming; in the medium texture soil the Prem levels vary according to the liming form and the citric acid plus enzymatic activator doses / O aumento do intemperismo provoca mudanças em algumas propriedades do solo, tornando-o mais eletropositivo em com maior capacidade de adsorver ânions como fosfato. Os diferentes sistemas de manejo a que o solo é submetido podem aumentar ou reduzir a fixação de P, dependendo do grau de transformação e interação entre os componentes adicionados pelo manejo e pela matriz do solo propriamente dita. A adoção de sistemas de manejo que propiciem um incremento no teor de matéria orgânica, ou de uma fração desta (ácidos orgânicos, por exemplo), podem contribuir para a redução da adsorção de P, através da formação de complexos que bloqueiam os sítios de adsorção de P na superfície dos óxidos de ferro e de alumínio. Várias propriedades do solo afetam essas relações, sendo as mais importantes: a mineralogia, a textura, o pH, o ponto de carga zero, a matéria orgânica, os tipos de ácidos orgânicos e a atividade microbiana. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos interativos entre doses de ácido cítrico mais ativador enzimático e a disponibilidade de algumas formas de fósforo em um solo de textura muito argilosa e em um solo de textura média submetidos a aplicação de calagem superficial e incorporada. O trabalho foi realizado em casa de vegetação na Faculdade de Ciências Agrárias (FCA), da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD). Foram utilizados dois solos: Latossolo Vermelho distroférrico, textura muito argilosa e Latossolo Vermelho distrófico, textura média. Sendo que os fatores estudados em cada solo foram: dois tipos de calagem (calagem superficial e calagem incorporada); seis doses de ácido cítrico mais ativador enzimático (0, 1, 2, 3, 4 e 5 kg ha-1); quatro profundidades (0-50, 50-100, 100-150, 150-200mm). Os solos foram submetidos à análise de Pi, Po, Pt e Prem e na análise de rotina foi determinado P (Melich 1). Nas condições em que o presente trabalho foi desenvolvido pode-se concluir que: A aplicação de doses de ácido cítrico + ativador enzimático induz reações no solo e os teores de Pi e Pt dependem da textura do solo e da forma de calagem; no solo de textura muito argilosa, os teores mais elevados de Pi e Pt são, geralmente, encontrados quando a calagem é incorporada, enquanto para o solo de textura média isso ocorre para a calagem superficial; no solo de textura média os teores de Prem variam com a forma de calagem e as doses de ácido cítrico + ativador enzimático

Made available in DSpace on 2016-02-26T12:59:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarolinaTirloni.pdf: 695830 bytes, checksum: 8df7ad3d02944ad92c8e93096b048d2c (MD5) Previous issue date: 2006-03-27 / The increase of the weathering cause changes in some soil properties, turning it more electropositive and with greater capacity of adsorving ions such as phosphate. The different management systems to which the soil is submitted can increase or diminish the P fixation, depending on the transformation degree and interaction among the components added by the management and by the soil matrix by itself. The adoption of management systems that may offer an increase in the organic matter level, or of a fraction of it (organic acids, for instance), can contribute to the reduction of the P adsorption in the surface of the iron and aluminum oxides. Several soil properties affect these relationships, being the most important: the mineralogy, the texture, the pH, the zero charge point, the organic matter, the kind of organic acids, and the microbial activity. The present work aimed to evaluate the interactive effects between acid citric doses plus enzymatic activator and the availability of some phosphorus forms in a soil of strong clay texture and in a medium texture soil, submitted to the application of superficial and incorporated liming. The work was conducted in green house in the Faculdade de Ciências Agrárias (FCA), of the Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD). Two types of soil were utilized: Distroferric red Latossol, with strong clay texture, and Distrofic Red Latossol, medium texture. The factors studied in each kind of soil were: two types of liming(surface liming and incorporated liming); six doses of citric acid plus enzymatic activator (0, 1, 2, 3, 4 e 5 kg ha-1); four depths (0-50, 50-100, 100-150, 150-200mm). The soils were submitted to the Pi, Po, Pt and Prem analyses, and in the routine analysis P (Melich 1) was determined. In the conditions in which this work was conducted it is possible to be concluded that: the application of citric acid plus enzymatic activator doses induces to reactions in the soil, and the Pi and Pt levels depend on the soil texture and liming form; in the soil with heavy clay texture, the more elevated levels of Pi and Pt are, in general, found when the liming is incorporated, while for the medium texture soil this occurs toe the superficial liming; in the medium texture soil the Prem levels vary according to the liming form and the citric acid plus enzymatic activator doses / O aumento do intemperismo provoca mudanças em algumas propriedades do solo, tornando-o mais eletropositivo em com maior capacidade de adsorver ânions como fosfato. Os diferentes sistemas de manejo a que o solo é submetido podem aumentar ou reduzir a fixação de P, dependendo do grau de transformação e interação entre os componentes adicionados pelo manejo e pela matriz do solo propriamente dita. A adoção de sistemas de manejo que propiciem um incremento no teor de matéria orgânica, ou de uma fração desta (ácidos orgânicos, por exemplo), podem contribuir para a redução da adsorção de P, através da formação de complexos que bloqueiam os sítios de adsorção de P na superfície dos óxidos de ferro e de alumínio. Várias propriedades do solo afetam essas relações, sendo as mais importantes: a mineralogia, a textura, o pH, o ponto de carga zero, a matéria orgânica, os tipos de ácidos orgânicos e a atividade microbiana. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos interativos entre doses de ácido cítrico mais ativador enzimático e a disponibilidade de algumas formas de fósforo em um solo de textura muito argilosa e em um solo de textura média submetidos a aplicação de calagem superficial e incorporada. O trabalho foi realizado em casa de vegetação na Faculdade de Ciências Agrárias (FCA), da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD). Foram utilizados dois solos: Latossolo Vermelho distroférrico, textura muito argilosa e Latossolo Vermelho distrófico, textura média. Sendo que os fatores estudados em cada solo foram: dois tipos de calagem (calagem superficial e calagem incorporada); seis doses de ácido cítrico mais ativador enzimático (0, 1, 2, 3, 4 e 5 kg ha-1); quatro profundidades (0-50, 50-100, 100-150, 150-200mm). Os solos foram submetidos à análise de Pi, Po, Pt e Prem e na análise de rotina foi determinado P (Melich 1). Nas condições em que o presente trabalho foi desenvolvido pode-se concluir que: A aplicação de doses de ácido cítrico + ativador enzimático induz reações no solo e os teores de Pi e Pt dependem da textura do solo e da forma de calagem; no solo de textura muito argilosa, os teores mais elevados de Pi e Pt são, geralmente, encontrados quando a calagem é incorporada, enquanto para o solo de textura média isso ocorre para a calagem superficial; no solo de textura média os teores de Prem variam com a forma de calagem e as doses de ácido cítrico + ativador enzimático

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:48:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daiane_Thais_Weirich.pdf: 1653683 bytes, checksum: 471ea098fc4c57ac4c517631b1bc2e39 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective was to evaluate the chemical composition, the fermentation profile, microbiological profile and aerobic stability of Tifton 85 silage with 28 days of silage, produced with vacuum and without vacuum, with or without microbial inoculant. The experimental design was completely randomized in a 2x2 factorial arrangement (whether or not the vacuum and inoculant application), with five replications. The inoculant consisted of lactic acid bacteria (LAB): Lactobacillus acidophilus at a concentration of 3 x 109 CFU ml-1 viable cells per ml of the product. The variables for the chemical composition were: dry matter (DM), mineral matter (MM), crude protein (CP), neutral detergent insoluble protein (NDIP), acid detergent insoluble protein (ADIP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), soluble carbohydrates (CHO'S) total carbohydrates (total CHO'S), ether extract (EE) and lignin. The pH and ammonia nitrogen (NH3/Total N) were evaluated before ensiling and after opening the silage. The organic acids (lactic, acetic, propionic and butyric) were quantified after the silo opening. In the microbiological profile, after the silage opening, it was counted by culture medium of the population of Clostridium, Bacillus, Enterobacteriaceae, lactic acid bacteria, yeasts and fungi. The aerobic stability was evaluated by the opening on the sixth day of the silage exposure to oxygen. The DM, CP, MM, lignin and NH3/total N content did not differ between treatments and the concentrations of NH3/total N were low (average of 71.7 4g kg-1). The use of vacuum and inoculant had higher levels of soluble CHO'S (23.48 g kg-1). NDF, ADF, cellulose and ADIP contents were lower in treatments without inoculation with vacuum. The ADF and cellulose content were lower when using the inoculant without vacuum. The values of organic acids were low for lactic and acetic acid and within levels recommended for propionic and butyric. The pH values were lower with vacuum use, however above the ideal value for a good preservation of the silage (4.2) in all treatments, with quadratic behavior. There was no variation in the population of lactic acid bacteria between treatments. The Bacillus population was lower with the use of vacuum. The population of Clostridium reduced with the use of inoculant with vacuum compared to the one without vacuum. The population of yeast tended to linear growth in all evaluated treatments from the first to the sixth day of exposure to oxygen and consequently the increase of temperature that showed a quadratic behavior. There was no growth of fungi in the silage during the period of exposure to oxygen. The breaking of aerobic stability occurred from the 3rd day after opening the silage. The use of vacuum and inoculant are alternatives which can be used in the production of silage Tifton 85, since they promote greater drop in pH, accelerate the aerobic phase reducing consumption of carbohydrates and increases the population of lactic acid producer bacteria, thus improving the fermentation and microbiological profile, and reducing fiber content with slow degradation of the rumen, improving the chemical composition / Objetivou-se avaliar a composição bromatológica, o perfil fermentativo, perfil microbiológico e estabilidade aeróbia de silagens de capim-tifton 85, com 28 dias de ensilagem, produzidas à vácuo e sem vácuo, adicionados ou não de inoculante microbiano. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x2 (aplicação ou não do vácuo e inoculante), com cinco repetições. O inoculante era composto por bactérias ácido láticas (BAL): Lactobacillus acidophilus, na concentração de 3 x 109 UFC ml-1 de células viáveis por ml do produto. As variáveis para a composição bromatológica foram: matéria seca (MS), matéria mineral (MM), proteína bruta (PB), proteína insolúvel em detergente neutro (PIDN), proteína insolúvel em detergente ácido (PIDA), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), carboidratos solúveis (CHO S) carboidratos totais (CHO S totais), extrato etéreo (EE) e lignina. O pH e nitrogênio amoniacal (NH3/N total), foram avaliados antes de ensilar e após abertura da silagem. Os ácidos orgânicos (lático, acético, propiônico e butírico) foram quantificados após a abertura dos silos. No perfil microbiológico, após abertura da silagem foi realizado contagem por meio de cultura da população de Clostridium, Bacillus, Enterobactérias, bactérias ácido láticas, leveduras e fungo. A estabilidade aeróbia foi avaliada da abertura ao sexto dia de exposição da silagem ao oxigênio. Os teores de MS, PB, MM, lignina e NH3/N total não diferiram entre os tratamentos e os teores de NH3/N total foram baixos (média de 71,7 4g kg-1). O uso de vácuo e inoculante apresentaram maiores teores de CHO S solúveis (23,48 g kg-1).Os teores de FDN, FDA, celulose e PIDA foram inferiores nos tratamentos sem inoculante à vácuo. Os teores de FDA e celulose foram inferiores quando utilizado o uso de inoculante sem vácuo. Os valores de ácidos orgânicos foram baixos para ácido lático e acético e dentro do preconizado para propiônico e butírico. Os valores de pH foram inferiores com uso do vácuo, entretanto acima do valor ideal para uma boa preservação da silagem (4,2) em todos os tratamentos, com comportamento quadrático. Não houve variação na população de bactérias láticas entre os tratamentos. A população de Bacillus foi inferior com o uso de vácuo. A população de Clostridium reduziu com o uso de inoculante à vácuo em comparação a sem vácuo. A população de leveduras apresentou tendência a crescimento linear em todos os tratamentos avaliados do primeiro ao sexto dia de exposição ao oxigênio e consequentemente o aumento de temperatura que apresentou comportamento quadrático. Não se observou crescimento de fungos nas silagens durante o período de exposição ao oxigênio. A quebra da estabilidade aeróbia ocorreu a partir do 3º dia após abertura da silagem. O uso de vácuo e inoculante são alternativas que podem ser utilizadas na produção de silagem de capim-tifton 85, pois estes promovem maior queda de pH, aceleram a fase aeróbia reduzindo consumo dos carboidratos e aumenta a população de bactérias produtoras de acido lático, desta forma melhora o perfil fermentativo e microbiológico, além de reduzirem teores de fibra com lenta degradação do rúmen, melhorando a composição bromatológica

Dois ensaios experimentais foram conduzidos com o objetivo de determinar o efeito dietético da suplementação de acidificantes sobre o desempenho, incidência de diarréia (ensaio 1) e na digestibilidade aparente de nutrientes (ensaio 2). No ensaio 1, com duração de 42 dias, 120 leitões desmamados aos 21 dias foram distribuídos em 8 blocos experimentais com três leitões por baia,foram aplicados cinco tratamentos. Os tratamentos foram: ração sem acidificante, com 1,0% de diformiato de potássio, com 1,0% de ácido fumárico, com 1,0% de ácido cítrico ou com 1,0% de ácido benzóico. No ensaio 2, 10 leitões com peso médio inicial de 16,4 kg foram distribuídos em dois blocos experimentais, cada um com cinco repetições, sob dois tratamentos (ração sem acidificante ou com 1,0% de ácido fumárico). No estudo de desempenho, a adição de ácido fumárico nas rações determinou aumentos (P<0,05) no consumo de ração nos períodos de 0 aos 15 dias, 0 aos 32 dias e ganho de peso de 0 aos 42 dias, quando comparado ao tratamento controle. Não foi observada a ocorrência de diarréia nos leitões nos primeiros 14 dias pós-desmame. No ensaio 2, a adição de 1,0% de ácido fumárico na ração não alterou (P>0,05) os coeficientes de digestibilidade aparente da matéria seca, proteína bruta e fibra bruta, os valores de energia digestível e metabolizável das rações e a taxa de absorção e retenção de nitrogênio. A ausência de diferenças nos coeficientes de digestibilidade aparente dos nutrientes dietéticos com a inclusão do acidificante, provavelmente, deveu-se ao curto período de avaliação. A inclusão de ácido fumárico nas rações de leitões desmamados favoreceu o desempenho dos leitões. / Two experimental assays were conducted in order to evaluate the effect of supplementation of acidifiers in the diets both on performance traits and incidence of diarrhea (assay 1) and on nutrient digestibility (assay 2). In assay 1, which lasted for 42 d, it was used 120 21-days old weaned piglets, distributed in 8 blocks of 3 pigs per pen. There were five evaluated treatments, which consisted of: ration without acidifier, with 1,0% of K-diformate, 1,0% of fumaric acid, 1,0% of citric acid or 1,0% of benzoic acid. In assay 2, 10 pigs with an average weight of 16,4 kg were allocated in two treatments (ration without acidifier or supplemented with 1,0% of fumaric acid) with five replicates each; experimental design was ramdomized complete blocks. In comparison with the control treatment, the addition of fumaric acid in the ration led to an increase in the following parameters: daily feed intake from day 0 to 15 (P< 0,05); daily feed intake and body weight gain from day 0 to 32 (P< 0,05) and from day 0 to 42 d (P< 0,05). There was not treatment effect (P> 0,05) upon feed conversion over the experimental period, and it was not observed the occurrence of diarrhea over the first 14 days after weaning. In assay 2, the addition of 1,0% of fumaric acid in the ration did not modify (P>0,05) the coefficients of apparent fecal digestibility of dry matter, crude protein and crude fiber, the values of digestible and metabolizable energy of the rations and the rates of nitrogen absorption and retention. The absence of differences in the coefficients of the dietary nutrient s apparent digestibilidade with the inclusion of the acidifier, probably, was due to the short evaluation period. The inclusion of fumaric acid in the rations of weaned pigs improved performance of piglets; however, it did not modify the coefficients of apparent fecal digestibility of the nutrients.

Orientador: Ricardo de Lima Isaac / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-24T14:00:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_MarlonCaianeloDias_M.pdf: 3410126 bytes, checksum: bb9db3577d3074777f6ae59b1de2ad29 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A recirculação de água de lavagem de filtro em estação de tratamento de água do tipo convencional (ETA) pode representar economia significativa tanto do recurso hídrico quanto de energia, aspecto fundamental do ponto de vista da sustentabilidade. Contudo, se praticada sem critério, tal prática operacional pode representar risco à saúde do consumidor. O objetivo geral desta pesquisa foi avaliar o impacto da recirculação da água de lavagem de filtros (ALAF) na qualidade da água tratada. O trabalho desenvolveu-se na ETA-3 de Campinas-SP que capta do manancial superficial (rio Atibaia), utiliza pré-cloração e policloreto de alumínio como coagulante no processo de tratamento. Investigou-se em escala de bancada (Jar-test) o impacto da aplicação de taxas de recirculação equivalentes a 2, 4, 6, 8 e 10 % em volume de ALAF em relação ao volume total de água tratada na formação de subprodutos de desinfecção (trihalomeanos e ácidos haloacéticos). Os parâmetros carbono orgânico total (COT), carbono orgânico dissolvido (COD), UV254, turbidez, cor (aparente e verdadeira) e metais (alumínio, bário, cádmio, chumbo, cobre, cromo, manganês, zinco e níquel) foram também avaliados. Em geral, as diferentes taxas de recirculação de ALAF não provocaram inadequações quanto ao padrão de potabilidade para os parâmetros: cor, turbidez, metais (bário, cádmio, chumbo, cobre, cromo, manganês, zinco e níquel) e trihalometanos. Quanto aos ácidos haloáceticos, porém, notou-se que não se atendeu ao valor limite estabelecido na legislação e que o aumento da taxa de recirculação provocou a elevação da concentração deste subproduto da desinfecção na água tratada / Abstract: Filter backwash water recycling at conventional water treatment plants (WTP) certainly contributes to water and energy resources rational use, essential for sustainability. However, if practiced without criteria, such operational practice may pose a risk to users¿ health. The overall objective of this research was to evaluate the impact of recirculating filter backwash water on filtered water quality. The work was carried out at Campinas WTP, Sao Paulo State, Brazil. The plant treats surface raw water from Rio Atibaia (pre-chlorination, polyaluminum chloride as main coagulant). It was investigated in lab scale (jar-test) the effect of applying recirculation flowrate corresponding to 2, 4, 6, 8 and 10 % volume of backwash water ratio to total volume of treated water on the formation of disinfection byproducts (trihalomethane, THM and haloacetic acids, HAA). Metals content (aluminum , barium, cadmium, lead, copper, chromium , manganese, zinc and nickel), total organic carbon (TOC), dissolved organic carbon (DOC) , UV254 , turbidity, apparent and true color were also evaluated . In general, tested recirculation rates did not cause filtered water quality mismatches to drinking water standards for the parameters: color, turbidity, metals (barium, cadmium, lead, copper, chromium, manganese, zinc and nickel) and THM. However, for HAA it was found that recycling led to concentration values upper than the maximum contaminant level in Brazilian drinking water standards. Increasing the rate, higher was the concentration of this disinfection by-product in treated water / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_ Monica_ Peters.pdf: 878946 bytes, checksum: b7413c46a3fb8157f851699145fb57ab (MD5) Previous issue date: 2006-04-07 / The organic substance degradation in flooded soil produces organic compouds that can be toxic to the rice plants. The acetic acid is the principal intermediate product from anaerobic degradation in flooded soil. Among several factors that intervene in toxicity of organic acid, pH show to be the most important. The increment of pH induced on increase on dissociated form of acid that is less toxic. So, it is possible that calcium disposed affect the toxicity produced by organic acid. Therefore, the calcium offers stability to the cell membranes by linking among phosphates and carboxilics group of phospholipids, and proteins. The work objective was to estimate the effect of different pH values and calcium concentrations in nutritional solution on toxicity of acetic acid on rice. Two experiments were lead in laboratory with artificial light supplied. The treatments of experiment one were: pH nutritional solution (3.7; 4.7; 5.7 and 6.7) and acetic acid (zero and 2.5 mM of acid). The treatments of experiment two were: calcium concentrations (0.2; 1.0 and 5.0 mM) and acetic acid (zero and 2.5 mM of acid). The morphologic parameters radicular system (total length, radius, area, root dry weight and growth of main root ), shoot dry weight, shoot stature and the concentration and total accumulated amount of N, P, K, Ca and Mg in plants were evaluated. The data of experiment one were submitted to variance analysis, average to Duncan s test 5% probability and polynomial regression analysis and in the experiment two to variance analysis and the average to Duncan s test 5% probability using the statistical program Winstat. The increment on pH values of nutritional solution on presence of acetic acid increased the radicular system and shoot. It also increased the N concentration in shoot of rice. The growth on rice plants were not affected by calcium concentrations in nutritional solution on presence of acetic acid. / A decomposição da matéria orgânica em solos alagados produz compostos orgânicos que podem ser tóxicos às plantas de arroz. O ácido acético é o principal produto intermediário da decomposição anaeróbia da matéria orgânica nos solos alagados. Dentre muitos fatores que interferem na toxidez dos ácidos orgânicos o pH é um fator importante. O aumento deste leva ao acréscimo na proporção da forma dissociada do ácido, que apresenta menor toxidez. Acredita-se na hipótese de que o teor de cálcio no tecido das plantas também possa influenciar na toxidez por ácidos orgânicos. O cálcio oferece estabilidade às membranas das células pela ligação entre fosfatos e grupos carboxílicos de fosfolipídio e proteínas na superfície das membranas. Com base nisto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes valores de pH e concentrações de cálcio em solução nutritiva sobre a toxidez por ácido acético em plantas de arroz. Para isto, foram realizados dois experimentos em bancada de laboratório com fornecimento de luz artificial. Os tratamentos do experimento 1 foram: pH da solução nutritiva (3,7; 4,7; 5,7; 6,7) e ácido acético (0,0 e 2,5 mM), com 3 repetições. Os tratamentos do experimento 2 foram: doses de cálcio (0,2; 1,0; 5,0 mM) e ácido acético (0,0 e 2,5mM), com 4 repetições. Os indicadores avaliados nos dois experimentos foram: parâmetros morfológicos (comprimento total, raio, área, peso de matéria seca radicular e crescimento da raiz principal) do sistema radicular, altura de plantas e peso de matéria seca da parte aérea e concentração e quantidade total acumulada de N, P, K, Ca e Mg na parte aérea das plantas. Os dados obtidos no experimento 1 foram submetidos à análise da variância, teste de Duncan a 5% de probabilidade e análise de regressão polinomial e no experimento 2 análise de variância e teste de Duncan a 5% de probabilidade utilizando o programa estatístico Winstat. O incremento nos valores de pH na solução nutritiva na presença do ácido acético aumentou o desenvolvimento do sistema radicular e da parte aérea das plantas. Também aumentou a concentração de N na parte aérea do arroz. A presença de diferentes concentrações de cálcio na solução nutritiva não afetou a toxidez pelo ácido acético nas plantas de arroz. Palavras-chave:

Demand for lithium (Li) and cobalt (Co) is on the rise, due in part to their increased use in rechargeable Li-ion batteries (RLIB). Current recycling processes that utilize chemical leaching efficiently recover in Li and Co from the cathode material in spent batteries; however, these processes are costly and emit hazardous waste into the environment. Therefore, a more sustainable process for recycling Li and Co is needed, and bioleaching may provide a solution. Fungal bioleaching has been shown in previous studies to effectively mobilize metals (Pb, Al, Mn, Cu, and Zn) from mine tailings, electronic scrap, and spent batteries with organic acids. However, little is known regarding fungal tolerance to Li and Co, and if the concentrations of organic acids excreted by fungi can effectively leach Li and Co from the cathode material. In order to address these questions, experiments were first conducted to test the Li and Co leaching efficiency with organic acids at concentrations similar to what has been previously reported in fungal cultures. The remaining experiments were performed with three fungal species: Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum, and Penicillium simplicissimum. First, fungal biomass production, pH and organic acid excretion were examined when the fungi were grown in Czapek dox broth (CDB) or Sabouraud dextrose broth (SDB). Second, fungal biomass production and pH were examined when the fungi were grown in the presence of Li or Co. This determines tolerance of the fungi to the metals, and if fungal processes were inhibited by the metals. Third, bioleaching was performed with cathode material from RLIB in batch cultures to test the ability of organic acids excreted by A. niger to mobilize Li and Co. Three bioleaching strategies, one-step, two-step, and spent-medium leaching techniques were used to mobilize Li and Co from the cathode in RLIB. Low concentrations of organic acids similar to what is excreted by fungi have not been tested to leach Li and Co from the cathode in RLIB. Results from chemical leaching with low concentrations of organic acids in this study indicate that organic acid leaching efficiency can be increased by utilizing higher concentrations (above 50 mM) of citric or oxalic acid to mobilize Li or Co from the cathode in RLIB. Furthermore, 100 mM of citric acid or 100 mM of oxalic acid mobilized more Co or Li than mixtures of organic acids. Notably the addition of hydrogen peroxide to mixed concentrations of organic acids significantly improved mobilization of Li and Co under abiotic conditions. Different growth media may alter biomass production and potentially organic acid excretion by the three fungal species. Analysis of biomass production by A. niger and P. simplicissimum showed that differences in media composition between CDB and SDB did not affect collected biomass for each species. However, CDB cultures with P. chrysogenum had significantly less biomass than SDB cultures after 10 days of growth. Differences in growth by P. chrysogenum between CDB and SDB may be attributed to preferred nutrients and/or low pH present in SDB cultures. Biomass production by the three fungi increased up to day 10 in CDB or SDB. This result indicated that nutrients in CDB or SDB were not limiting toward fungal growth. Cultures with A. niger had the highest concentrations of organic acids (50 mM of oxalic acid), followed by cultures with P. simplicissimum (30 mM oxalic acid), and P. chrysogenum (less than 5 mM oxalic acid). Organic acids excreted by all three fungal species were detected in cultures in CDB, while only A. niger and P. chrysogenum excreted organic acids in SDB cultures. Metals such a Li or Co present in the cathode of RLIB may be toxic to fungal processes when exposed to high metal concentrations. Metal tolerance experiments indicate that biomass production by the three fungi was significantly inhibited by 100 mg/L Co compared to controls, which contained no metal. Li at a concentration of 1000 mg/L inhibited biomass production by A. niger and P. simplicissimum. However, biomass production by P. chrysogenum was not significantly inhibited by 1000 mg/L Li. I found that P. simplicissimum was the most susceptible to toxic effects of Li and Co among the three fungi. In A. niger cultures amended with 100 mg/L Li or Co, pH at day 5 was similar to control cultures of A. niger without metals (pH 3.0 – 3.4), whereas pH was significantly higher in cultures with 1000 mg/L of Li or Co (pH 7.1 – 7.3). Cultures of A. niger were exposed to the cathode material from RLIB to test the leaching efficiency of excreted organic acids after mobilizing Li and Co. In bioleaching experiments with A. niger, organic acids excreted in the presence of cathode material from RLIB were quantified at concentrations under 50 mM. At the end of bioleaching experiments with A. niger, 40 mM tartaric acid was detected and was the highest produced organic acid in bioleaching cultures. However, with conditions set in this study, organic acids excreted by A. niger mobilized only ̴7% of Co and 20% of Li when using spent medium with cathode material from RLIB. According to findings in chemical leaching experiments, concentrations of organic acids higher than 50 mM will be required in fungal cultures to increase mobilization of Li or Co from the cathode material in RLIB. Modifying growth media to include higher concentrations of sucrose will potentially increase organic acid excretion as demonstrated in previous publications. Future studies should focus on how to maximize organic acid excretion by fungi when exposed to metals found in the cathode of RLIB.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The potassium (K) of a given soil depends primarily on its parent material. The K in the soil can be conceptually divided into: structural K, non-exchangeable K, exchangeable K, and K in the solution. Studies have shown that organic acids, which occur in the rhizosphere of plants and soil microorganisms can facilitate the mineral weathering with the formation of organometallic complexes. The availability of K is an important factor of the productivity for crops and their dynamics in the soil is closely related to its mineralogy. Organic acids of low molecular weight have been used in kinetic studies to release K in soils. The purpose of this study was to (a) evaluate the dynamics of K release in the presence of oxalic acid (OA) in three subtropical Alisols, (b) consider the mineralogical changes caused by soil contact with the acid, and (c) to quantify reserve K existing in three size fractions (sand, silt and clay). Samples of three Alisols of Rio Grande do Sul (RS) were collected. The fractions were separated, and burning organic matter. Furthermore, we determined the levels of K in solution, available K, exchangeable K, non-exchangeable K and total K in each fraction and the fine earth fraction (TFSA). The fractions were subjected to the dynamics of K release test, X-ray analyzes being performed before and after these procedures. PBAC1 and PBAC2 had the highest K total reserve and also the greatest content released during the dynamic test than the PVD. In the XRD patterns were identified quartz and feldspar in the sand and silt fractions. The dominant clay smectite, illite, kaolinite, disordered kaolinite, quartz, microcline, albite and magnetite were identified. No significant differences were observed in mineralogy after contact with the OA. The PBAC1 and PBAC2 soils had the greatest capacity to supply the structural K. The clay fraction of the three soils was the fraction that contributed with provision of K, but the silt fraction of the PBAC2 also released large amount of K. / O teor de potássio (K) de um determinado solo depende principalmente do seu material de origem. O K presente no solo pode ser conceitualmente dividido em: K estrutural, K não trocável, K trocável, e K na solução. Estudos comprovam que ácidos orgânicos, que ocorrem na rizosfera das plantas e microrganismos do solo, podem facilitar a intemperização dos minerais com a formação de complexos organometálicos. A disponibilidade de K é um importante fator de produtividade para as culturas e a sua dinâmica no solo está intimamente ligada à mineralogia dos solos. Ácidos orgânicos de baixo peso molecular têm sido utilizados em estudos de cinética de liberação de K em solos. O objetivo foi (a) avaliar a dinâmica de liberação de K na presença de ácido oxálico (AO) em três Argissolos subtropicais, (b) ponderar as alterações mineralógicas provocadas pelo contato do solo com o ácido, e (c) quantificar a reserva de K existente nas três frações granulométricas (areia, silte e argila). Foram coletadas amostras de três Argissolos do Rio Grande do Sul (RS). As frações granulométricas foram separadas, e a matéria orgânica queimada. Além disso, foram determinados os teores de K na solução, K disponível, K trocável, K não trocável e K total em cada fração e na fração terra fina (TFSA). As frações foram submetidas ao teste de dinâmica de liberação de K, sendo realizadas análises de Raios-X em antes e após estes procedimentos. PBAC1(Argissolo Bruno-Acinzentado Alítico típico - siltito) e PBAC2 (Argissolo Bruno-Acinzentado Alítico típico - arenito) apresentaram a maior reserva total de K e também o maior teor liberado durante o teste de dinâmica que o PVd (Argissolo Vermelho Distrófico típico - granito). Nos difratogramas foram identificados quartzo e feldspato potássico nas frações areia e silte. Na fração argila foram identificados esmectita, ilita, caulinita, caulinita desordenada, quartzo, microclínio, albita e magnetita. Não foram observadas diferenças significativas na mineralogia após o contato com o AO. Os solos PBAC1 e PBAC2 apresentaram a maior capacidade de fornecimento de K estrutural. A fração argila dos três solos foi a fração que mais contribuiu com fornecimento de K, porém a fração silte de PBAC2 destacou-se dentre as demais, apresentando também grande importância na sua liberação.