Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Laboratório de Enzimologia, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-23T11:15:58Z No. of bitstreams: 1 2013_BrendaRabellodeCamargo.pdf: 1629534 bytes, checksum: 5c3f05b33b886b1d1c691fe38f9dab93 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-24T17:51:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_BrendaRabellodeCamargo.pdf: 1629534 bytes, checksum: 5c3f05b33b886b1d1c691fe38f9dab93 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-24T17:51:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_BrendaRabellodeCamargo.pdf: 1629534 bytes, checksum: 5c3f05b33b886b1d1c691fe38f9dab93 (MD5) / A busca por fontes de combustíveis renováveis tem ocupado o centro de discussões em função da necessidade da redução da poluição proveniente da queima de combustíveis fósseis e a uma adequação da matriz energética atual. No Brasil, a proposta é utilizar biomassa vegetal para a produção de bioetanol de segunda geração produzido a partir de resíduos agroindustriais (bagaço e palha de cana de açúcar e piolho de algodão), sendo que uma das etapas limitantes para esse fim é a hidrólise desta biomassa para produção de açúcares fermentáveis. A linhagem de Clostridium thermocellum (Isolado B8) isolada de rúmen de caprinos da raça Moxotó foi caracterizada como capaz de hidrolisar as biomassas citadas e de secretar enzimas e complexos enzimáticos (celulossomas) com atividade de carboximetilcelulase (CMCase) e xilanase. Estas atividades foram detectadas nos sobrenadantes das culturas e também nas frações de proteínas celulossomais, eluídas do substrato residual (FES) e recuperadas do sobrenadante por adsorção a celulose cristalina (FEC).. A fração de proteínas celulossomais eluídas dos substratos palha de cana de açúcar, bagaço de cana-de-açúcar e piolho de algodão, denominadas FES, apresentaram valores mais significativos de atividade de CMCase na faixa de pH de 5,0 a 7,0 e de xilanase de 6,0, e valores de temperatura ótima na faixa entre 65°C e 70°C para CMCase e xilanase. A fração de proteínas celulossomais de palha de cana apresentaram uma média de 80% de retenção da sua atividade de xilanase e CMCase quando incubadas a 70°C por 6 horas. As amostras FEC e FES das fontes de carbono utilizadas apresentaram perfis semelhantes de bandas protéicas pela análise de atividade em gel, sendo observadas 6 bandas com atividade de CMCase e 7 bandas com atividade de xilanase. As amostras FES das diferentes fontes de carbono fracionadas em coluna de exclusão molecular apresentaram perfis cromatográficos diferentes com relação ao volume de eluição dos picos protéicos com massa molecular estimada acima de 2 MDa, e em análise por DLS (Espalhamento de luz dinâmica) foi estimado uma proteína com a massa estimada de 6,5MDa para a amostra de bagaço de cana e palha de cana. Duas proteínas presentes na fração de palha de cana foram identificadas por espectrometria de massa: a proteína estrutural (CipA) e a exoglucanase (CelS). Estes resultados indicam o potencial de utilização do isolado B8 como fonte de atividades enzimáticas holocelulolíticas com propriedades cinéticas adequadas para aplicação industrial.O isolado B8 secreta celulossoma quando cultivado em diferentes fontes de carbono e estes apresentam constituições distintas podendo contribuir para o desenvolvimento de processo industrial para hidrólise enzimática destes resíduos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The search for sources of renewable fuels has been at the center of discussions around the need of reducing pollution from the burning of fossil fuels and the adequacy of current energy matrix. In Brazil, the proposal is to use biomass for the production of second generation bioethanol produced from agricultural and industrial waste (sugar cane straw and bagasse,and cotton louse), and one of the limiting steps for this purpose is the hydrolysis of this biomass for production of fermentable sugars. The strain of Clostridium thermocellum (Isolated B8) isolated from the rumen of Moxotó goats was characterized as capable of hydrolyzing the biomass cited and secrete enzymes and enzyme complexes (Cellulosomes) with carboxymethylcellulase activity (CMCase) and xylanase. These activities were detected in the culture supernatants and also in cellulosomal protein fractions, eluted from the residual substrate (FES) and recovered from the supernatant by adsorption crystalline cellulose (FEC). The fraction eluted cellulosomal protein substrates of sugar cane straw, sugar cane bagasse and cotton louse, called FES, showed more significant CMCase activity at pH 5.0 to 7.0 and xylanase of 6.0 and optimum temperature values in the range between 65°C and 70°C for CMCase and xylanase. The protein fraction cellulosomal of straw showed a mean 80% retention of its CMCase and xylanase activities when incubated at 70°C for 6 hours. Samples FEC FES from the carbon sources used showed similar profiles of protein bands by activity gel analysis, were observed 6 bands with CMCase activity and 7 bands with xylanase activity. The samples FES of different carbon sources fractionated on a column of molecular exclusion showed different chromatographic profiles with respect to the elution volume of the protein peaks with estimated molecular weight above 2 MDa. Pooled fractions analyzed by DLS (dynamic light scattering) peaks were detected consisting of high molecular weight proteins, with the estimated mass of 6.5 MDa for the sample of bagasse and cane straw. Two proteins present in the fraction of straw were identified by mass spectrometry: the structural protein (CipA) and exoglucanase (CelS). These results indicate the potential use of isolated B8 as a source of xylanases and CMCases activities with kinetic properties suitable for industrial applying. The isolated B8 releases cellulosome when grown on different carbon sources and these have different constitutions and could contribute to the development of industrial processes for Enzymatic hydrolysis of these residues.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2007. / Submitted by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2010-01-12T19:03:11Z No. of bitstreams: 1 2007_AndreLuizFerreiradosSantos.pdf: 949943 bytes, checksum: fe4af6243ac9d2c6406d827985bcc9bb (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-12T21:24:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_AndreLuizFerreiradosSantos.pdf: 949943 bytes, checksum: fe4af6243ac9d2c6406d827985bcc9bb (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-12T21:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_AndreLuizFerreiradosSantos.pdf: 949943 bytes, checksum: fe4af6243ac9d2c6406d827985bcc9bb (MD5) Previous issue date: 2007-07-02 / Este trabalho relata a pesquisa de novas fontes alternativas utilizadas na produção de um combustível ecológico, renovável e de custo mais baixo do que os combustíveis de petróleo através do craqueamento térmico, denominado bio-óleo, semelhante ao óleo diesel. Na pesquisa foram utilizados subprodutos agroindustriais derivados de óleos e gorduras com baixo ou nenhum valor agregado: a borra de óleo de soja, a gordura de frango e o sebo de boi. Comparados ao diesel de petróleo, todos os combustíveis produzidos apresentaram propriedades muito superiores como um índice de cetano mínimo de 50 e a ausência de compostos aromáticos. Os bio-óleos denotaram ainda diversas características químicas apropriadas, tais como a ausência de compostos de enxofre e bom poder de combustão. Dentre os combustíveis sintetizados destacam-se o sebo bovino e a borra de soja como ótimas matérias-primas, fornecendo rendimentos acima de 50% em combustíveis, além de bio-óleos de ótima qualidade, principalmente o de borra que apresenta acidez de 5 mgKOH/g. O estudo também envolveu ensaios catalíticos na presença de ferro metálico e aluminas dopadas com óxidos de zircônio e titânio, cuja intenção foi melhorar a seletividade e qualidade do produto. Dentre os catalisadores testados, a Zr/Al-400 reduziu a acidez do bio-óleo de sebo em 57 %. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work reports the research made upon new alternative and sustainable resources through a clean process, by means of the production of an ecological, renewable and also low cost fuel when comparing it to petroleum diesel fuel. The biofuel was obtained through thermal cracking process in order to substitute petroleum diesel use. Agroindustrial byproducts derived from fats and oils with either low or none cost, such as soybean soapstock, chicken fat and beef tallow, were used in this research. Comparing to diesel fuel, all biofuels have shown far superior properties such a cetane index of at least 50 and also the absence of aromatic compounds. The bio-oils produced by thermal cracking yet present good physical and chemical characteristics, such as the absence of sulfur compounds and good combustion power as well. Among the biofuels synthesized, beef tallow and soybean soapstock present themselves as perfect raw materials, giving yields over 50 % and bio-oils with excellent features, such a 5 mgKOH/g acidity in the case of biofuel produced from soapstock. This study also involved catalytic tests run over doped alumina with either zirconium or titanium oxides, with the purpose of optimizing the results previously obtained. Among the catalysts tested, Zr/Al-400 reduced beef tallow bio-oil acidity in 57 %.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-11-20T10:38:06Z No. of bitstreams: 1 2012_LindaEdelOteroSilva.pdf: 2213680 bytes, checksum: 88af32706aabbc028f170549257a6feb (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-11-20T10:48:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_LindaEdelOteroSilva.pdf: 2213680 bytes, checksum: 88af32706aabbc028f170549257a6feb (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-20T10:48:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_LindaEdelOteroSilva.pdf: 2213680 bytes, checksum: 88af32706aabbc028f170549257a6feb (MD5) / O desenvolvimento de fontes de energia utilizando matérias primas regionais, pode tornar- se uma boa alternativa de inclusão energética, pois possibilita o acesso à eletricidade para as comunidades isoladas da região norte do Brasil, onde vivem cerca de 3 milhões de pessoas. Objetivo geral: avaliar os limites e potencialidades do tucumã para a produção de energia em regiões isoladas da Amazônia. Objetivos específicos: avaliar as características físico-químicas do óleo do endosperma da palma de tucumã assim como as do endocarpo do fruto, avaliar o porcentual do óleo contido no tucumã, complementando com ensaio em motores com óleo de tucumã e gaseificação do seu endocarpo. Metodologia: 1) Estudar, por meio de um inventário de plantas oleaginosas, o potencial do tucumã em duas comunidades no Assentamento Agroextrativista Lago Grande no território do baixo Amazonas no estado do Pará, 2) Fazer a avaliação experimental do tucumã para a determinação de parâmetros morfofisiológicos, 3) Extrair o óleo da amêndoa de tucumã por meio de três técnicas e caracterizar o mesmo, 4) Estudar o potencial do gás do endocarpo. A porcentagem de óleo, extraído logo da separação quebra e moenda de 5000 amêndoas de tucumã por meio da extração com hexano, técnica que demonstrou mais eficiência para este tipo de oleaginosa, assim como algumas das suas características resultarem bem próximas as encontradas na bibliografia. No funcionamento do motor com o diesel e o gás de síntese do endocarpo de tucumã, agindo simultaneamente como combustíveis, houve um acréscimo importante na eficiência do motor comparando-a com o motor agindo só com diesel. Com respeito ao uso deste gás complementando a alimentação com o óleo de tucumã no motogerador, houve uma considerável redução no consumo de combustível liquido comparando a operação com o uso de diesel na dupla alimentação, implicando também uma pequena perda de potência. The development of clean energy sources using regional raw materials may become a good alternative of energetic inclusion, allowing access to the electricity for isolated communities in the northern region Brazil, where living around three million people. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The development of clean energy sources using regional raw materials may become a good alternative of energetic inclusion, allowing access to the electricity for isolated communities in the northern region Brazil, where living around three million people. This study aims at evaluating the limits and potential of tucumã for energy production in isolated regions of the Amazon. Specific objectives: to evaluate the physico-chemical properties of oil palm endosperm tucumã as well as the endocarp of the fruit assess the percentage of oil contained in tucumã and test engines with oil tucumã fresh and gasification of the endocarp. Methodology: 1) to evaluate by means of an inventory of the potential of oilseeds tucumã in two communities in the Great Lake Agroextrativista settlement in the territory of the lower Amazon state of Para, 2) Evaluate tucumã experimental parameters for the determination of morphophysiological 3) Make oil extraction and characterization of the same in nature, 4) Study the potential of the gas core. The percentage of oil extracted of 5000 almonds of tucumã by extraction with hexane, technique that proved more efficient for this type of fruit well as some of the data on the characteristics of the oil and peel tucumã, were rather close to those found in the literature. The biomasses were used in a motor-generator coupled to a reactor stratified downdraft type. In operation of diesel engine and the syngas of endocarps tucumã acting simultaneously as fuel, there was a significant increase in the efficiency of the engine compared with a diesel engine acting alone. With respect to this by supplementing the feed gas oil tucumã Construction: in the performance was as expected for the use of vegetable oil in diesel engines, that is, a considerable give reduction of liquid fuel comparing the process with the use of diesel in the pair feeding, implying also a small power loss.

Orientador: Jose Dilcio Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T06:17:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ClaudineiAugustoda_M.pdf: 937524 bytes, checksum: 782eb3844cc3324386d1ce6f150a540b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo central deste trabalho foi o de demonstrar os processos de compactação de resíduos de biomassa visando à substituição de combustíveis tradicionais, como a lenha e os combustíveis fósseis. Foi estudada a viabilidade técnico-econômica da implantação de uma fábrica de compactação de resíduos madeireiros com capacidade anual de 2.112 toneladas de briquetes ou pellets para fins energéticos. Foram simulados quatro cenários diferentes, visando um estudo mais próximo da realidade. Em cada cenário foram analisados os investimentos fixos e tangíveis e as estruturas de custos operacionais para a implantação de uma fábrica de compactação de resíduos madeireiros. Na simulação dos cenários, foram empregados diferentes valores para o preço da matéria-prima e a incidência de impostos na venda do produto. O estudo de viabilidade técnico-econômica baseou-se em dados reais, disponibilizados por uma empresa madeireira de médio porte. O processo e a utilização de briquetes e pellets no comércio, que pode abrir novas possibilidades, principalmente no setor comercial, foram avaliados. Os processos tradicionais de compactação também foram analisados. Mostrou-se que o processo de compactação de resíduos madeireiros é economicamente viável desde que o custo da matéria-prima não ultrapasse R$ 42,00 por tonelada. Outra forma de tornar o processo economicamente viável é a redução nos impostos incidentes sobre a venda do produto. Através deste estudo ficou clara a incidência de alta carga tributária, um aspecto econômico típico da economia brasileira / Abstract: The main purpose of this work is to demonstrate the biomass compression processes for the substitution of traditional fuels such as wood and fossil fuels. It was performed a technical and economic feasibility analysis of the deployment of a wood residue compression plant with a yearly capacity of 2,112 tons of briquettes or pellets for energy use. Four different scenarios were created as close to reality as possible. In each scenario, intangible and tangible investments and operating costs were analyzed for the deployment of a wood residue compression plant. In addition, different prices of raw material and different sales tax were also used. The technical and economic feasibility study was based on actual data made available by a Brazilian mediumsized company in the woodworking industry. The manufacturing process and commercial use of briquettes and pellets, which can open new possibilities for the commercial sector, were assessed. Traditional compression processes were also evaluated. The study showed that the wood residue compression process is economically feasible if the cost of raw material does not exceed R$42.00 per ton. The process would also be economically feasible if sales taxes dropped. This work clearly demonstrated that high taxes, a typical component in the Brazilian economy, are a significant barrier to wood residue compression processes / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Caio Glauco Sanchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-01T17:12:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarrigaAngulo_MarioBernardo_M.pdf: 4366012 bytes, checksum: 7ef3724cdc3a43c2d4a778e89a0ec19d (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O aproveitamento da casca de arroz como fonte de energia pode ser uma solução para o problema da disposição deste resíduo gerado no processamento do arroz. Há varias formas de converter a casca em um combustível gasoso. Neste trabalho fizeram-se experimentos em um gaseificador de leito fluidizado com casca de arroz, avaliando-se a eficiênciado sistema. O aproveitamento energético deste resíduo seria valioso, contribuindo para uma diminuição da dependência energética dos agricultores. O Brasil processa, por ano, aproximadamente 9 x '10 POT.9' kg de arroz e gera 2,5 x '10 POT.9' kg de casca de arroz. Esta quantidade de casca de arroz representa um potencial de energia de 25 x '10 POT.12' Joules. No trabalho se apresenta a caraterização de biomassa e os experimentos feitos gaseificando a casca de arroz no reator. Fizeram-se experimentos com um gaseificador em leito fluidizado, variando a alturas de leito e o fator de ar, mantendo o tempo de residência do gás no leito constante, para se estudar o comportamento do reator com a variação da potência. A máxima eficiência obtida foi de 49% com uma altura de leito de 0,48 m e fator de ar 0,5. Pôde-se variar a potência do reator em 72% sem que a eficiência fosse afetada significativamente / Abstract: The use of rice husk as an energy source could be a solution to the disposal problem generated by the rice production process. There are various methods to convert rice husk into a combustible gas. Several experiments were made in a fluidized bed gasifier to convert rice husk into a producer gas. Such energetic use of rice husk residue would be valuable to decrease the energy dependence of rice producers. In Brazil, 9 x '10 POT.9' kg of rice are processed each year and 2,5 x '10 POT.9' kg of rice husk are generated. This quantity represents a 225 x '10 POT.12' Joules of energy. This work presents the characterization and gasification of rice husk, carried out in a fluidized bed reactor at the State University of Campinas, Brazil. The operating variables were bed height and air factor maintaining the residence time of the gas constant, to study the operation of the gasifier with different power demands. The maximum cold efficiency was 49% with a bed height of O,48m and an equivalent ratio of 0,5. It is concluded that the power demand can be varied in a range of 72% with out affecting the system's efficiency significantly / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Carlos Alberto Mariotoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T09:20:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cunha_MarcosEduardoGomes_M.pdf: 8817559 bytes, checksum: 0f7097df7d4e3360a8b71bf5500d2d6f (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Os ecossistemas urbanos diferem-se em sua capacidade de suportar alterações e assimilar resíduos. A flexibilidade é uma medida da capacidade de um sistema de absorver mudanças, e alguns ecossistemas são mais flexíveis que outros. Cada ecossistema tem um domínio de estabilidade característico, no qual o fluxo de energia flui e reflui, e os organismos crescem, reproduzem-se e se adaptam às mudanças. O presente trabalho tem como objetivo a análise do aproveitamento energético de resíduos, notadamente os resíduos sólidos urbanos e lodos de esgoto de ETE' s. Uma análise faz-se presente levando-se em conta que o município de Campinas recorrerá, possivelmente num futuro próximo, à disposição de seus resíduos de lodo partindo da premissa relacionada à co-disposição em aterro sanitário (Complexo Delta). Tal sistema de disposição, compartilhado com um sistema de gestão integrada - diante de mudanças políticoinstitucionais e de aperfeiçoamento técnico-econômicos - tem potencial para transformar-se em uma Unidade Receptora e de Tratamento de Resíduos - URTR visando à captação e recuperação do biogás gerado. Este insumo energético depois de transformado em energia elétrica, demonstra capacidade no suprimento da demanda de energia elétrica necessária para a ETE- Piçarrão a ser construída em local próximo ao Complexo Delta / Abstract: The capacities of the urban ecosystems are different in the process of absorption of wastes as well as to support changes. As a given ecosystem has a different level of flexibility of another ecosystem, the capacity of a given ecosystem to absorb changes is measured by its level of flexibility. Each ecosystem has its own features of stability, in which energy and matter flow and back flow. Then the organisms grow and reproduce themselves. This process allows them to adapt to the changes eventua1ly occurred during a given time. Our goal is to ana1yse the feasibility of using domestic sewage sludge and urban solid waste as input for the Energy Power Planto Our analysis will use the features of Campinas, as the empirical part of this job, as our premisse is that sooner or later, Campinas as well as other cities, will need to recover to this sort of handling process. Our premisse is also to consider that the landfills will handle not only the organic domestic solid wastes but also the domestic sewage sludge. This shared disposition system, in partnership with an institutiona1, political, technical and an economical facility represents an integrated management which has a potential to replace the conventional landfills into an URTR (Solid Waste Acceptance and Treatment Unit). The aim of the URTR is to get and to recover the LPG (landfill gas) generated. This LFG, once is transformed into electric energy, demonstrates capacity to supply electrical energy to the Treatment System of Piçarrão / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

A utilização de resíduos agroindustriais como fontes lignocelulósicas para a obtenção de diversos insumos químicos é uma alternativa para contribuir para a valorização destes subprodutos. Neste contexto, o etanol produzido a partir de materiais lignocelulósicos, torna-se uma opção interessante para aumentar a produção deste combustível sem aumentar a área plantada das colheitas utilizadas para sua produção, já que a demanda de etanol vem aumentando cada vez mais nos últimos anos, com o objetivo de substituir o petróleo e seus derivados, contribuindo significativamente para a redução dos impactos negativos ao meio ambiente, tais como o aquecimento global provocado pela queima dos combustíveis fósseis. Para que a produção de etanol celulósico seja economicamente viável, é necessário que estas fontes lignocelulósicas sejam fracionadas de forma a disponibilizar a maior quantidade de carboidratos possível para o processo de fermentação alcoólica. Neste trabalho, propôs-se avaliar o pré-tratamento químico da mistura bagaço mais palha de cana-de-açúcar, nas formas ―in natura e pré-tratada, de forma a verificar o efeito do pré-tratamento com ácido sulfúrico diluído nas concentrações de 1%, 1,5% e 2% (v/v), em temperaturas 80, 100 e 120 °C e tempos de reação 60, 90, 120 minutos. O pré-tratamento com 1% de acido sulfúrico encontrou teor de celulose, hemiceloses e lignina de 42,15; 6,41 e 20,16% respectivamente para cada 100 g de mistura. Para as condições de 1,5%, encontrou-se 39,59 % para celulose, 8,27% para hemicelose e 20,16% para lignina e para a condição de 2,0 % encontrou-se encontrou 33,82 % para celulose, 8,72% para hemicelose e 16,56% para lignina. Assim, foi possível observar a viabilidade da utilização da mistura palha mais bagaço de cana-de-açúcar no pré-tratamento, para uma possível produção de etanol de segunda geração, o que possibilitaria o incremento da produção de biocombustíveis a partir de fontes renováveis e sustentáveis. / The use of agroindustrial residues as lignocellulosic sources to obtain various chemical inputs is an alternative to contribute to the valorization of these by-products. In this context, ethanol produced from lignocellulosic materials becomes an interesting option to increase the production of this fuel without increasing the planted area of the crops used for its production, since the demand for ethanol has been increasing in recent years, with the aim of replacing oil and its derivatives, contributing significantly to the reduction of negative impacts to the environment, such as global warming caused by the burning of fossil fuels. In order for the production of cellulosic ethanol to be economically viable, it is necessary that these lignocellulosic sources be fractionated in order to provide the largest amount of carbohydrate possible for the alcoholic fermentation process. In this work, it was proposed to evaluate the chemical pre-treatment of the bagasse mixture plus sugarcane straw, in the natural and pretreated forms, in order to verify the effect of pre-treatment with dilute sulfuric acid at concentrations 1%, 1.5% and 2% (v / v) at temperatures of 80, 100 and 120 ° C and reaction times 60, 90, 120 minutes. Pretreatment with 1% of sulfuric acid found cellulose content, hemicellose and lignin of 42.15; 6.41 and 20.16% respectively for each 100 g of mixture. For the conditions of 1.5%, it was found 39.59% for cellulose, 8.27% for hemicellose and 20.16% for lignin and for the condition of 2.0% was found 33.82% for cellulose, 8.72% for hemicellose and 16.56% for lignin. Thus, it was possible to observe the feasibility of using the straw blend plus sugarcane bagasse in the pretreatment, for a possible second generation ethanol production, which would allow the increase of the production of biofuels from renewable sources and sustainable development.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-07T13:51:24Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 448094 bytes, checksum: ebff4176ffbc90156ab7007586becbb5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T13:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 448094 bytes, checksum: ebff4176ffbc90156ab7007586becbb5 (MD5) Previous issue date: 2005-08-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A decomposição do material orgânico por meio da biodigestão anaeróbia é diferenciada segundo suas características físicas, químicas e biológicas, resultantes da composição da dieta e do tipo de manejo de dejetos, o que influencia na composição do biogás. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar o processo de biodigestão anaeróbia de dejetos de cabras leiteiras alimentadas com diferentes dietas visando definir a influência da alimentação no biogás produzido. O experimento foi conduzido no galpão experimental do Setor de Caprinocultura e no Laboratório de Construções Rurais da Universidade Federal de Viçosa, durante quatro meses (de março a julho de 2005). Foram utilizadas 12 cabras adultas não-lactantes, das raças Saanen e Parda Alpina, com peso médio entre 50 e 60 kg. Foi feita caracterização do ambiente térmico no interior e no exterior do galpão, com base em índices térmicos. O experimento foi dividido em duas fases: 1) caracterização dos dejetos de cabras leiteiras alimentadas com três tipos de dietas e; 2) determinação do potencial de produção de biogás desses dejetos. No ensaio de biodigestão foram utilizados 9 biodigestores com volume total de 3,1 L em escala laboratorial operando em batelada, sendo três para cada dieta (capim Napier, feno de Tifton 85 e silagem de milho), com 3 repetições, instalados dentro de uma caixa de fibrocimento com água aquecida à 30oC. Foram feitas análises da concentração de sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV) das amostras de dejetos utilizados no abastecimento (afluente) e no desabastecimento (efluente) dos biodigestores e também do biogás produzido. A determinação dos teores de metano (CH 4 ) e dióxido de carbono (CO 2 ) do biogás foi realizada semanalmente em cromatógrafo a gás modelo Shimadzu 14B. Houve diferença significativa (P<0,05) nas características dos dejetos de acordo os diferentes tipos de dietas. Os animais que consumiram as dietas a base de feno e silagem produziram mais urina e mais fezes, sendo estas com maior concentração de sólidos voláteis. Os resultados indicaram diferenças significativas (P<0,05) entre as reduções nos teores de sólidos voláteis dos três tipos de substratos. Os substratos gerados com os dejetos das cabras alimentadas com a dieta composta por silagem apresentaram redução de sólidos voláteis superior (43,65 %) àqueles das cabras alimentadas com dieta composta por feno (39,13 %) e capim (24,91 %), respectivamente. No entanto, o potencial de produção de biogás referente à dieta composta por silagem foi de 0,0230 m 3 /kg de sólidos totais adicionados, sendo inferior àquelas a base de capim (0,0284 m 3 /kg) e feno (0,0260 m 3 /kg). A concentração semanal de metano teve valor mínimo de 61,80% na primeira semana de observação, para a dieta composta por capim, e valor máximo de 88,15% na quarta semana, para a dieta a base de silagem.vii / The decomposition of the organic material by anaerobic bio-digestion differs itself according its physic, chemistry and biologic characteristics – resulted of the composition of the diet and of the type of residue’s handling – that influences biogas composition. Thus, the object of this work was to analyze the process of the anaerobic bio-digestion of residues of lactates goats fed with different diets, aiming for defining the influence of the food on produced biogas. The test was conducted in the experimental porch of the Caprinocultura sector, and in the Laboratory of Rural Constructions of the University Federal of Viçosa, during four months (March to July of 2005). It was utilized 12 adults’ goats that didn’t produce milk, breeds Saanen and Alpine, with average weight of 50 to 60 kg. It was done a characterization of the thermal environment inside and outside of the porch, based on thermal indices. The test was divided into two phases: characterization of the residues of goats fed with three kinds of diet and determination of the potential of biogas to produce residues. In the essay of bio- digestion it was used 9 bio-digesters with total volume of 3,1 L in laboratorial scale operating in large quantity, being three for each diet (Napier grass, Tifton 85 hay and maize silage), with three replications, installed inside of a box offiber cement with heated water at temperature of 30oC. It was done analysis of the concentration of the total and volatile solids of the residues’ patterns used in the supply (affluent) and in the effluents of the bio-digesters and also of the bio- gas produced. The determination of the contents of methane (CH 4 ) and carbon dioxide (CO 2 ) of the bio-gas was realized weekly using a gas chromatograph Shimadzu 14B. There was a significant difference (P<0.05) in the characteristics of the residues according to the different types of feeding. The animals, which consumed hay and silage, produced much more urine and excrements with larger concentration of volatile solids. The result pointed significant differences (P<0.05) among the reductions in the contents of volatile solids of the three types of substrates. The substrates produced with residues of the nanny-goats fed with silage presented reduction of superior volatile solids (43.65 %) as compared to the ones fed with hay (39.13 %) plus grass (24.91 %), respectively. However, the potential production of biogas (silage) was 0.0230 m 3 /kg of total solids, less than that composed by grass (0.0284 m 3 /kg) and hay (0.0260 m 3 /kg). The weekly concentration of methane had minimum value (61.80%) in the first week of observation (diet composed by grass) and maximum value (88.15%) in the fourth week (diet composed by silage). / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-31T13:06:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3926441 bytes, checksum: 9dcfd5894b978a15d330cc9b270e4581 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-31T13:06:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3926441 bytes, checksum: 9dcfd5894b978a15d330cc9b270e4581 (MD5) Previous issue date: 2010-06-09 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A utilização de biodigestores para tratamento de dejetos em granjas de suínos possibilita a obtenção de reduções certificadas de emissão (RCEs), também conhecidas como crédito de carbono. Entretanto, o biogás gerado na fermentação contém enxofre na forma de H2S, que é um gás com odor fétido, tóxico e corrosivo, danificando os equipamentos e aumentando os custos com a manutenção e substituição dos mesmos. A adaptação de motores automotivos de combustão interna para queima do biogás vem sendo cada vez mais usada pelos produtores rurais, devido ao menor custo de aquisição, comparado a conjuntos motogeradores vendidos comercialmente. Diante do exposto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver e analisar um sistema de filtragem de biogás, da fermentação anaeróbia de dejetos de suínos, de baixo custo. A análise técnica foi feita por meio da eficiência de remoção do H2S, das características físicas e químicas dos dejetos, da eficiência do biodigestor em remover a carga orgânica e do desempenho do motor de combustão interna adaptado para funcionar com biogás. Os tratamentos foram: filtragem via úmida (0,1 m3 de H2O mais 20 kg de CaO e 10 kg de carvão vegetal); filtragem via seca (50 kg de arame liso recozido no 06 e 10 kg de carvão vegetal); filtragem em série (filtragem via úmida seguido da filtragem via seca). O biogás foi coletado antes e após os filtros, armazenado em bolsas de polivinil nylon e analisado por meio de cromatografia gasosa. Os filtros funcionaram 300 horas em cada tratamento com vazão média de biogás de 12,0 m3.h-1. O óleo lubrificante, o filtro de ar e as velas do motor foram trocados a cada 300 horas de funcionamento. Os parâmetros utilizados na caracterização dos dejetos foram: demanda química de oxigênio; pH; sólidos totais; sólidos fixos totais; sólidos voláteis totais; alcalinidade medida como bicarbonato; ácidos voláteis totais; sulfato; nitrogênio total; potássio total; fósforo total. Os parâmetros estudados para comparar o efeito do biogás no motor foram: concentração dos gases de escape (O2, NO2, CO2, H2S, CO, SO2 e CH4), temperatura do fluido refrigerante, temperatura do óleo lubrificante, temperatura do ar ambiente, composição físico-químico do óleo lubrificante e desgaste físico das peças. Os resultados encontrados indicam que o rendimento do biodigestor em remover a carga orgânica foi aproximadamente 68%; o tratamento em série foi o que melhor removeu o H2S (53,5%); o rendimento teórico máximo do motor foi de 29%, enquanto o rendimento observado foi próximo de 12% para o tratamento que utilizou hidróxido de cálcio como recheio do filtro; os desgastes nos componentes do motor não foram significativos, entretanto o laudo do laboratório recomendava a troca imediata do óleo lubrificante; ambos os tratamentos de filtragem do biogás possibilitaram o motor uma baixa taxa de emissão de gases para a atmosfera, reduzindo a emissão de CH4 e SO2 e mantendo constante a emissão de H2S em aproximadamente 18 ppm. / Utilization of biodigestors for treatment of manure in hog confinements allows for obtaining certified emission reductions (CER) also known as carbon credits. However, biogas generated by fermentation contains sulfur in the form of H2S which has a pungent odor and is toxic and corrosive, damaging equipment and increasing costs of maintenance and equipment substitution. Adaptation of internal combustion automotive engines for burning of biogas are being more and more used by rural producers due to the low capital cost compared to commercially sold engine-generator sets. Therefore, the objective of the present study was to develop and analyze a low-cost filtration system for biogas derived from the anaerobic fermentation of hog manure. A technical analysis was performed by means of the efficiency for removal of H2S, the physical and chemical characteristics of the manure, the efficiency of the biodigestor to remove the organic load and the performance of the internal combustion engine adapted to function with biogas. The treatments were: moist filtration (0,1 m3 of H2O) plus 20 kg of CaO and 10 kg of charcoal), dry filtration (50 kg of smooth coiled no 06 wire and 10 kg of charcoal) and filtration in series (moist filtration followed by dry filtration). Biogas was collected before and after the filters, stored in polyvinyl nylon bags and analyzed by gas chromatography. The filters operated for 300 hours in each treatment with an average biogas flow of 12.0 m3.h-1. The lubricating oil, air filter and sparkplugs of the engine were exchanged after each 300 hours of operation. Parameters utilized for characterization of the manure were: chemical oxygen demand, pH, total solids, total fixed solids, total volatile solids, alkalinity measured as bicarbonate, total volatile acids, sulfate, total nitrogen, total potassium and total phosphorus. The parameters studied to compare the effect of biogas on the motor were: concentration of the exhaust gases (O2, NO2, CO2, H2S, CO, SO2 and CH4), temperature of the cooling fluid, temperature of the lubricating oil, temperature of the ambient air, physical-chemical composition of the lubricating oil and physical wear of the parts. Results indicated that efficiency of the biodigestor to remove the organic load was approximately 68%; and the treatment in series was that which best removed H2S (53.5%); the maximum theoretical efficiency of the engine was 29%, while the observed efficiency was near 12% for the treatment which utilized calcium hydroxide to fill the filter. Wear of the engine components was not severe; however, a laboratory analysis suggested immediate exchange of the lubricating oil. Both biogas filtration methods allowed for low emissions from the engine, reducing CH4 and SO2 emissions and maintaining H2S emission constant at 18 ppm.

Orientadores: Carlos Alberto Mariotoni, Caio Glauco Sanchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-25T01:21:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goulart_EduardoAntonio_M.pdf: 4150112 bytes, checksum: e2e80be604c26e414ff20623c3219692 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: o crescimento das grandes cidades, da industrialização e do consumo, tem forçado a civilização a conviver com um processo mais intenso de degradação do meio ambiente, ameaçando os recursos naturais e energéticos, além da maior produção de resíduos sólidos, líquidos e gasosos. Isto tem trazido preocupação com relação à sustentabilidade do processo de crescimento das economias mundiais e ao futuro dos recursos esgotáveis. Dessa forma, torna-se essencial a utilização de combustíveis obtidos a partir de fontes renováveis, como por exemplo os resíduos sólidos, líquidos e gasosos, gerados pela atividade industrial e pelas cidades. Uma das metas do planejamento energético de um país é minimizar a produção de descartes, e incentivar a reinserção dos resíduos e sub-produtos nos diversos processos produtivos. Além disso deve-se minimizar os impactos desses resíduos no meio ambiente. Como exemplo pode-se citar a produção de polímeros, que nas últimas décadas, com a evolução da pesquisa, tem provocado um crescimento na geração de resíduos, que devido à sua composição, permanecem intactos nos aterros por longos períodos de tempo sem que haja sensível degradação. Por outro lado, grande parte destes materiais possuem características bastante adequadas ao reaproveitamento ou reciclagem e, que podem apresentar razoável potencial energético. Entre os polímeros mais comuns estão as borrachas, principalmente as empregadas nos pneus automotivos, que tem gerado, nos países com maior frota, grandes problemas ambientais, ainda não completamente solucionados. Procurando contribuir para a solução destas questões, apresenta-se a proposta de um reator que utiliza pneus usados para a obtenção de óleo combustível através de sua gaseificação. A eficiência e a viabilidade da utilização deste processo foi avaliada através do seu balanço energético e da caracterização do óleo obtido como energético / Abstract: The growth of the big cities, industrialization and goods consumptions, have forced the civilization to live with more intensive environmental degradation process, threatening both the nature and energy resources, besides the bigger production of gas, liquid and solid wastes. That brings a greater worry related to the sustentability of the growing economy world process as well as to the future of the renewable resources. Therefore, it is important to utilize the fuels obtained from renewable sources, like the gas, liquid and solid wastes generated by both the industrial activities and the cities. Any energy planning aims to minimize the wastes production as well as to stimulate both the waste and the sub-products re-utilization in the several industrial processes. Besides that it is important to minimize their environmental impacts. As example it is mentioned the production of polymers, with have contributed to increase the wastes generation what stay untouched for many years at the landfills due to their compositions. Therefore most of those wastes can be re-utilized or recycled, and can have a reasonable energy potential. Among the more usual polymers are the tires rubber which generate, in the developed countries, great non-solved environmental problems. In order to contribute to the solution of those problems, it is presented in this work, a proposal of a reactor which uses scrap tires to get fuel oil using the gasification process. The efficiency and the viability of using this process have been analyzed by means of the energy balance and the characterization of the combustion oil as energy vector / Mestrado / Saneamento / Mestre em Engenharia Civil