A gaseificação utiliza o conteúdo intrínseco de carbonos e hidrogênios das matérias primas sólidas ou líquidas na geração de uma mistura de hidrogênio (H2), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). Tal mistura pode ser utilizada como matéria prima na síntese de novos produtos ou como combustível. A gaseificação pode ser utilizada no processamento de uma gama variada de produtos, independentemente de suas características ou estado físico. A utilização de biomassa como insumo da gaseificação vem sendo cada vez mais explorada e estudada, já que apresenta benefícios não somente na esfera ambiental, mas também em âmbitos econômicos e sociais. A vinhaça é um subproduto do processo de produção de álcool, que contém grandes concentrações de nutrientes e matéria orgânica em sua composição. A sua utilização hoje está limitada a fertirrigação e a aplicações isoladas em biodigestão e outros, que não são suficientes para o consumo da produção anual crescente do resíduo. Seu uso na gaseificação permitiria o aproveitamento do conteúdo orgânico da mesma e a produção de gases de alto valor agregado. Como a umidade do insumo interfere negativamente na eficiência da gaseificação clássica, a aplicação da mesma para matérias primas com alto teor de líquidos não é recomendada. Uma alternativa viável seria a utilização do meio gaseificante supercrítico, que resulta em rendimentos constantes, independentemente da umidade da corrente de entrada do reator. O presente trabalho consiste no projeto de um módulo de gaseificação de vinhaça em água supercrítica, a ser instalado como uma unidade anexa a usinas de açúcar e álcool. Ele compreende o projeto conceitual e análise de viabilidade deste módulo, incluindo estimativas de CAPEX (Capital Expenditure) e OPEX (Operation Expenditure) e uma análise de sensibilidade dos mesmos. O estudo apresenta ainda o estado da arte do conhecimento e da tecnologia de gaseificação com água supercrítica (SCWG), relacionando os gargalos a serem resolvidos, assim como os ganhos intrínsecos da definição conceitual do projeto. / The gasification process uses the carbon and hydrogen content in a given solid or liquid feedstock to produce a gaseous mixture of hydrogen (H2), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) and methane (CH4). This mixture can be used as a precursor in the synthesis of new products or directly as a fuel. The gasification can be used in the processing of a wide range of materials, regardless of its characteristics or physical state. The use of vinasse as a gasification feedstock has been increasingly explored and studied, since its appeal lies not only on the environmental sphere, but as well on economic and social scope. Vinasse is a byproduct of the ethanol/ sugar producing process and contains large concentrations of nutrients and carbon organic matter in its protein-rich composition. The use of this fluid is limited today to fertirrigation and isolated applications, that are not enough for the consumption of its growing production. The possibility of gasifying the vinasse would allow a more profitable use of the fluid. In the classical gasification, the moisture content of the product being gasified impairs the yield of the reaction. So, for liquid feedstock its use is not recommended. One viable alternative for this case would be the use of the supercritical water as a reaction medium, which results in constant yields regardless of the moisture content of the raw material. This work consists on the design of module for vinasse gasification in supercritical water, to be installed as a unit, attached to an alcohol/ sugar plant. It comprises the conceptual design and feasibility study of the module, including CAPEX and OPEX estimates, plus a sensitivity analysis. The study also presents the state of the art of the knowledge associated to SCWG technology, relating bottlenecks to be solved, as well as the intrinsic gains from conceptual design definition.

A avaliação da qualidade da água do rio Piracicaba foi realizada utilizando diferentes metodologias e organismos teste, e para tanto, de fevereiro de 2011 a janeiro de 2012 amostras de água foram coletadas em seis locais de amostragens ao longo do rio Piracicaba. Parâmetros físicos e químicos da água foram mensurados e de acordo com a condutividade elétrica e demanda bioquímica de oxigênio, baixa qualidade foi observada em locais próximos a Americana e Piracicaba. Efeitos sobre a reprodução de Ceriodaphnia dubia e Ceriodaphnia silvestrii foram observados em fevereiro e março de 2011 e janeiro de 2012, e ocorreram em amostras coletadas próximas às cidades de Americana e Piracicaba. A avaliação das brânquias do peixe Danio rerio mostrou que para todos os meses, exceto fevereiro, setembro e outubro para alguns pontos, as alterações não foram significativas. Amostras de água coletada em todos os locais, assim como em todos os meses apresentaram valores de clorofila a abaixo do estabelecido pela legislação ambiental brasileira. A água coletada nos meses de outubro e novembro e aquelas amostradas à montante e à jusante de Piracicaba apresentaram maiores valores de índice de estado trófico comparado aos outros pontos e meses do ano, no entanto, não foram classificadas como eutrofizadas. Concentrações dos herbicidas atrazina e ametrina também foram determinadas na água do rio Piracicaba e variaram de 0,11 a 1,92 \'mü\'g L-1 e 0,25 a 1,44 \'mü\'g L-1, respectivamente, e mostraram ter potencial mutagênico e genotóxico para D. rerio. Um estudo avaliando a toxicidade da vinhaça antes e após a correção do pH também foi realizado já que o rio Piracicaba está localizado em uma região influenciada por plantações de cana-de-açúcar. Os resultados apresentados confirmam que a vinhaça possui alta toxicidade aguda para organismos aquáticos, no entanto, esta pode ser reduzida através da correção do seu pH para 6,5 / An assessment of water quality of the Piracicaba River was performed using different methodologies and organisms, and therefore, from February 2011 to January 2012 water samples were collected at six sampling sites along the Piracicaba River. Physical chemical parameters of the water were measured and demonstred low water quality according to the conductivity and biochemical oxygen in places close to Americana and Piracicaba. Effects on the reproduction of Ceriodaphinia dubia and Ceriodaphnia silvestrii were observed in February and March 2011, and January 2012 and occurred in samples collected close to Americana and Piracicaba cities. Evaluation of the gills of Danio rerio showed no significant difference during all months, except in February, September and October for some locations. During the study period, water samples collected in all sampling sites and months presented values of chlorophyll a below the limit set by the Brazilian environmental law. Water collected in October and November and those sampled upstream and downstream of Piracicaba presented higher values of throfic state index than the other sites and months, however, were not classified as euthrofic. Concentrations of atrazine and ametrine during the sampling period were also measured and ranged from 0.11 to 1.92 \'mü\'g L-1 and from 0.25 to 1.44 \'mü\'g L-1, respectively, and showed genotoxic and mutagenic potentials to D. rerio. A study evaluating the acute toxicity of vinasse before and after the pH correction was conducted due to the influence of sugar cane cultures on the Piracicaba River area. The results confirmed the high acute toxicity of vinasse to aquatic organisms, however, this can be reduced by correcting its pH to 6.5

O setor sucroalcooleiro é uma importante representação do potencial bioenergético do Brasil. A estimativa da produção de cana-de-açúcar para a safra de 2007/2008, segundo a Companhia Nacional de Abastecimento (Conab), será de mais de 11% que na safra passada. A cana-de-açúcar constitui uma fonte de energia abundante e renovável. Além do aproveitamento de seu caldo para a produção de etanol e do emprego do bagaço para fins energéticos em processos de combustão e gaseificação, seus polissacarídeos constituintes (celulose e polioses) podem ser liberados por hidrólises enzimáticas para serem fermentados a etanol e outros produtos químicos de maior valor agregado. Porém os resíduos gerados a partir desse processamento, como o bagaço e a vinhaça, podem ser reaproveitados para outros fins. A ecologia da degradação da celulose e lignina é lenta e muito complexa, envolvendo inúmeras e variadas interações metabólicas entre diferentes microrganismos que também são afetados por vários fatores ambientais. Partindo de nove linhagens de fungos, foram selecionados quatro quanto à produção de biomassa e produção de celulases e ligninases em meios específicos. Estas linhagens, três espécies e Pleurotus: P. sajor-caju, P. ostreatoroseus e P. ostreatus, e Trichoderma reesei foram cultivadas em bagaço pré-tratado com 2% H2SO4, 1,5% NaOH, 2% H2O2 e combinação 2% H2O2 + 1,5% NaOH. Foram determinados o teor de celulose, lignina e hemicelulose resultante de cada tratamento e a atividade lignolíticas: lacase, peroxidase e manganês peroxidase e a atividade das enzimas celulolíticas: exoglicanase e endoglicanase, comparando com um controle sem tratamento químico. A atividade celulolítica foi avaliada com os quatro fungos cultivados em meio bagaço-moído umedecido com vinhaça e bagaço-moído umedecido com meio mineral. Em relação ao controle foi observado que o pré-tratamento conjunto 2% H2O2 + 1,5% NaOH + autoclave proporcionou maior quebra nas fibras aumentando 1,4 vezes o teor de celulose e diminuindo em 8,5 vezes o da hemicelulose. Esse mesmo tratamento também proporcionou uma maior atividade lignolítica para as quatro linhagens. O ascomiceto T. reesei produziu lacase, peroxidase e manganês peroxidase em todos os tratamentos inclusive no controle, sendo a atividade de manganês peroxidase de 1,9 a 4,8 vezes maior que os basidiomicetos. / The sugar-alcohol industry is an important representation of the bioenergy potential of Brazil. The estimative for the 2007/2008 sugarcane production, according to the National Supply Company (Conab), will be of about 11% more than the last season. Sugarcane constitutes a large and renewable energy source. Besides the exploitation of its juice for ethanol production and the use of bagasse for energetic means in processes of combustion and gasification, its polysaccharides constituents (cellulose and cellobiose) can be released by enzymatic hydrolyses for alcohol fermentation and other chemical of higher aggregate value. However the residues generated from this process, like bagasse and vinasse, which can be reutilized for other means. To obtain an effective conversion of these residues, chemical and biological pre-treatments are necessary for an improved hydrolysis. The ecology of the cellulose and lignin degradation is slow and very complex, involving innumerous and different metabolic interactions among microorganism that are also affected by many environmental factors. From nine lineages of fungi, were selected four relating to the production of biomass and cellulases and ligninases in specific media. These lineages, three species of Pleurotus: P. sajor-caju, P. ostreatoroseus and P. ostreatus, and the ascomycete Trichoderma reesei were cultivated in pre-treated bagasse with 2% H2SO4, 1,5% NaOH, 2% H2O2 and a combination of 2% H2O2 + 1,5% NaOH. It was determined the levels of cellulose, lignin and hemicellulose from each treatment and the lignolytic activity: laccase, peroxidase and manganese peroxidase and the activity of the cellulolitic enzymes: exogluconase and endogluconase, comparing to a control without chemical treatment. The cellulolitic activity was evaluated with the four cultivated fungi in two media: a grounded bagasse + vinasse and grounded bagasse + mineral media. Relating to the control was observed that the pre-treatment in conjunction with 2% H2O2 + 1,5% NaOH + autoclave promoted more breakage in the fiber increasing to 1,4 times the level of cellulose and decreasing the levels of hemicellulose to 8,5 times. This same treatment promoted a higher lignolytic activity for the four lineages. The ascomycete T. reesei produced laccase, peroxidase and manganese peroxidase in all treatments including the control, having the manganese peroxidase activity ranging from 1,9 to 4,8 times higher than the basidiomycetes.

Este estudo investigou a aplicação de um AnSBBR operado de forma descontínua e/ou descontínua alimentada com agitação mecânica, no processo de produção de hidrogênio a partir da codigestão de vinhaça e melaço. O desempenho do processo foi avaliado em função da eficiência de remoção da matéria orgânica, da estabilidade, e dos índices de desempenho referentes à produtividade e ao rendimento molar do hidrogênio e à composição do biogás gerado. Foram avaliadas a influência dos seguintes parâmetros: composição (codigestão com sacarose ou melaço) e concentração afluente, tempo de ciclo, suplementação de micronutrientes (completa/parcial/ausência), tipo de alimentação (batelada/batelada alimentada) e a necessidade do tratamento do inóculo. O sistema estudado se mostrou estável e a codigestão da vinhaça e melaço viável para produção de hidrogênio. Os melhores resultados foram obtidos na condição em que o reator foi operado em batelada (tempo de alimentação 5% do tempo de ciclo), afluente com concentração 6000 mgDQO.L-1 e composição 67% vinhaça e 33% melaço, tempo de ciclo de 3 horas, ausência da suplementação de micronutrientes e foi realizado tratamento térmico do inóculo. Nesta condição a produtividade molar foi de 13,5 mol H2.m-3.d-1 e metano não foi produzido. As demais condições mostraram que o aumento da porcentagem de vinhaça no afluente e a operação em batelada alimentada prejudicaram a produção de hidrogênio. O aumento da concentração da matéria orgânica do afluente, a diminuição do tempo de ciclo, a ausência da suplementação de micronutrientes e a realização do tratamento térmico do inóculo favoreceram a produtividade e rendimento molares de hidrogênio. / A mechanically stirred anaerobic batch and/or fed-batch reactor, containing biomass immobilized on inert support (AnSBBR) was investigated as to its ability to produce hydrogen from the co-digestion of vinasse and molasses. Process performance was assessed in terms of organic matter removal efficiency, stability, and of performance indicators related to hydrogen productivity and molar yield and to composition of the generated biogas. The effects of the following parameters have been assessed: influent composition and concentration (co-digestion with sucrose or molasses), cycle length, micronutrient supplementation (complete/partial/absence), feeding strategy (batch or fed-batch) and need for pre-treatment of the inoculum. The system showed to be stable and the co-digestion of vinasse and molasses showed to be feasible. The best results were obtained at the following conditions: 3-h cycle sequencing batch (feed time equaled 5% of cycle length), influent concentration of 6000 mgCOD.L-1 containing 67% vinasse and 33% molasses, preheating of the inoculum, and with no micronutrient supplementation. At this condition, the molar yield was 13.5 mol H2.m-3.d-1, and no methane was produced. The remaining conditions showed that increase in vinasse content in the influent and fed-batch operation were detrimental to system performance. The increase in organic matter concentration, reduction in cycle length, no micronutrient supplementation and inoculum preheating favored productivity and molar hydrogen yield.

Orientador: Durval Rodrigues de Paula Júnior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-20T21:52:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gurgel_MarcilioNogueiradoAmaral_D.pdf: 4124477 bytes, checksum: 5c8beedfa9b476aa7ce8ff36a49e6592 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Com o objetivo de propor uma tecnologia para utilização de resíduos da agroindústria sucroalcooleira como vantagens do processo de concentração da vinhaça, avaliou-se o biofertilizante organomineral (BIOFOM). O BIOFOM é formulado com vinhaça concentrada, torta de filtro, cinzas de caldeira e fuligem das chaminés e complementado com fertilizantes minerais, para a obtenção de formulações equivalentes às utilizadas na adubação convencional da cana de açúcar. O estudo contemplou a caracterização e análise do potencial agronômico em um Estudo de Caso envolvendo uma planta teste (milho), observando as diferenças entre os tratamentos (adubação com fertilizante mineral versus adubação com BIOFOM), até 45 dias após a semeadura. O experimento foi conduzido em casa de vegetação no Departamento de Ciência do Solo (Universidade de São Paulo), em Piracicaba, SP, em 2008. A tecnologia adotada para concentrar a vinhaça baseou-se na evaporação do resíduo pelo processo de 'névoa turbulenta', com elevados coeficientes de troca térmica. Nesse processo, os evaporadores são de múltiplo efeito a vácuo, integrado ao processo industrial, sendo que esses evaporadores utilizam diversas fontes de calor já disponíveis na usina. O volume de vinhaça gerado diminui sobremaneira, sem aumento do consumo de vapor da destilaria. O biofertilizante organomineral (BIOFOM) foi originado desse processo, que pode ser formulado de acordo com as necessidades da cultura. Observou-se que o BIOFOM pode substituir, a utilização do fertilizante mineral, sendo que alguns tratamentos tiveram o mesmo desempenho do fertilizante mineral. O produto reduz a geração de resíduos da agroindústria sucroalcooleira, aproveitando-os racionalmente, além de contemplar a legislação ambiental vigente / Abstract: With the purpose of proposing a technology to use waste from sugarcane industry as advantages of the vinasse concentration process, the organomineral biofertilizer BIOFOM was evaluated. The BIOFOM is made with concentrated stillage, filter cake, boiler ash and soot from chimneys and supplemented with mineral fertilizers, to obtain formulations equivalent to those used in conventional fertilization of sugarcane. The study included the characterization and analysis of agronomic potential in a case study involving a plant test (corn), noting the differences among treatments (fertilization with mineral fertilizers versus BIOFOM fertilization) until 45 days after sowing. The experiment was carried out in a greenhouse at the Soil Science Department (University of São Paulo), in Piracicaba, SP, in 2008. The technology used was based on the vinasse evaporation through 'Turbulent Mist', with high heat transfer coefficients. In this process the multiple effect vacuum evaporators are integrated into the manufacturing process, and these evaporators use different heat sources already available in the mill. The volume of stillage generated is reduced significantly without increasing the consumption of steam in the distillery. This process originated the organomineral biofertilizer (BIOFOM), which can be formulated according to the needs of the crop. It was observed that the BIOFOM replaced, in many cases, the use of a mineral fertilizer, and some treatments had similar pattern of the mineral fertilizer. That organomineral biofertilizer reduces the waste generation from the sugarcane industry, using it rationally, and also contemplates the environmental regulations / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

La canne à sucre est une plante sucrière dont le jus contient des molécules naturelles pouvant être valorisées comme l’acide aconitique. Cet acide, présent en grande quantité dans le jus de canne, se retrouve tout au long du procédé sucrier et dans les co-produits issus de cette industrie. Dans le cadre du projet V2ARUN, il a été envisagé d’extraire l’acide aconitique à partir d’un des co-produits issus de l’industrie de sucrière de La Réunion. La précipitation, l’extraction liquide-liquide et les résines échangeuses d’ions sont les trois techniques d’extraction envisageables pour récupérer l’acide aconitique à partir de mélasse ou de vinasse issues de l’industrie sucrière réunionnaise. Suite à une comparaison de ces trois techniques d’extraction, il a été choisi de récupérer l’acide aconitique par chromatographie sur résines échangeuses d’ions à partir de vinasse de distillerie, car ce co-produit n’est pas encore valorisé à La Réunion. Deux résines anioniques ont été retenues pour cette extraction. Après avoir identifié les mécanismes de fixation de différents acides carboxyliques sur ces résines en réacteur agité, des essais sur colonne ont été réalisés et une proposition de procédé d’extraction d’acide aconitique à partir de vinasse sur une résine faiblement anionique a été élaborée.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:46:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo.pdf: 12526 bytes, checksum: df6cf084d4a63552ea7bebde6c4b1dd4 (MD5) Previous issue date: 2016-05-13 / The environmental impact problem of solid waste generated by consumption is the responsibility of every citizen. Respect for the law and protecting the environment is part of the environmental management process for the benefit of society and future generations. In this context, resolution should be sought alternatives and / or minimize this problem. This work aims to study the manufacture and structural characterization of ecological bricks of adobe type using as ultisol matrix and oxisol the Pontal do Paranapanema region and recyclable materials from the selective collection, construction and sugar industry (plaster, PET, EPS, vinasse) for potential application in sustainable housing. The methodology involved the study: physical characterization of the raw material (grain size, proctor-normal permeability test and chemical analysis of vinasse), the manufacturing process of ecological bricks and physical characterization (mechanical compression, water absorption, dry density, moisture content, behavior, stress / strain, acoustic behavior, temperature resistance, thermal analysis, electronic microscopy, mass comparison and compressive strength of the manufactured bricks) and recycling of green bricks (grain size and reuse). ecological bricks were obtained with different traits containing ultisol or oxisol, plaster, PET, EPS, vinasse and lime. Among the lines manufactured with ultisol only 2A trait and oxisol only 2L trait attended NBR 8492/12. The result of the physical characterization ecological bricks made in the above traits indicate that viability in the manufacture of green bricks with the proposed recyclable materials, and are potential for use in sustainable buildings. / O problema de impacto ambiental dos resíduos sólidos gerados pelo consumo é de responsabilidade de todo o cidadão. O respeito à legislação e à proteção do meio ambiente faz parte do processo da gestão ambiental em benefício da sociedade e das futuras gerações. Neste contexto deve se buscar alternativas de resolução e/ou minimização deste problema. Este trabalho tem como objetivo estudar a fabricação e caracterização estrutural de tijolos ecológicos do tipo adobe utilizando como matriz argissolo e latossolo da Região do Pontal do Paranapanema e materiais recicláveis da coleta seletiva, construção civil e indústria canavieira (reboco, PET, EPS, vinhaça) para potencial aplicação em habitações sustentáveis. A metodologia empregada envolveu o estudo: da caracterização física da matéria prima (granulometria, proctor-normal, ensaio de permeabilidade e análise química da vinhaça), do processo de fabricação dos tijolos ecológicos, bem como da caracterização física (compressão mecânica, absorção hídrica, densidade seca, teor de umidade, comportamento tensão/deformação, comportamento acústico, resistência à temperatura, análise térmica, microscopia eletrônica de varredura, comparação de massa e resistência à compressão dos tijolos fabricados) e da reciclagem dos tijolos ecológicos (granulometria e reaproveitamento). Foram obtidos tijolos ecológicos com diferentes traços contendo argissolo ou latossolo, reboco, PET, EPS, vinhaça e cal. Dentre os traços fabricados com argissolo apenas o traço 2A e com o latossolo apenas o traço 2L atenderam a NBR 8492/12. Os resultados da caracterização física dos tijolos ecológicos fabricados nos traços citados indicam que há viabilidade na fabricação dos tijolos ecológicos propostos com os materiais recicláveis, bem como são potenciais para serem utilizados em construções sustentáveis.

Submitted by Jakeline Ortega (jakortega@unoeste.br) on 2018-09-21T18:11:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Jacqueline Roberta Tamashiro - resumo.pdf: 51113 bytes, checksum: 54bab18aa252772921b9b51e3a002aec (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-21T18:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Jacqueline Roberta Tamashiro - resumo.pdf: 51113 bytes, checksum: 54bab18aa252772921b9b51e3a002aec (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The process of industrialization, population growth and globalization have led, over the decades, to the increase of industrial activities and intensive and mechanized agriculture, which consequently triggered in disorderly urbanization and increased consumption. These demands have generated until the present day, numerous environmental problems, ranging from the exploratory extraction of natural resources, many of them almost extinct, to the disposal of the residues generated by the manufactured products. This scenario has its aggravating, irregular accumulation of this waste. The construction industry uses non-renewable raw materials in abundance, consuming a large amount of energy in the extraction of inputs, in the production of materials and in the transportation of both. Appropriate treatment and recycling of the generated waste may be the most viable to stop the exploration of degraded areas caused by the disordered extraction. This research aims at the mechanical fabrication and characterization of recycled concrete prototypes and precast concrete panels from Presidente Prudente, and vinasse, a by-product of a sugar and alcohol mills in the Western Region of the State of São Paulo. The methodological process involves the sampling of the recycled concrete aggregate (RCA) and the characterization of the raw material (RCA, cement, sand and gravel) using grain size distribution, grains form, specific mass, water absorption and swelling tests. In sequence, the step manufacturing different traits reproduced in many lots of samples, as well as the physical characterization of the fresh mass by the slump test; setting time of paste (Vicat), pH value and the physical characterization of the test specimens through resistance to mechanical compression strength and mass monitoring. Subsequently, it follows the stage of the manufacture of new test specimens of the trace that presented better results in the previous stage. This trait was physically characterized by porosity; (X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Absorption, Attenuated Total Reflectance (ATR-FTIR)), optical microscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM). Finally, the last step involved the fabrication of the prototype of the precast concrete panels and the physical tests (mass monitoring, strength of the surface hardness by the sclerometer and flexural tensile strength in a prismatic prototype). The results indicate the feasibility of use as a constructive material, they also indicate the possibility of minimizing the environmental impacts, by reusing them within the civil construction cycle. / O processo de industrialização, o crescimento populacional e a globalização acarretaram, ao longo das décadas, no aumento das atividades industriais e na agricultura intensiva e mecanizada, que por consequência, desencadearam na urbanização desordenada e no maior consumo. Tais demandas geraram até os dias atuais inúmeros problemas ambientais, que envolvem desde a extração exploratória de recursos naturais, muitos dos quais quase extintos, até o descarte dos resíduos gerados pelos produtos fabricados. Este cenário tem seu agravante, o acúmulo irregular destes resíduos. A indústria da construção civil utiliza em abundância matéria-prima não renovável, consome grande quantidade de energia na extração de insumos, na produção de materiais e no transporte de ambos. O tratamento adequado e a reciclagem dos resíduos gerados pode ser o meio mais viável para cessar a exploração de áreas degradadas provocadas pela extração desordenada. Esta pesquisa visa a fabricação e caracterização mecânica de protótipos e placas pré-moldadas de concreto reciclado do descarte de obras da construção civil, de Presidente Prudente e, vinhaça, subproduto de uma usina de açúcar e álcool da Região Oeste do Estado de São Paulo. O processo metodológico contempla a amostragem do agregado de resíduo de concreto (ARC) e a caraterização da matéria-prima (ARC, cimento, areia e brita basáltica) através das técnicas de granulometria, formato dos grãos, massa específica, absorção de água e ensaio de inchamento. Em sequência, a etapa fabricação de diferentes traços reproduzidos em lotes de corpos de prova, bem como a caracterização física da massa fresca pelas técnicas de consistência e abatimento (slump test); tempo de pega da pasta (Vicat) e potencial hidrogeniônico (pH) e a caracterização física dos corpos de prova via resistência à compressão mecânica e monitoramento da massa. Posteriormente, segue a etapa da fabricação de novos corpos de prova do traço que apresentou melhores resultados na etapa anterior. Este traço foi caracterizado fisicamente pelas técnicas de porosidade ou índice de vazios superficiais; caracterização estrutural (Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raios-x (DRX), Absorção no infravermelho com transformada de Fourier modo ATR (ATR-FTIR)). Por fim, na última etapa compreendeu a fabricação do protótipo da placa pré-moldada e os ensaios físicos da mesma (avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão e resistência à tração na flexão em um protótipo prismático). Os resultados apresentados indicam a viabilidade de utilização como um material construtivo, indicam ainda a possibilidade de minimização dos impactos ambientais, através da reutilização dos mesmos dentro do ciclo da construção civil.

A vinhaça é o principal subproduto da produção de etanol. As destilarias geram de 7 a 15 litros de vinhaça por litro de etanol de cana. Na safra 2018/2019, o Brasil produziu 33 milhões de m3 de etanol e, como consequência, foram gerados aproximadamente 400 milhões de m3 de vinhaça. Esse efluente das destilarias possui quantidades importantes de carga orgânica (DQO e DBO) e atualmente é utilizado in natura (sem tratamento) na fertirrigação das lavouras de cana-de-açúcar. Consequentemente, a vinhaça é uma fonte potencial de emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) e de outros impactos no solo e nos corpos de água. Nesse cenário, a tecnologia de biodigestão anaeróbia da vinhaça surge como uma possível solução, uma vez que diminui o potencial poluidor deste resíduo orgânico e possibilita a geração de biogás. A escolha dos usos finais do biogás impacta a viabilidade econômica e no desempenho ambiental da tecnologia de biodigestão. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar as possibilidades de integração do biogás de vinhaça na matriz energética de Ribeirão Preto, região com importante produção bioenergética no Estado de São Paulo. Por meio de uma análise multicritério, utilizando indicadores ambientais e econômicos, este trabalho analisa qual é o melhor uso final do biogás produzido. Para isso, foram comparadas cinco rotas tecnológicas de produção e de uso de biogás a partir da vinhaça: 1. Combustão conjunta do biogás com bagaço para cogeração de eletricidade e de energia térmica destinada à concentração da vinhaça; 2. Produção de energia elétrica com motor ciclo Otto; 3. Uso veicular na frota da usina; 4. Injeção de biometano na rede de gás natural; e 5. Substituição de combustíveis na matriz energética local. A partir dos resultados obtidos, chegou-se à conclusão de que, nas condições das usinas de Ribeirão Preto, a opção que se mostra mais favorável, econômica e tecnicamente, é a substituição do diesel por biometano na frota de transporte de cana-de-açúcar e a venda do excedente como Gás Natural Veicular (GNV) nos centros urbanos dos municípios da região. Com relação às questões ambientais, a substituição do diesel também é a opção mais vantajosa, tanto pela redução das emissões atmosféricas com impactos globais (GEE), como pela diminuição emissões de poluentes com impactos locais (NOx, SOx e MP). Essa última vantagem é maximizada quando o consumo do biometano como GNV tem lugar nos centros urbanos e, em especial, em cidades com qualidade do ar degradada, como é o caso de Ribeirão Preto, a qual se encontra saturada de MP e O3. / Vinasse is the main byproduct of ethanol production from sugarcane. Distilleries produce between 7 and 15 liters of vinasse per liter of sugarcane ethanol. Brazil produced 33 million m3 of ethanol in the 2018/2019 harvest and, as a consequence, approximately 400 million m3 of vinasse. This distilleries\' effluent has significant amounts of organic matter (COD and BOD) and it\'s currently used in natura (without treatment) in the fertirrigation of sugarcane fields. Therefore, vinasse is a potential source of Greenhouse Gases (GHG) emissions besides other impacts on soil and water bodies. In that scenario, the anaerobic biodigestion technology of vinasse emerges as a possible solution, since it reduces the polluting potencial of this organic residue and enables biogas production. The choice of biogas end uses impacts the economic viability and environmental performance of biodigestion technology. Thus, the purpose of this work was to assess possibilities of integration of vinasse biogas in the energy matrix of Ribeirão Preto, a region with an important bioenergy production in the State of São Paulo. By means of a multicriteria analysis, using environmental and economic indicators, this work analises the best final use of the biogas produced. To this end, this work compared five technological routes of production and vinasse biogas uses: 1. Co-combustion of biogas with bagasse for cogeneration of electricity and thermal energy intended to vinasse concentration; 2. Electric power generation with Otto motor cycle; 3. Vehicular use in the mill\'s fleet; 4. Biomethane injection into the natural gas network; and 5. Replacement of fuels in the local energy matrix. From the results obtained, it was concluded that, under the conditions of the Ribeirão Preto mills, the most favorable option, economically and technically, is the replacement of diesel by biomethane in the transport fleet of sugarcane and the sale of the surplus as vehicular natural gas (VNG) in urban centers of the municipalities of the region. Regarding to environmental issues, The replacement of diesel is also the most advantageous option, both by reducing atmospheric emissions with global impacts (GHG) and by reducing emissions of pollutants with local impacts (NOx, SOx and MPs). This last advantage is maximized when the consumption of biomethane as VNG takes place in urban centers and especially in cities with degraded air quality, such as Ribeirão Preto, which is saturated with MP and O3.

Orientador: Jairo Osvaldo Cazetta / Banca: Miguel Angelo Mutton / Banca: Silvelena Vanzolini Segato / Resumo: Com o objetivo de estudar o comportamento do concentrado de vinhaça biodigerida (CVB) em relação à vinhaça in natura (VN), no crescimento e na nutrição de plantas de cana-de-açúcar, foi desenvolvido um experimento em vasos contendo a combinação de dois solos (latossolo e argissolo), com dois níveis de fertilidade (sem e com a correção da fertilidade) e com quatro tratamentos qualitativos em relação ao K (sem adição de K; com VN na dose de 100 m³ ha-1, com CVB ou KCl em dose de K igual à da VN). Os resultados revelaram que houve comportamento similar entre as vinhaças, tanto na ausência como na presença da correção da fertilidade do solo, sendo que para o concentrado de vinhaça biodigerida os valores tenderam a serem inferiores. O latossolo na ausência da correção da fertilidade induziu maiores resultados para crescimento e nutrição das plantas, em relação ao argissolo, por ter fertilidade original melhor. Porém na presença da correção da fertilidade o latossolo induziu menores resultados. A correção da fertilidade do solo é fundamental para se obter melhores respostas para o crescimento e nutrição da planta de cana-de-açucar, assim tanto o latossolo quanto o argissolo, bem manejados, podem proporcionar bons resultados / Abstract: In order to study the effect of concentrated of biodigested vinasse (CVB) compared to in natura vinasse (VN) on the growth and nutrition of sugar cane plants, an experiment was conducted in pots containing a combination of two soils (Oxisol and Ultisol) with two fertility levels (with and without fertility correction) and with four qualitative treatments related to K (control = without addition of K; with VN in a dose of 100 m³ ha-1; with CVB or KCl at a dose of K equal to the VN). The results showed that with soil fertility correction, the CVB had similar behavior regarding to plant height, stem diameter, internodes number, leaf area, K and Mg content, and accumulation of P. The VN promoted higher values for P content, and accumulation of Cu and K, N, Ca, S and Cu. In the absence of soil fertility correction, CVB was similar to overall plant growth and accumulation of K, N, Ca, S and Cu; the highest values for VN on K content and higher values for CVB regardong to Mg, P and Cucontent, and accumulation of P. In the Oxisol, both vinasses induced similar values for content of K, S, Cu and Mn, and accumulation of S, N, Ca, Mg, Mn and Zn. In the Ultisol vinasses had similar values for content of Mg, Cu and Mn, and Ca, Mg, Mn and Zn accumulation. The highest values of K and S levels, and S and N accumulation were found when plants were fertilized with VN. Both vinasses showed better results of K, Mg and Cu content in the Oxisol. The VN had similar behavior on both soils for S content, and induced higher values for Zn accumulation in Ultisol. The CVB induced higher values for S content and accumulation of Mg in both tested soils / Mestre