Vinasse is the liquid waste removed from the base of sugarcane ethanol distillation columns at a ratio of 12-15 liters per liter of alcohol, resulting in an estimated production of approx. 350 billion liters in 2012/2013 in Brazil. Vinasse has a low pH and high chemical oxygen demand, which can cause land desertification when indiscriminately used as fertilizer. Also, underground water contamination is being observed in some regions. We evaluated the potential of vinasse as nutrient source for biohydrogen and volatile fatty acids production by means of anaerobic consortia. Two different vinasse-based media were proposed, using sugarcane juice or molasses as carbon source, and were compared to fermentation in a sucrosesupplemented medium. Pure cultures (4) and consortia (7) were cultured in the propose media and evaluated for volatile fatty acids (VFAs) and biohydrogen production. The consortium LPBAH1, originated from faeces of fruit bat, was selected for fermentation of vinasse supplemented with sugarcane juice and resulted in a higher H2 yield of 7.14 molH2/molsucrose and hydrogen content in biogas of approx. 31% after process optimization. Similarly, the optimized process using the consortium LPBAH2, originated from a lake of a dairy farm, resulted in 3.66 molH2/molsucrose and 32.7% hydrogen content in biogas. The proposed process is of great importance for giving a more rational destination to vinasse and expanding Brazilian energy matrix, reducing the dependence of fossil fuels.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-23T12:14:13Z No. of bitstreams: 1 MARCOS HENRIQUE SILVA ARAGÃO - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2017.pdf: 4540927 bytes, checksum: d25472de237d384e285a54b061998c1e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-23T12:14:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCOS HENRIQUE SILVA ARAGÃO - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2017.pdf: 4540927 bytes, checksum: d25472de237d384e285a54b061998c1e (MD5) Previous issue date: 2017-08 / Capes / No processo de produção do álcool são gerados até 15 litros de vinhoto por litro de álcool produzido. O vinhoto é um rejeito caracterizado por apresentar elevadas concentrações de material orgânico e nutrientes. Essas características fazem do vinhoto um substrato adequado para a produção de proteína unicelular (PUC) em sistemas de lodos ativados mediante a produção de excessiva de biomassa bacteriana, que é constituída por cerca de 60 -70 % de proteínas, podendo ser empregada como ração animal. O lodo do tipo PAO, produzido em sistemas EBPR, é caracterizado por ter uma taxa de decaimento bacteriano notadamente inferior em comparação aos microrganismos ordinários de lodos ativados. Isso representa uma vantagem para a produção de PUC, tanto pela manutenção de uma quantidade maior de biomassa, quanto pelos menores requisitos de oxigênio para a oxidação das células mortas. O desenvolvimento desses microrganismos no lodo exige uma mudança operacional no regime de aeração, introduzindo uma fase anaeróbia em cada batelada, na qual é realizada a alimentação com o substrato. Este trabalho teve como objetivos: avaliar e comparar a produção máxima de PUC a partir do vinhoto em sistemas de lodos ativados em função da idade de lodo tanto para os organismos heterotróficos ordinários (OHO) como para organismos acumuladores de polifosfato (PAO), determinar a eficiência de remoção de material orgânico e de nutrientes, a determinação das composições dos lodos e a determinação das principais constantes cinéticas e estequiométricas de cada um deles. Foi aplicada a respirometria como ferramenta para a caracterização cinética do consumo do material orgânico e adotada a teoria de lodos ativados proposta por van Haandel e Marais (1999). Foram operados e monitorados dois reatores em bateladas sequenciais com idade de lodo de 8 dias, sendo um deles submetido a uma interrupção no regime de aeração, introduzindo uma fase anaeróbia no início de cada batelada visando ao desenvolvimento de um lodo do tipo PAO. Os resultados obtidos demonstraram que houve uma produção satisfatória de lodo em ambos os reatores, bem como uma elevada remoção de material orgânico no efluente. Não se observou uma remoção em excesso de fósforo ou uma elevada fração de fósforo incorporada ao lodo produzido no sistema submetido à modificação no regime de aeração, além disso não foi observada uma produção mais elevada de lodo nesse sistema, indicando que o lodo PAO não foi produzido. A determinação do comportamento cinético dos lodos demonstrou que existe um elevado potencial de produção de PUC em sistemas lodos ativados tratando vinhoto, embora essa produção seja limitada pela capacidade de oxigenação dos aeradores e esteja condicionada ao avanço desses equipamentos. / In the process of producing the alcohol, up to 15 liters of vinasse per liter of alcohol produced are generated. The vinasse is a reject characterized by high concentrations of organic material and nutrients. These characteristics make vinasse a suitable substrate for the production of single cell protein (SCP) in activated sludge systems through the production of excessive bacterial biomass, which consists of about 60-70% of proteins, can be used as animal feed. The PAO-type sludge, produced in EBPR systems, is characterized by having a markedly lower bacterial decay rate compared to ordinary activated sludge microorganisms. This represents an advantage for the production of PUC, both by maintaining a higher amount of biomass and by lower oxygen requirements for the oxidation of dead cells. The development of these microorganisms in the sludge requires an operational change in the aeration regime, introducing an anaerobic phase in each batch, in which the feeding with the substrate is carried out. The objective of this work was to evaluate and compare the maximum production of SCP from vinasse as a function of sludge age in activated sludge systems for both ordinary heterotrophic organisms (OHO) and polyphosphate accumulating organisms (PAO). Efficiency of removal of organic matter and nutrients, determination of the sludge compositions and determination of the main kinetic and stoichiometric constants of each of them. It was applied the respirometry as a tool for the kinetic characterization of organic material consumption and adopted the theory of activated sludge proposed by van Haandel and Marais (1999). Two reactors were operated and monitored in sequential batches with a sludge age of 8 days, one of them being submitted to an interruption in the aeration regime, introducing an anaerobic phase at the beginning of each batch, aiming at the development of a PAO type sludge. The results showed that there was a satisfactory production of sludge in both reactors, as well as a high removal of organic material in the effluent. There was no excess removal of phosphorus or a high fraction of phosphorus incorporated into the sludge produced in the system submitted to the modification in the aeration regime, in addition no higher sludge production was observed in this system, indicating that the PAO sludge was not produced. The determination of the kinetic behavior of the sludge showed that there is a high potential in the PUC production in activated sludge treatment systems, although this production is limited by the oxygenation capacity of the aerators and is conditioned to the advance of these equipment.

Submitted by Cristiane Shirayama (cristiane.shirayama@fgv.br) on 2011-05-31T15:43:52Z No. of bitstreams: 1 65080100012.pdf: 2128753 bytes, checksum: 667b5dc5c6e231ebd93077f09dab6fc2 (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia(suzinei.garcia@fgv.br) on 2011-05-31T15:45:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 65080100012.pdf: 2128753 bytes, checksum: 667b5dc5c6e231ebd93077f09dab6fc2 (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia(suzinei.garcia@fgv.br) on 2011-05-31T15:46:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 65080100012.pdf: 2128753 bytes, checksum: 667b5dc5c6e231ebd93077f09dab6fc2 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-01T16:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 65080100012.pdf: 2128753 bytes, checksum: 667b5dc5c6e231ebd93077f09dab6fc2 (MD5) Previous issue date: 2010-11-19 / Concomitant with the production of ethanol from the fermentation of different raw materials (sugar cane, sugar beet, corn, wheat, potatoes, cassava) the vinasse is produced. The vinasse from sugar cane is generated in the average proportion of 12 liters for every liter of ethanol. Brazil is the world's largest producer of sugarcane (570 million tons in 2009). It has produced 27 billion liters of ethanol per year, in the 2009/2010 cycle, primarily for fuel purposes, and therefore the amount of vinasse produced is around 320 billion liters per year. Among the possible usages of vinasse, such as concentration, chemical and biological treatment or production of biomass, the most common form of its disposition is soil application. However, its application in soil can not be excessive or indiscriminate, failing to endanger the environment and profitability of agricultural and industrial sugarcane plantation. The need for control measures on the application of vinasse on the soil in the State of Sao Paulo, which concentrates 60% of the production of ethanol produced in Brazil, led to the drafting of the Technical Regulation P4.231 in 2005. The establishment of the effective items of this regulation is one of the inspector agent’s actions, in the monitoring of the conception and destination of the vinasse by the ethanol-producing undertakers. Items 5.7.1 and 5.7.2 in this regulation make mandatory the referral to CETESB (Environmental Company of São Paulo), for purposes of monitoring and surveillance, until April 02 of each year, the Vinasse Application Plan (VAP). In order to provide better understanding of the Regulation P4.231 and contribute to the optimization of its applicability and to improve and understanding the practical reality of vinasse application there were analyzed VAPs filed in the Environmental Agency of Piracicaba by carrying out licenses issued, licensing procedures and inspections. It is possible to conclude that the Regulation P4.231 represents a breakthrough in managing the use of vinasse in São Paulo, by the disciplinary provision of vinasse on the soil, making it mandatory: demarcation of protected areas and population centers, soil and vinasse characterization and vinasse full doses to be applied, studies of geology and hydrogeology sites, monitoring of groundwater, waterproofing of tanks and pipelines. It establishes criteria to be obeyed by law, and all pipes are good practices to protect environment, which result in greater agricultural and industrial profitability. The Regulation P4.231 is well designed, complex and extensive, making it difficult to implement. To facilitate its applicability, it is suggested to establish a schedule of priorities: waterproofing of tanks and pipes, drains control with optimized operation and good characterization of what is being applied, pure or mixed vinasse with wastewater. Among the eight companies in this study, only 4 (the biggest ones) are filing the VAPs regularly since 2005. The information presented was incomplete and in some cases, insufficient. Even with gaps, all data provided from the beginning of the mandatory VAP was helpful to outline the profile of ethanol activity in this studied region. / Concomitantemente à produção de etanol, a partir da fermentação de diferentes matérias-primas (cana-de-açúcar, beterraba, milho, trigo, batata, mandioca), produz-se a vinhaça. A vinhaça da cana-de-açúcar é gerada na proporção média de 12 litros para cada litro de etanol. O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar (570 milhões de toneladas, em 2009) com a produção de 27 bilhões de litros/ano de etanol, no ciclo 2009/2010, basicamente para fins carburantes, e, portanto, a quantidade de vinhaça produzida é da ordem de 320 bilhões de litros/ano. Dentre as possíveis soluções para a destinação da vinhaça, tais como: concentração, tratamento químico e biológico ou produção de biomassa, é sua aplicação no solo a forma mais usual de disposição. No entanto, sua aplicação no solo não pode ser excessiva nem indiscriminada, sob pena de comprometer o ambiente e a rentabilidade agrícola e industrial da unidade sucroalcooleira. A necessidade de medidas de controle sobre a aplicação de vinhaça no solo do Estado de São Paulo, que concentra a produção de 60% do etanol produzido no Brasil, levou à elaboração da Norma Técnica P4.231, em 2005. A constatação do cumprimento dos itens desta Norma é uma das ações do agente fiscalizador, no monitoramento da geração e destinação da vinhaça pelos empreendimentos produtores de etanol. Os itens 5.7.1 e 5.7.2, desta Norma, tornam obrigatório o encaminhamento à CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), para fins de acompanhamento e fiscalização, até o dia 02 de abril de cada ano, o PAV (Plano de Aplicação de Vinhaça). Com o intuito de proporcionar melhor entendimento da Norma P4.231, contribuir para otimização de sua aplicabilidade e melhoria e perceber a realidade prática da aplicação da vinhaça, foram analisados PAVs protocolados na Agência Ambiental de Piracicaba, licenças concedidas, processos de licenciamento e realizadas vistorias a campo. Conclui-se que a Norma P4.231 representa um avanço no gerenciamento do uso da vinhaça no Estado de São Paulo, por disciplinar a disposição de vinhaça no solo, tornando obrigatórios: demarcações de áreas protegidas e núcleos populacionais, caracterização de solo e da vinhaça, doses máximas a serem aplicadas, estudos da geologia e hidrogeologia locais, monitoramento das águas subterrâneas, impermeabilização de tanques e dutos. Estabelece critérios a serem obedecidos por lei, e todos são condutas de boas práticas de proteção ao meio, que repercutem em maior rentabilidade agrícola e industrial. A Norma P4.231 é bem elaborada, complexa e extensa, o que a torna de difícil execução. Para facilitar sua aplicabilidade, sugere-se o estabelecimento de um cronograma de prioridades: impermeabilização dos tanques e dutos, drenos testemunha com funcionamento otimizado e boa caracterização do que está sendo aplicado, se vinhaça pura ou se misturada a águas residuárias. Das oito empresas deste estudo, apenas quatro (as maiores) vêm protocolando os PAVs com regularidade, desde 2005. As informações apresentadas foram incompletas e, em alguns casos, precárias. Mesmo com lacunas, os dados fornecidos, desde o início da obrigatoriedade do PAV, foram de utilidade para esboçar o perfil da atividade sucroalcooleira na região estudada.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-03T11:11:54Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ DEOMAR DE SOUSA BARROS - DISSERTAÇÃO (PPGRN) 2011.pdf: 2202716 bytes, checksum: 51722b0957373fb01ec413977992f302 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-03T11:11:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ DEOMAR DE SOUSA BARROS - DISSERTAÇÃO (PPGRN) 2011.pdf: 2202716 bytes, checksum: 51722b0957373fb01ec413977992f302 (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Capes / A substituição de ambientes de mata por cana-de-açúcar leva a importantes mudanças no estoque de carbono e de nitrogênio do solo e, conseqüentemente, na ciclagem global desses elementos. O estudo foi realizado em área situada no município de Capim, Estado da Paraíba, teve por objetivo quantificar os efeitos de diferentes ambientes sobre os estoques de carbono (C) e nitrogênio (N) nos Tabuleiros Costeiros paraibanos. Os solos estudados foram Argissolo Acinzentado distrófico e Neossolo Quartzarênico. As amostragens de solo foram efetuadas em cinco repetições, nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm. Os ambientes selecionados foram, a saber: mata natural; cana-de-açúcar com vinhaça e cana-de-açúcar sem vinhaça. Os valores de pH, bases trocáveis e P, foram variáveis, refletindo o efeito de cada ambiente. Os teores e estoques de carbono e nitrogênio diminuíram após a mudança de mata nativa para o plantio de cana-de-açúcar. Em geral, não houve diferença significativa para os teores e estoques de carbono do solo entre os ambientes de cana-de-açúcar nas diferentes profundidades de solo avaliadas. Mas, houve diferença significativa nos teores e no estoque de carbono e de nitrogênio do sistema de cultivo da cana sem aplicação da vinhaça em relação à mata nativa. Os resultados deste estudo mostram que o tratamento com aplicação da vinhaça promoveu melhorias nos atributos químicos do solo como o aumento do pH e da disponibilidade de K e P nas camadas superficiais do solo. Este manejo proporcionou o aumento aparente no estoque de carbono e nitrogênio. Diante disso, o manejo do solo com aplicação de vinhaça pode tornar-se uma alternativa para mitigar as emissões dos gases de efeito estufa, contribuindo para a sustentabilidade do sistema de produção canavieira. / The replacement of rain forest for sugar cane leads to significant changes in carbon stock and soil nitrogen and, consequently, the global cycling of these elements. The study was conducted in an area located in the municipality of Capim, Paraíba State, quantify the effects of different environments on the stocks of carbon (C) and nitrogen (N) in the Tabuleiros Costeiros Paraibanos. The soils were Argissolo Acinzentado distrófico típico e Neossolo Quartzarênico. The soil samples were performed in five replicates, at 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40 cm. The environments were selected, namely: natural forest, sugar cane vinasse and cane sugar without vinasse. The pH, exchangeable bases and P, were variable, reflecting reflecting the effect of each environment. The concentrations and pools of carbon and nitrogen decreased after the change of native forest to plant sugar cane. In general, no significant difference in the levels and stocks of soil carbon between the environments of cane sugar in the different soil depths evaluated. But there were differences in the amounts and stock of carbon and nitrogen in cropping system without cane vinasse application in relation to native forest. The results of this study show that treatment with vinasse application promotes improvements in soil chemical properties such as pH increases and the availability of K and P in the surface layers of soil. This gave management the apparent increase in carbon storage and nitrogen. Thus, the management of soil with vinasse application can become an alternative to mitigate emissions of greenhouse effect, contributing to the sustainability of sugar cane production.

Orientadora: Profa. Dra. Silvia Azucena Nebra de Perez / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2016. / O etanol representa, atualmente, o biocombustível mais consolidado no mercado nacional com uma porcentagem de 18,4% do consumo energético de transportes. Apesar de apresentar vantagens ambientais quando comparado a combustíveis provenientes de fontes não renováveis, a preocupação ambiental quanto aos resíduos do processo produtivo do etanol se fazem presentes. Dentre estes resíduos, destaca-se a vinhaça, ou vinhoto, produto de fundo da etapa de destilação. Devido a sua alta demanda bioquímica de oxigênio, baixo pH e alta temperatura, a vinhaça apresenta complexidade para sua disposição. Atualmente, sua disposição se da na forma de fertirrigação, que consiste na dispersão da vinhaça na lavoura, irrigando e aproveitando os sais presentes na mesma para fertilização. Entretanto, este procedimento apresenta limitações impostas por normas da CETESB, além de apresentar riscos como saturação de sais no solo e perturbar a biota local. Além disso, a vinhaçaapresenta um alto custo de transporte, tornando sua disposição a longas distancias economicamente inviável. Sendo assim, o presente estudo tem como objetivo a integração de um sistema de concentração e incineração de vinhaça a uma usina de produção de açúcar, etanol e eletricidade. Para esta análise, utilizou-se o simulador Aspen Plus® para simulação da usina sucroalcooleira, sistemas de cogeração, concentração e incineração de vinhaça. Uma primeira análise apresentou que, para o evaporador de múltiplos efeitos com 7 efeitos, seriam necessários 91 kg de vapor saturado a 2,5 bar por tonelada de cana processada valor superior aos 79 kg de vapor excedente obtido pelo sistema de cogeração a 480°C e 65 bar. Entretanto, a etapa de incineração de vinhaça produz 48,3 kg de vapor a 480°C e 65 bar por tonelada de cana processada, indicando que o sistema de incineração de vinhaça, junto ao excedente de vapor, vem a suprir a demanda energética da concentração de vinhaça. Esse sistema produz eletricidade excedente igual a 78,0 kWh/TC ou excedente de bagaço igual a 11,5kg/TC. Para as condições de 520°C e 100 bar, o excedente de eletricidade equivale a 86,5 kWh/TC ou excedente de bagaço igual a 7,3 kg/TC. Quando efetuada a integração térmica, houve redução no consumo de utilidade quente de 56,6% e de 96,7% no consumo de utilidade fria. Por sua vez, a eletricidade excedente foi superior em 14,8% para ambas condições de vapor e pressão no sistema de cogeração. / Ethanol, currently, represents the most consolidated biofuel in national market with share of 18,4% in energetic consumption of transportation sector. In spite of presenting environmental advantages in comparison with non-renewable fuels, concernment with ethanol process residues is increasing. Between residues, the vinasse ,or stillage, deserves emphasis, which is the bottom product in distillation process. Vinasse BOD, acid characteristic and high temperature complicate its disposition. Currently vinasse disposition is done by fertirrigation, this method disperses vinasse on crops, irrigating and using vinasse salts to fertilize. However, this procedure has limitations imposed by CETESB regulations, and presents risks such as soil salts saturation. Moreover, vinasse has an expensive transportation cost and long distances disposition are economic unfeasible. Thus, the aim of this study is the integration of vinasse concentration and incineration system to a conventional sugar, ethanol and electricity production process. For this study, Aspen Plus® software was used to simulate sugar and ethanol production process, cogeneration, vinasse concentration and incineration. First, analysis shows that, for a multiple effect evaporator with 7 effects, 91 kg of saturated steam at 2.5 bar per ton of cane processed are necessary as thermal demand. This value is higher than the 79 kg of surplus steam at 480°C and 65 bar per ton of cane processed supplied by cogeneration system. However, vinasse incineration process can generates 48.3 kg of steam at 480°C and 65 bar per ton of sugarcane processed. So, vinasse incineration and steam surplus supply thermal source for vinasse concentration. This scenario generates 78.0 kWh/TC as surplus of electricity or 11.5 kg/TC as bagasse surplus. On the other hand, steam being generated at 520°C and 100 bar, electricity surplus was 86.5 kWh/TC or bagasse surplus was 7.3 kg/TC. With thermal integration, hot utility requirement decreased 56.6% and cold utility decreased 96.7%. Finally, electricity surplus for both steam conditions was 14.8% higher than sugar and ethanol process with vinasse

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-13Bitstream added on 2014-06-13T20:43:02Z : No. of bitstreams: 1 mariano_ap_dr_rcla.pdf: 1162194 bytes, checksum: 3d879631bb2dc7a195c660cc87f20ab0 (MD5) / Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) / Nesta pesquisa foram temas de estudo diversos aspectos relacionados à técnica de biorremediação de solos e águas subterrâneas contaminados com hidrocarbonetos. A partir de amostras de solo e água subterrânea coletadas em diferentes postos de combustíveis, avaliouse a biorremediação natural da água subterrânea em local onde ocorreu vazamento de óleo diesel, mediante o monitoramento de indicadores geoquímicos durante 2 anos. Diferentes técnicas de biorremediação (bioestimulação com a adição de nutrientes e de um surfactante e bioaumento (injeção de microrganismos)) foram comparadas quando aplicadas isoladas e em conjunto a solos contaminados com óleo diesel e comparou-se a capacidade de diferentes microrganismos em biodegradar óleo diesel comercial e intemperizado. Conciliando a biorremediação com a prática atual no gerenciamento ambiental de reutilização de resíduos, avaliou-se o efeito da adição da vinhaça na biorremediação de solos e águas subterrâneas contaminados com óleo diesel e investigou-se a capacidade de diferentes culturas de bactérias em utilizarem óleo diesel intemperizado como matéria prima para produção de biossurfactante. O método respirométrico de Bartha e Pramer foi utilizado nos experimentos em que foi averiguada a biodegradação em solos e, no caso da água subterrânea, frascos de DBO e reatores aerados. Experimentos de biodegradabilidade dos óleos diesel foram realizados com a técnica do indicador redox DCPIP e o monitoramento da produção de biossurfactantes foi realizado com medidas de tensão superficial, segundo o método do anel de De Nöuy, empregando-se o tensiômetro Krüss K6. A partir do monitoramento dos indicadores geoquímicos, foi possível identificar fatores que corroboram a eficiência da técnica de biorremediação natural para o tratamento da água subterrânea na área de estudo. / In this research, different aspects related to the bioremediation technique of soils and groundwaters contaminated with hydrocarbons were considered. From soil and groundwater samples collected at different petrol stations, the natural bioremediation of the groundwater, where a diesel oil leakage took place, was evaluated by monitoring geochemical indicators for 2 years. Different bioremediation techniques (biostimulation with addition of nutrients and a surfactant and bioaugmentation (injection of microorganisms)) were compared when applied individually or grouped to contaminated soils with diesel oil and the capability of different microorganisms to biodegrade commercial and weathered diesel oil was compared. Considering the current environmental management practice of reusing residues, the effects of the vinasse in the bioremediation of soils and groundwaters contaminated with diesel oil was evaluated and the capability of different bacterial cultures to use weathered diesel oil as raw material to produce biosurfactant was investigated. The Bartha & Pramer respirometric method was employed in the biodegradation experiments with soils, and, in the case of the groundwater, BOD flasks and aerated reactors. The experiments testing the biodegradability of diesel oils were carried out using the DCPIP redox indicator technique and the monitoring of the biosurfactant production by superficial tension measurements, according to the De Nöuy ring method, and employing the Krüss K6 tensiometer. From the monitoring of the geochemical indicators, it was possible to identify factors that support the efficiency of the natural bioremediation technique for the treatment of the groundwater at the area of study. The respirometric experiments demonstrated the importance of the soil nutritional balance and that no gain in terms of increasing the biodegradation efficiency was obtained with the bioaugmentation technique.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-09-26Bitstream added on 2014-06-13T18:34:39Z : No. of bitstreams: 1 ortega_k_me_jabo.pdf: 428328 bytes, checksum: 24f278fc6b33340ccf4106abb5513435 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / 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 / 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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-01Bitstream added on 2014-06-13T19:58:03Z : No. of bitstreams: 1 barbosa_v_me_jabo.pdf: 1888989 bytes, checksum: 65cff8d303405177db46baa69842eb27 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Usina Acucareira Corona / O crescimento da cultura da cana-de-açúcar, frente à demanda global por energia renovável, provoca preocupações quanto à sua sustentabilidade. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é oferecer uma visão sistêmica do processo agroindustrial da cana-de-açúcar, do ponto de vista dos ciclos biogeoquímicos com a reciclagem de resíduos e efluentes. Para o desenvolvimento do trabalho foram elaborados modelos conceituais e numéricos, apresentando conceitos de ruptura e regeneração de ciclos, sustentabilidade cruzada, equação de configuração do canavial e coeficiente de uso cultural da terra. Foi elaborado um modelo das vias e de estratégias de uso de resíduos e efluentes para N, P, K, Ca, Mg e S, nos diversos compartimentos do processo de produção. Fez-se uma abordagem sobre metais pesados. Foram formulados e discutidos alguns indicadores: índice de adubação (IA), índice de retorno (IR) e índice de emissão (IE), que permitiram uma análise da circulação de nutrientes e da sustentabilidade. No cenário analisado para validação do modelo, concluiu-se que as quantidades de potássio, cálcio e magnésio em circulação foram suficientes para a adubação da cultura, enquanto o nitrogênio, fósforo e enxofre emitidos foram insuficientes, exigindo adubações complementares. Concluiu-se que a moderna agroindústria da cana-de-açúcar apresenta-se conceitualmente muito favorável à sustentabilidade, e ainda exige melhorias para a efetividade desses conceitos. A verticalização da produção, mesmo em monocultivo, pode contribuir para o estabelecimento de um equilíbrio de manejo favorável à sustentabilidade. / The expansion of the sugarcane culture, up against global demand for renewable energy, provokes concerns as for its sustainability. In this context, the objective of this work was to offer a systemic view of the sugarcane agro-industrial process, from the point of view of the biogeochemical cycles with the effluent and residues recycling. For the development of the work conceptual and numerical models were elaborated, showing concepts of rupture and regeneration of cycles, crossed sustainability, cane field configuration equation and cultural land use coefficient. A model of the logistics and use strategies of effluent and residues for N, P, K, Ca, Mg and S was elaborated, in the several compartments of the production process. An approach about heavy metals was made. Some indicators were formulated and discussed: fertilization index (IA), return index (IR) and emission index (IE), which allowed an analysis of the sustainability and nutrients circulation. In the scenario analyzed for the model validation, it was concluded, one concludes that the amount of potassium, calcium and magnesium in circulation were sufficient for the fertilization of the culture, while the nitrogen, phosphorus and sulfur emitted were insufficient, requiring complementary fertilizations. It was concluded that the modern sugarcane agro-industry is conceptually very favorable to the sustainability, and still demands improvements for the effectiveness of these concepts. The verticalization of the production, even in monoculture, can contribute to the establishment of a handling balance favorable to the sustainability.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-10-08Bitstream added on 2014-06-13T20:10:45Z : No. of bitstreams: 1 silva_vl_me_jabo.pdf: 450983 bytes, checksum: dcdafaf631177f27591edd9c5473b0ef (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho teve por objetivo analisar o custo do transporte de vinhaça produzida na Usina Santa Adélia - Pereira Barreto. Foram levantados os custos de diferentes formas de transporte: com caminhões tanque, canais aplicadores, adutora móvel e adutora fixa. Foi utilizada uma metodologia que considera a estrutura de custo total de produção para a determinação dos custos de transporte (R$/m³). O custo total para cada sistema foi composto pelos custos fixos e variáveis. Nos custos fixos foram considerados a depreciação e remuneração do capital fixo e, nos custos variáveis, os gastos com operação de cada sistema, representados por: mão-de-obra, consumo de combustível, quando presente, manutenção e reparos. Os resultados desse estudo mostram que o transporte com adutora fixa apresenta as seguintes vantagens quando comparado ao transporte com caminhões: redução do custo com mão de obra, eliminação do custo com combustível, custo total 95 % inferior ao do transporte com caminhões / This work aimed to analyze the cost transportation of the vinasse produced by Santa Adélia Plant - Pereira Barreto. The costs of different ways of transportation were considered: with tank trucks, applicator channels, mobile and fixed pipeline. A methodology which considers the structure of total production cost for the determination of transportation costs (R$/m³). The total cost for each system was composed by the fixed and variable costs. In the fixed costs, it was considered the depreciation and the remuneration of the fixed capital and, in the variable costs, the expenditures with the operation of each system represented by: labor force, fuel consumption (when there is), maintenance and repairs. The results of this study show that the transportation with fixed pipeline presents the following advantages when compared to the transportation by trucks: reduction of the labor force cost, elimination of the fuel cost, and total cost 95 % inferior in relation to the truck transportation

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-30T13:29:33Z No. of bitstreams: 1 TeseACMS.pdf: 2492159 bytes, checksum: 38dd2ebe8ceb091f79c747cd89c01233 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T19:00:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseACMS.pdf: 2492159 bytes, checksum: 38dd2ebe8ceb091f79c747cd89c01233 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T19:00:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseACMS.pdf: 2492159 bytes, checksum: 38dd2ebe8ceb091f79c747cd89c01233 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T19:00:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseACMS.pdf: 2492159 bytes, checksum: 38dd2ebe8ceb091f79c747cd89c01233 (MD5) Previous issue date: 2016-04-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The effluent from the sugarcane (sugar and ethanol) industry known as vinasse presents high content of organic matter and nutrients that can be used in the cultivation of microalgae with the advantages of low cost and reuse of byproducts. This work proposes to investigate the best cultivation condition of Chlorella vulgaris (BEYERINCK, 1890) in agroecological vinasse treated and diluted in concentrations from 10% to 60%. It is noted that the vinasse carries microorganisms as bacteria and yeasts, and despite previous treatment of algal cultures, other microorganisms were always present. For algal growth, we initially tested different light sources (fluorescent, hot white LED and hot white with red LED). It was guaranteed the same light intensity (120μmols m 2s-1) for any of the vinasse concentrations. It was assessed the algal cell density, the pH and conductivity over 96 hours. The best result for growth of C. vulgaris was obtained in vinasse 20% in the presence of hot white and red LED with a growth rate (1.45 d-1), higher than the control (1.29 d-1). In a next step it was performed the microalgae cultivation in the best condition tested (20% vinasse) to evaluate the photosynthetic and biochemical parameters of biomass produced in addition to the physicochemical characterization of vinasse before and after cultivation. The results showed a reduction of the photosynthetic efficiency and chlorophyll concentration during the experimental period, suggesting mixotrophic metabolism possibly due to the presence of organic carbon. We observed that the biomass production was 40% higher in the vinasse in culture as compared to the control. The production of proteins and fatty acids was also higher in the biomass held in vinasse than in the control. The cultivation of the organisms led to a significant reduction of nitrogen levels (98%) and potassium (70%) in organic vinasse. This research has shown that microalgae cultivation in vinasse reduced the nutrient content of the residue, this factor has high impact when discarded in the environment and produced a biomass with high protein content and the presence of fatty acids that confer high commercial value, it can be investigated for the production of animal feed. The academic experience related to this study was also contributor of formal education in high school from a public school. / O efluente da indústria sucroalcooleira conhecido como vinhaça apresenta altos teores de matéria orgânica e nutrientes que podem ser utilizados no cultivo de microalgas com as vantagens de baixo custo e reaproveitamento de subprodutos. Este trabalho propõe investigar a melhor condição de cultivo de Chlorella vulgaris (BEYERINCK, 1890) em vinhaça orgânica tratada e diluída nas concentrações de 10 a 60%. Salienta-se que a vinhaça carrega consigo microrganismos como bactérias e leveduras e, apesar do tratamento prévio aos cultivos algais, os outros microrganismos estiveram sempre presentes. Para o crescimento algal, testamos incialmente diferentes fontes de luz (fluorescente, LED branco quente e LED branco quente com vermelho). Foi sempre garantida a mesma intensidade luminosa (120μmols m 2s-1) para todas as concentrações de vinhaça. Foi avaliada a densidade celular algal, o pH e a condutividade ao longo de 96 horas. O melhor resultado quanto ao crescimento de C. vulgaris foi obtido em vinhaça 20% na presença de LED branco quente e vermelho com taxa de crescimento (1,45 d -1), superior ao controle (1,29 d-1). Numa etapa seguinte foi realizado o cultivo microalgal na melhor condição testada (vinhaça 20%) para avaliação dos parâmetros fotossintéticos e bioquímicos da biomassa produzida, além da caracterização físico-química da vinhaça antes e após o cultivo. Os resultados mostraram redução da eficiência fotossintética e da concentração de clorofila a ao longo do período experimental, sugerindo metabolismo mixotrófico possivelmente decorrente da presença de carbono orgânico. Verificou-se que a produção de biomassa foi 40% maior no cultivo em vinhaça em comparação ao controle. A produção de proteínas e ácidos graxos também foi maior na biomassa mantida em vinhaça do que no controle. O cultivo dos organismos levou à redução significativa dos valores de nitrogênio (98%) e potássio (70%) na vinhaça orgânica. Esta pesquisa mostrou que o cultivo de microalgas em vinhaça reduziu o teor de nutrientes do resíduo, fator de grande impacto ao ser descartado no ambiente e produziu uma biomassa com alto teor de proteínas e presença de ácidos graxos que conferem elevado valor comercial, podendo ser investigada para produção de ração animal. A experiência acadêmica relativa a este estudo foi ainda contribuinte da educação formal no ensino médio de uma escola da rede pública.