Orientadores: Rodrigo de Souza Portugal, Carmen Hernandez Lucendo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-11T23:00:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_JulianaIgarashida_M.pdf: 7217900 bytes, checksum: 29ff36fe80ce1106d1c88e973330783b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A vinhaça, resíduo gerado na proporção de 13 litros para cada litro de álcool produzido, possui um alto potencial poluidor dos recursos hídricos subterrâneos e superficiais, causa alterações no comportamento do solo e pode gerar problemas de salinização. Este trabalho objetiva avaliar a eficiência do método da eletrorresistividade para a detecção e mapeamento das anomalias causadas pela disposição inadequada de grandes quantidades de vinhaça em um antigo tanque de infiltração localizado no Assentamento Sepé- Tiarajú, Municípios de Serrana e Serra Azul - SP. O trabalho objetiva também caracterizar o tipo de anomalia inerente ao resíduo no local estudado e diagnosticar sua influência dentro e fora dos limites do tanque. Foram executados onze perfis de tomografia elétrica, arranjo dipolo-dipolo radial e espaçamento entre eletrodos de 10 metros. Os ensaios geofísicos mostraram que o método da eletrorresistividade é apropriado para mapear as anomalias decorrentes da disposição de grandes quantidades de vinhaça no solo, apontar suas áreas de influência e concluir que a contaminação extrapola os limites do tanque. A influência da vinhaça pode ser caracterizada por baixos valores de resistividade entre 10 Ohm.m e 90 Ohm.m, podendo o seu comportamento ser comparado ao do chorume, que também é bastante condutivo. / Abstract: The vinasse, a waste produced in the proportion of 13 liters for each liter of alcohol. It has a high potential of polluting groundwater and superficial water resources, changes the soil behaviour and can also develop sanilization problems. This work aims to evaluate the efficiency of the DC-resistivity method in detecting and mapping anomalies caused by, inappropriate disposal of vinasse in an inactive infiltration tank located at "Sepé- Tiarajú" settlement of landless agricultural laborers in the Ribeirão Preto region. Besides, as secondary goals, this work aims to characterize the type of anomaly residue as well as to diagnose its influence inside and outside of the limits of the tank. Eleven electrical resistivity tomography profiles were carried out with the dipole-dipole array, 10m of dipoles length and 5 levels of investigtion. The geophysical survey enabled us to conclude. that the dc-resistivity method is appropriate for mapping the contamination plume caused by intense vinasse disposal and its influence. It enabled also to conclude that the contamination exceeds the tank limits. The vinasse influence can be characterized by low resistivity values between 10 Ohm.m and 90 Ohm.m and its behavior can be compared with the one of the chorume, which is also conductive. / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Orientador: Cassiana Maria Reganhan Coneglian / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T21:29:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Quiterio_GabrielaMercuri_M.pdf: 1014258 bytes, checksum: aaea8be7c39583ac82a017c5ce951044 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O aumento da população acompanhado da atividade industrial fizeram com que o problema da poluição do ambiente atingisse níveis alarmantes. Além da contaminação por detritos pouco biodegradáveis, como plásticos e detergentes, soma-se o problema dos resíduos industriais e, principalmente, dos resíduos agroindustriais, como a vinhaça, resultante da produção do etanol. Quando depositada no solo, a vinhaça pode promover melhoria em sua fertilidade; todavia, as quantidades não devem ultrapassar sua capacidade de retenção de íons, isto é, as dosagens devem ser mensuradas de acordo com as características de cada solo, uma vez que este possui quantidades desbalanceadas de elementos minerais e orgânicos, podendo ocorrer lixiviação dos mesmos. Diante dos impactos que o excesso de vinhaça utilizada nos processos de fertirrigação podem provocar no solo e corpos hídricos são crescentes a preocupação com a destinação e tratamento deste efluente. Objetivando reduzir os impactos da vinhaça no solo quando descartada em excesso, este trabalho verificou a capacidade do biofertilizante Microgeo em estimular a biodegradação do efluente no solo. Os experimentos para avaliar a biodegradação foram realizados pelo método respirométrico de Bartha por períodos de 27 dias em solo denominado natura e por 90 dias em solo seco em estufa a 106ºC, com aplicação de 3 concentrações do biofertilizante (1, 5 e 10% p/v). Os solos coletados em área de cultivo de cana de açúcar foram caraterizados quanto a: análises físico químicas, granulométricas, microbiológica e de toxicidade. Após o processo de biodegradação avaliou-se a fitotoxicidade com sementes de Lactuca sativa, de toxicidade aguda com Daphnia similis, quantificação de bactérias de fungos e determinação da atividade microbiana do solo através da hidrólise de Diacetato de Fluoresceína. Realizou-se ainda teste de lixiviação de íons e de fitotoxicidade com Phaseolus vulgaris no solo acrescido de vinhaça e biofertilizante. De acordo com os resultados obtidos verificou-se que a adição do biofertilizante Microgeo nas concentrações de 5 e 10% favoreceram a atividade microbiana no solo e sua consequente biodegradação. A vinhaça inibe a germinação de Lactuca sativa e após a sua biodegradação ocorre diminuição da toxicidade e melhoria das condições microbiológicas do solo, mostrando ser o biofertilizante potencializador da biorremediação deste efluente, pois a sua composição, pode suprir a carência de nutrientes / Abstract: The increase in population accompanied industrial activity caused the problem of environmental pollution reached alarming levels. In addition to contamination by poorly biodegradable waste such as plastics and detergents, adds industrial waste, and especially the agro-industrial residues such as stillage, resulting in the production of ethanol. When deposited in the soil, vinasse can promote improvement in fertility, yet the amounts should not exceed its capacity to retain ions, i.e., dosages should be measured in accordance with the characteristics of each soil since it has Unbalanced quantities of mineral and organic elements and may leaching thereof. Given the impact that excess vinasse used in fertigation processes can cause soil and water bodies is increasing concern about the disposal and treatment of wastewater. Aiming to reduce the impacts of vinasse when discarded in soil in excess, this study examined the ability of biofertilizer Microgeo to stimulate biodegradation of the effluent into the soil. The experiments to evaluate the biodegradation were performed by the respirometric method Bartha for periods of 27 days in soil called natura and for 90 days in soil dried at 106 º C, with application of three concentrations of biofertilizer (1, 5 and 10% w / v). Soils collected in area of cultivation of sugarcane were characterized as: physico chemical, textural, microbiological and toxicity. After the biodegradation process phytotoxicity was assessed with Lactuca sativa seeds, acute toxicity to Daphnia similis, and quantification of bacteria and fungi determination of soil microbial activity by hydrolysis of fluorescein diacetate. We carried out further leachate test ions and phytotoxicity with Phaseolus vulgaris in soil and fertilizer plus stillage. According to the results obtained it was found that the addition of biofertilizer Microgeo at concentrations of 5 and 10% favored soil microbial activity and its subsequent biodegradation. The stillage inhibits the germination of Lactuca sativa and after biodegradation occurs reducing toxicity and improving the microbiological condition of the soil, showing that the biofertilizer this effluent bioremediation enhancer because its composition, can supply the lack of nutrients / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:17:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341136.pdf: 2868083 bytes, checksum: 1aa7910ecf1ffe60d5d462e0d7a16b75 (MD5) Previous issue date: 2016 / Os poli(hidroxialcanoatos) (PHAs) são compostos biodegradáveis, produzidos por microrganismos como reserva de energia, que despertam interesse industrial por serem termoplásticos biodegradáveis. O desenvolvimento de processos de produção desses biopolímeros de forma eficiente, tem sido foco de diversas linhas de pesquisa. Ralstonia eutropha é um dos microrganismos mais estudados para a produção de Poli(3-hidroxibutirato) (P(3HB)), que é o PHA mais comumente estudado. A utilização de substratos de baixo custo, como os resíduos, pode ser uma alternativa na redução dos custos de produção desses materiais. A vinhaça é o principal subproduto da indústria sucroenergética, sendo produzida em grandes volumes. A valorização da vinhaça, pelo desenvolvimento de um processo para obtenção de um produto com valor agregado, como o P(3HB), contribui com valor adicional à produção de etanol. O glicerol é uma das principais fontes de carbono presentes na vinhaça. O objetivo deste trabalho foi utilizar a vinhaça como substrato para o crescimento e a produção de P(3HB) pela bactéria R. eutropha DSM 545. Diferentes diluições de vinhaça foram estudadas e em nenhuma delas a bactéria sofreu inibição em seu crescimento, mesmo quando a vinhaça (sem diluição) foi apenas adicionada de sais. Visto que a bactéria alcançou a fase estacionária de crescimento quando havia substratos disponíveis no meio, como o glicerol, foi proposto realizar o melhoramento de R. eutropha DSM 545 para o consumo mais eficiente dessa fonte de carbono. Assim, dois dos genes responsáveis pelo consumo do glicerol em Escherichia coli: glpF e glpK, que codificam uma aquaporina e a glicerol quinase (atua na fosforilação do glicerol a glicerol 3-fosfato), respectivamente, foram expressos em R. eutropha DSM 545 (parental) e assim foi construída a cepa R. eutropha_glpFK (recombinante). Ao se analisar comparativamente o crescimento de R. eutropha_glpFK com R. eutropha DSM 545, em meio contendo glicose, os resultados mostraram que a expressão dos genes glpFK não interferiu no desempenho desse microrganismo. Cultivos em modo batelada em biorreator foram conduzidos para comparar o desempenho das cepas parental e recombinante, em glicerol, em vinhaça em meio contendo vinhaça adicionada de glicerol. Em vinhaça, a recombinante foi capaz de crescer com µmáx de 0,41 h-1, enquanto R. eutropha foi de 0,18 h-1. Nesses experimentos, não houve praticamente produção de biopolímero pois não ocorreu a limitação de um nutriente essencial. Nos ensaios conduzido sem vinhaça com adição de glicerol, a recombinante foi capaz de crescer com µmáx de 0,33 h-1 e acumulou 34% de P(3HB), enquanto R. eutropha foi de 0,19 h-1 e 15% de P(3HB). Ao comparar o crescimento das duas cepas, nos cultivos contendo glicerol como fonte de carbono, ambas foram capazes de acumular aproximadamente 35% de biopolímero. Com os resultados obtidos neste trabalho, pode-se dizer que a vinhaça é um substrato com potencial para ser utilizado por R. eutropha, com velocidades específicas máximas de crescimento superiores às encontradas em outros substratos, porém há a necessidade de uma fonte de carbono adicional para aumentar os percentuais de acúmulo de biopolímero. Uma dessas alternativas é o glicerol que quando adicionado à vinhaça a produção de P(3HB) aumentou. O glicerol foi mais rapidamente consumido e com rendimentos maiores por R. eutropha_glpFK que por R. eutropha DSM 545. Assim, pode-se dizer que, R. eutropha é capaz de crescer e produzir P(3HB) a partir de vinhaça e glicerol.<br> / Abstract : Polyhydroxyalkanoates (PHA), a biodegradable energy store of microbes, is an alternative to petroleum-derived thermoplastics. Researches had been foccused to develop efficient production process with low costs.The bacteria Ralstonia eutropha is one of the most studied microrganisms for P(3HB) production, a widely studied PHA. Vinasse is the main liquid waste from ethanol industry and its valorization by a process that use this waste as substrate for an added value product, like P(3HB), contributes to ethanol production, besides try to solve an environment problem related to this waste. Glycerol is one of the main carbon source present in vinasse. In this study, vinasse was used as substrate for P(3HB) production by R. eutropha DSM 545. Different vinasse concentrations were evaluated, and no inhibitory effect were observed. Batch cultivation was performed in bioreactor using vinasse (undiluted) plus the mineral medium salts and R. eutropha could growth until 5 g/L final cell concentration. Once the bacteria reached the stacionary growth fase while residual substrates were available, like glycerol, this study examined the enhancement of glycerol assimitation ability of R. eutropha DSM 545 by introduction of the genes of aquaglyceroporin (glpF), able to facilitate the glycerol transport, and glycerol kinase (glpK), able to phosphorylated glycerol to yield glycerol 3-phosphate, from Escherichia coli. The growth behavior of the recombinant strain was compared to the parental strain on glucose and results showed that the glpFK expression didn?t affect R. eutropha DSM 545 behavior. Batch cultivations in bioreactor were performed to compare the parental and the engineered strains, on vinasse, vinasse plus glycerol and glycerol, as culture medium. On cultivations using vinasse, the recombinat strain grow with a µmáx of 0,41 h-1, while R. eutropha was 0,18 h-1 and no P(3HB) production was observed, since the nitrogen limitation did not occurred. When vinasse plus glycerol was used as culture medium, aimed to increase the carbon source, R. eutropha_glpFK was able to growth with µmáx 0,33 h-1 and produced 34% of P(3HB), while the wild type grow with µmáx 0,19 h-1 and produced 15% of P(3HB). In the cultivations using only glycerol as substrate, without considering the difference in pre culture time, both strains showed the same behavior and produced about 35% of P(3HB). In conclusion, vinasse is a potencial substrate for R. eutropha, showing maximum specific growth rates higher when compared to others substrates, but it requires an extra carbon source to increase the P(3HB) accumulation. In this context, glycerol is a good alternative, since when it was used with vinasse the biopolymeraccumulation was higher and it was efficiently consumed by the engineered strain expressing glpFK genes.

Tese (livre-docência) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Limeira / Made available in DSpace on 2018-07-20T02:27:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_DirceuBrasil_LD.pdf: 4528337 bytes, checksum: 8518b78d1b465c36fcac9a0cfe182f74 (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo contribuir no esclarecimento desses dois itens, ou seja ·verificar a possibilidade da fertirrigação com- vinhaça vir a poluir a água do solo e estudar a repartição das chuvas na cultura da cana-de-açúcar. A pesquisa foi conduzida em área gentilmente cedida pela Companhia Industrial Agrícola Ometto, Usina Iracema. A variedade de cana-de-açúcar cultivada foi a CB-41-76, terceira soca. A fertirrigação foi executada com base na capacidade de retenção do solo e utilizando-se conjuntos de aspersão ti po montagem direta. Para a extração da água do solo, destinada as análises químicas, instalou-se nove estações cada qual com quatro sondas com 50, 100, 150 e 200 cm de profundidade. Sendo três em cada um dos tratamentos: Dose Completa, Meia Dose e Dose Nula; o primeiro com 100% de fertirrigação, o segundo com 50% e o terceiro não recebendo aplicação. A captação da água retida no solo foi feita aplicando - se vácuo, com o auxílio de uma bomba manual. Para o estudo da repartição das chuvas foram instalados 30 pluviômetros ao acaso, em duas áreas de 5 x 5 metros, entre os tratamentos dose completa e meia dose, e dez pluviômetros a céu aberto, num carreador. Tais pluviômetros tinham a finalidade e medir somente as precipitações pluviométricas. Coletores _de escoamento pelo colmo captavam a água e a conduzia a recipientes.para posterior medição. Tais coletores foram instalados em todos os colmos de sete touceiras, quatro na Área I e três na Área II. Foram também determinados alguns parâmetros de irrigação.Os resultados obtidos permitiram concluir que nas condições da experiência, a fertirrigação com vinhaça de acordo com a aspersão montagem direta, não causa problemas de contaminação ã água do solo. da experiência, a fertirrigação com vinhaça aplicada de acordo com a capacidade de redenção do solo e empregando o conjunto de aspersão montagem direta, não causa problemas de contaminação à água do solo.As perdas por interceptação na cultura de cana-de-açúcar, terceira soca, foram 24,07% enquanto a precipitação interna e escoamento pelo colmo 64,42%, respectivamente. A precipitação efetiva atingiu 75,92%, obteve-se equações de regressão para a precipitação interna e o escoamento pelo colmo.Quanto a parâmetros de irrigação,determinou-se coeficiente de cultura (Kc) para o tanque evaporiétrico classe A, de 0,421 de 2 a 6 meses do ciclo da cultura e de 0,642 de 6 a 12 meses. As fórmulas de Blaney-Cridde, e Hargreaves, forneceram resultados melhores que a de Thornthwaite para avaliaçãode evopotranspiração real / Abstract:The present research had the objective to furnish detailsto these two itens; or checking the watering-fertilization possibility. with sugar cane alcohol distillation residue in future polute theground water and study the rainfall distribution in the sugar .cane cultivation.The research was conducted at 11Companhia Industrial e Agrícola Ometto, Usina Iracema", nicely offered for our work. The sugar cane .variety grown was CB-41-76, third ratoons. The ferti- irrigation was clone, based in the soil water retention and utilizing setsof sprinkling 'irrigation of straight mounting type.For the extraction of the soil water retention used ninestation which one with four sounding-lead with 50, 100, 150 and 200cm of depth. Being three in cach of the treatments: Full Dose, HalfDose and Nule Dose; the first with 100% ferti irrigation thesecond with 50% and the third receiving no application. the extractionof the soil water retention was made by applying vacuum, with a handlebomb help. To the water distribution was set 30 pluviometers by chancein two areas of 5 x 5 meters, between the full dose and half dosetreatments, .and ten pluviometers in open air, in path. There pluviometers .had the purpose of measuring only the rainfall. Stem flow collector à capture the water and led it to containers in order to be measured afterwards. These Collectors were set in each stem of sevenstubs of trees; four in the Area I and three in the Area II was also determined some irrigation parameters. The results obtained allowed us to conclude that under theconditions experiences, the ferti-irrigation with sugar cane.alcohol distillation .residue with applied in accordance with the watersoil retention capacity and applying the sets splinker irrigationmounting do note cause problems in ground water contamination. Thelosses by interception in sugar cane, third ratoons were 24,077. of gross rainfall, white the through fall and stemflow were 64,42% and11',51 %, respectively. The net rainfall reached 75,92%, one got.equations of regression to through fall and setemflow.By the irrigation parameters were determined t:1e culture coefficients (kc) to the evaporometric pan Class A, of 0,421 from 2 to 6 :months of culture cycle and of 0,642 from 6 yo 12 months. Blaney-criddle and Hargreaves formulas, furnished better results thanThorntwaite ones to evaluate the real evapotranspiration / Tese (livre-docencia) - Univer

Orientador: Newton Roberto Boni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-20T05:44:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Longo_ReginaMarcia_M.pdf: 3194304 bytes, checksum: 5edecf44a2ac9e6b2baf4a6ee9b598aa (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: No Brasil, grande parte da frota de veículos é movida pelo álcool, produzido a partir da cana-de-açúcar, cujo processo apresenta como produtos finais, álcool (etanol) e também um resíduo denominado vinhaça. Devido à sua elevada D.B.O. (Demanda Biológica de Oxigênio), a vinhaça apresenta-se altamente poluente, quando lançada nos cursos d'água, requerendo, assim, estudos para viabilizar formas racionais de descarte ou de seu adequado aproveitamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação da vinhaça in natura e biodigerida em propriedades físicas, químicas e bioquímicas de um latos solo vermelho amarelo, no município de São João da Boa vista - SP, por comparação com um ecossistema natural (cerradão). A introdução da cultura de cana-de-açúcar promoveu, em relação ao solo virgem, modificação da estrutura original do solo. Com o emprego da vinhaça, tanto in natura como biodigerida, houve melhorias nos atributos do solo estudado, promovendo diminuição na densidade do solo, aumento na porosidade total, no pH, na estabilidade de agregados, na atividade da urease, no N-total e C-orgânico, sendo que a vinhaça biodigerida, por apresentar teor de matéria orgânica inferior ao da in natura, ocasiona efeito menos marcante. O processo de biodigestão da vinhaça reflete uma forma interessante de aproveitamento desse material, por apresentar como um dos produtos o metano, que serve como fonte alternativa de combustível, e um componente residual com boas características de fertilizante. É recomendável, entretanto, que outros estudos sejam conduzidos, no sentido de se avaliar o efeito prolongado deste resíduo no solo, no lençol freático e em aqúífero subterrâneos / Abstract: A great fleet of vehicle in Brazil is impelled by alcohol Produced from sugar cane. Besides the alcohol , the process also results, a residue named vinasse. Due to the high D.B.O. (Dispute of Biological Oxygen), the vinasse shows high pollution when throw off in water courses. This procedure demands, therefore, effort to learn the possible ways of logical discard or the adequate utilization of the residue. The objective of this work was to evaluate the effects of the application of non-treated and biodigested vinasse on soil physical, chemycal and biochemical properties in a Latossolo Vermelho-Amarelo São João da Boa Vista, São Paulo state. The analysis of soil properties showed that the introduction of the sugar cane crop in the virgin soil, promoted changes on original structure. The application of non-treated, or biodigested vinasse, brought about changes in soil attributes. Biodigested residue has lower proportion of organic matter, and so, its effect was less evident than non-treated vinasse. The biological treatment of vinasse results in a good alternative, because methane is obtained from this process and final obtained residue appears to be a good soil fertilizer / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Camila de Almeida Melo / Coorientador: Márcia Cristina Bisinoti / Banca: Silvia Helena Govoni Brondi / Banca: Luís Octávio Regasini / Resumo: A carbonização hidrotérmica (CHT) é um processo de conversão termoquímica, capaz de usar uma biomassa úmida como matéria-prima e convertê-la em um produto sólido rico em carbono orgânico, denominado carvão hidrotérmico, passível de aplicação ao solo. No processo também é obtida como produto uma fração líquida contendo uma variedade de compostos orgânicos de interesse comercial e/ou tóxicos ao ambiente, denominada água de processo. Nesse trabalho, bagaço de cana e/ou vinhaça foram submetidos ao processo de CHT, sob diferentes condições reacionais. Assim, foram avaliados os efeitos do tipo de biomassa e das variáveis do processo (tempo, temperatura e porcentagem de adição de ácido fosfórico) sobre a composição do carvão hidrotérmico e da água de processo, em relação aos compostos orgânicos semivoláteis (SVOC) e voláteis (VOC). Para isso, foi realizada a extração de SVOC no carvão hidrotérmico e na água de processo utilizando extração ultrassônica e extração líquido-líquido, respectivamente. Já os VOC foram extraídos com o método do headspace associado à microextração em fase sólida (HS-SPME). Os compostos orgânicos foram identificados por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). Os principais SVOC identificados no carvão hidrotérmico foram fenóis, ácidos carboxílicos, cetonas e compostos nitrogenados, indicando que este material contém funções orgânicas importantes e incorporação de nitrogênio, sendo estas características desejáveis para uma... / Abstract: Hydrothermal carbonization (HTC) is a thermochemical conversion process, able to use a moisture biomass as raw material and convert it into a solid product rich in organic carbon, called hydrochar, amenable to application to the soil. In the process, a liquid fraction is also obtained as product containing a variety of organic compounds, of commercial interest and/or toxic to the environment, called process water. In this work, sugarcane bagasse and vinasse were submitted to the HTC process, in different reaction conditions. Thus, the effects of the biomass type and the process variables were evaluated (time, temperature and percentage of phosphoric acid addition) on the composition of hydrochar and process water in the case of semi-volatile organic compounds (SVOC) and volatile organic compounds (VOC). For this, the SVOC extraction from the hydrochar and the process water were performed using ultrasonic extraction and liquid-liquid extraction, respectively. The VOC extraction was performed by headspace-solid phase microextraction (HS-SPME) method. The identification of organic compounds was performed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The SVOC were identified, with mainly phenols, carboxylic acids, ketones and nitrogen compounds obtained, indicating that the hydrochar produced contains important organic functions and nitrogen incorporation into the material, desirable characteristics for a soil application. The pattern of SVOC obtained both in hydrochar and in ... / Mestre

ANDRADE, Leilamara do Nascimento. Utilização da vinhaça como meio de cultivo para a microalga Chlorella sp e para cianobactéria Spirulina platenis. 2010. 49 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia de Pesca, Fortaleza-CE, 2010 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-19T12:29:36Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_lnandrade.pdf: 943668 bytes, checksum: 7be492209cbd6b250386697fb08d9c7b (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-19T12:29:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_lnandrade.pdf: 943668 bytes, checksum: 7be492209cbd6b250386697fb08d9c7b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-19T12:29:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_lnandrade.pdf: 943668 bytes, checksum: 7be492209cbd6b250386697fb08d9c7b (MD5) Previous issue date: 2010 / Vinhaça is the residue obtained after the fractionated distillation of sugar cane and is characterized for presenting in its composition a high content of organic substances becoming a preoccupying pollutant agent, since it can modify the characteristics of the ground, subterranean and superficial waters. However, vinhaça possess a great value as fertilizing and it is already used in the proper sugar cane farmings and can also be used as culture medium for other organisms. The current work had as objective to evaluate the culture of the micro algae Chlorella sp in different concentrations of vinhaça, as well as to extract the oil of the produced biomass. Vinhaça was gotten of a sugar cane industry of the Ceará State, where it is stored in tanks of accumulation, while the micro algae Chlorella sp was isolated from cultures of the cianobacterium Spirulina (Arthrospira) platensis. Culture mediums were prepared with the concentrations of 0.13; 0.16; 0.20; 0.23; 0.27; 0.30; 0.60 and 0.70% of vinhaça diluted in water containing 10 g L-1 sodium bicarbonate. For the determination of the frequency of vinhaça use in the culture medium, it was administered daily, in alternating days and to each two days, using a 0,87% concentration. The micro algae population growth curves were obtained through the cellular counting in Newbauer chamber and the equations were adjusted by the polynomial function of Origin 6.0 software. The results showed that Chlorella sp presented a better development with vinhaça 0,2% administered to the culture medium in alternating days. The reduction of the bicarbonate concentration to 5 g L-1 resulted in death of the culture due the culture medium acidification. The algal biomass attainment by flocculation with NaOH 2N was not so efficient due to the high culture medium pH and it was obtained an income of only 0,08 g L-1. On the other hand, the dry biomass presented a high content of total oils reaching 17%. In such a way, Chlorella sp micro algae presents a great potential to use vinhaça as the main nutrient of the culture medium and due to the great availability of salty and brackish water in the Ceará State, a large scale production of this micro algae could be used for the treatment of this effluent although it is necessary an economical analyses of the other required nutrients costs / A vinhaça é o resíduo obtido após a destilação fracionada da cana-de-açúcar e caracteriza-se por apresentar em sua composição uma alta carga de matéria orgânica tornando-se um agente poluente e de caráter preocupante, visto que pode modificar as características do solo, poluir lençóis freáticos e águas superficiais. No entanto, a vinhaça possui um grande valor como fertilizante e já é utilizada nas próprias lavouras de cana-de-açúcar, podendo servir como meio de cultura para vários organismos. O atual trabalho teve como objetivo avaliar o cultivo da microalga Chlorella sp em diferentes concentrações de vinhaça, bem como extrair os lipídios da biomassa produzida. A vinhaça foi obtida de uma indústria de cana-de-açúcar do Estado do Ceará, onde é armazenada em tanques de acumulação, enquanto a microalga Chlorella sp foi isolada de cultivos da cianobactéria Spirulina (Arthrospira) platensis. Foram preparados meios de cultivo com as concentrações de 0,13; 0,16; 0,20; 0,23; 0,27; 0,30; 0,60 e 0,70% de vinhaça diluída em água contendo 10 g L-1 de bicarbonato de sódio. Para a determinação da frequência de utilização da vinhaça no meio de cultivo, a mesma foi administrada diariamente, em dias alternados e a cada dois dias, utilizando uma concentração de 0,87%. As curvas de crescimento populacional das microalgas foram obtidas através das contagens celulares em câmara de Newbauer e as equações ajustadas pela função polinomial do programa Origin 6.0. Os resultados mostraram que a microalga Chlorella sp apresentou um melhor desenvolvimento com 0,2% de vinhaça quando a mesma foi administrada ao meio de cultivo em dias alternados. A redução da concentração de bicarbonato para 5 g L-1 resultou em morte da cultura devido à acidificação do meio. A obtenção da biomassa algal por floculação com NaOH 2N não foi tão eficiente devido ao elevado pH do meio de cultivo, sendo obtido um rendimento de apenas 0,08 g L-1. Por outro lado, a biomassa seca apresentou um elevado teor de lipídios totais alcançando 17%. Desta forma, a microalga Chlorella sp apresenta um grande potencial para utilizar a vinhaça como nutriente principal do meio de cultivo e devido à grande disponibilidade de água salgada e salobra no Estado do Ceará, poderá ser utilizada para o tratamento deste efluente em larga escala, havendo, no entanto, a necessidade de uma análise econômica dos custos com outros nutrientes necessários

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-19Bitstream added on 2014-06-13T20:33:57Z : No. of bitstreams: 1 fuess_lt_me_rcla.pdf: 1006375 bytes, checksum: 4a0b1600901b0f01f7bcb34606202d90 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A vinhaça caracteriza-se como a principal água residuária do processo produtivo do etanol, gerada especificamente na etapa de destilação da mistura alcoólica obtida na fermentação. Independentemente do tipo de matéria-prima, a vinhaça apresenta elevadas concentrações de matéria orgânica, bem como características ácidas e corrosivas. Somam-se a essas características elevadas concentrações de potássio e sulfato, além de teores apreciáveis de fósforo, nitrogênio e outros macro e micronutrientes. Atualmente praticamente todo o volume de vinhaça gerado nas destilarias brasileiras (≈13 L/LEtOH) é direcionado à ferti-irrigação das lavouras, devido ao seu caráter fertilizante. Contudo, o potencial poluente/contaminante da vinhaça caracteriza sua disposição no solo como problemática, tendo em vista prováveis impactos negativos no solo e nos recursos hídricos no caso da aplicação de dosagens inadequadas. Possíveis casos de contaminação por metais tóxicos também podem estar associados ao descarte da vinhaça. Desta forma, este trabalho teve por objetivo caracterizar o real potencial poluente/contaminante da vinhaça resultante do processamento da cana-deaçúcar, e as implicações de sua disposição inadequada no solo e/ou despejo em corpos d’água. Considerando a elevada concentração de matéria orgânica verificada na vinhaça, neste trabalho também avaliou-se o potencial energético, isto é, a capacidade de recuperação de energia da digestão anaeróbia aplicada ao seu tratamento. As análises foram baseadas em procedimentos experimentais e em dados obtidos na literatura. Com relação à ferti-irrigação, os principais empecilhos ao reaproveitamento da vinhaça in natura englobaram os riscos [i] de salinização do solo, devido aos elevados valores de condutividade elétrica (>6,0 dS/m) e sólidos... / Stillage is characterized as the main wastewater from ethanol production, generated specifically in the step of distillation of the alcoholic media resulting from fermentation. Regardless of the feedstock, stillage contains high concentrations of organic matter, as well as acidic and corrosive characteristics. Added to these characteristics high concentrations of potassium and sulfate are present on stillage, as well as substantial levels of phosphorus, nitrogen and other macro and micronutrients. Currently almost the entire volume of stillage generated in Brazilian distilleries (13 L/LEtOH) is directed to the fertigation of the fields, due to its fertilizer character. However, the polluting/contaminant potential of stillage characterizes its land disposal as problematic, considering probable negative impacts over the soil and water resources in case of excessive dosages. Possible cases of contamination by toxic metals may also be associated to the disposal of stillage. Thus, this study aimed to characterize the real polluting/contaminant potential of sugarcane stillage, and the implications of its improper land disposal and/or discharge into water bodies. Considering the high concentration of organic matter found in stillage, in this study the energetic potential, i.e., the energy recovery capacity of anaerobic digestion applied to its treatment was also assessed. Analyses were based on experimental procedures and on data from the literature. With respect to fertigation, the main obstacles to reuse stillage in natura included risks of [i] soil salinization, due to the high electrical conductivity values (>6,0 dS/m) and high total dissolved solids content (>4000 mg/L) observed in the analyzed samples; [ii] clogging of pores and reduction in the microbial activity, in addition to the consumption of the dissolved oxygen in water... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Marcelo Loureiro Garcia / Banca: Gerson Antonio Santanne / Banca: Marcelo Zaiat / Resumo: A vinhaça caracteriza-se como a principal água residuária do processo produtivo do etanol, gerada especificamente na etapa de destilação da mistura alcoólica obtida na fermentação. Independentemente do tipo de matéria-prima, a vinhaça apresenta elevadas concentrações de matéria orgânica, bem como características ácidas e corrosivas. Somam-se a essas características elevadas concentrações de potássio e sulfato, além de teores apreciáveis de fósforo, nitrogênio e outros macro e micronutrientes. Atualmente praticamente todo o volume de vinhaça gerado nas destilarias brasileiras (≈13 L/LEtOH) é direcionado à ferti-irrigação das lavouras, devido ao seu caráter fertilizante. Contudo, o potencial poluente/contaminante da vinhaça caracteriza sua disposição no solo como problemática, tendo em vista prováveis impactos negativos no solo e nos recursos hídricos no caso da aplicação de dosagens inadequadas. Possíveis casos de contaminação por metais tóxicos também podem estar associados ao descarte da vinhaça. Desta forma, este trabalho teve por objetivo caracterizar o real potencial poluente/contaminante da vinhaça resultante do processamento da cana-deaçúcar, e as implicações de sua disposição inadequada no solo e/ou despejo em corpos d'água. Considerando a elevada concentração de matéria orgânica verificada na vinhaça, neste trabalho também avaliou-se o potencial energético, isto é, a capacidade de recuperação de energia da digestão anaeróbia aplicada ao seu tratamento. As análises foram baseadas em procedimentos experimentais e em dados obtidos na literatura. Com relação à ferti-irrigação, os principais empecilhos ao reaproveitamento da vinhaça in natura englobaram os riscos [i] de salinização do solo, devido aos elevados valores de condutividade elétrica (>6,0 dS/m) e sólidos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Stillage is characterized as the main wastewater from ethanol production, generated specifically in the step of distillation of the alcoholic media resulting from fermentation. Regardless of the feedstock, stillage contains high concentrations of organic matter, as well as acidic and corrosive characteristics. Added to these characteristics high concentrations of potassium and sulfate are present on stillage, as well as substantial levels of phosphorus, nitrogen and other macro and micronutrients. Currently almost the entire volume of stillage generated in Brazilian distilleries (13 L/LEtOH) is directed to the fertigation of the fields, due to its fertilizer character. However, the polluting/contaminant potential of stillage characterizes its land disposal as problematic, considering probable negative impacts over the soil and water resources in case of excessive dosages. Possible cases of contamination by toxic metals may also be associated to the disposal of stillage. Thus, this study aimed to characterize the real polluting/contaminant potential of sugarcane stillage, and the implications of its improper land disposal and/or discharge into water bodies. Considering the high concentration of organic matter found in stillage, in this study the energetic potential, i.e., the energy recovery capacity of anaerobic digestion applied to its treatment was also assessed. Analyses were based on experimental procedures and on data from the literature. With respect to fertigation, the main obstacles to reuse stillage in natura included risks of [i] soil salinization, due to the high electrical conductivity values (>6,0 dS/m) and high total dissolved solids content (>4000 mg/L) observed in the analyzed samples; [ii] clogging of pores and reduction in the microbial activity, in addition to the consumption of the dissolved oxygen in water... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Uma das formas mais integradas com o meio ambiente, mais completas e eficazes para gestão de disposição de resíduos industriais é propiciar seu reaproveitamento em benefício da própria cadeia de processo produtivo, com a busca da sustentabilidade como melhor caminho e a avaliação econômica como a principal motivação. Diante disso, o presente trabalho assumiu estudar a vinhaça de cana de açúcar resultante do processo produtivo do álcool e principalmente do álcool etílico hidratado (etanol) combustível alternativo entre os fósseis e com grande importância para o Estado de São Paulo e para o Brasil reconhecido mundialmente como produção limpa e renovável, com grandes perspectivas no mercado internacional. A vinhaça produzida em larga escala e liberada para uso agrícola com temperatura, DBO e DQO elevados seu potencial poluidor é conhecido e controlado pela Norma Técnica da CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, P4. 231 do ano de 2006, através do balanço anual de potássio do solo agrícola. Este trabalho foi desenvolvido com a proposta de investigar as modalidades de disposição de vinhaça; a metodologia utilizada foi a análise de custo do hectare fertirrigado para cada alternativa de disposição estudada versus o custo do há tratado com adubação química de origem mineral. É consensual que a fertirrigação com vinhaça in natura, além de ser a mais proveitosa forma, é também indispensável nos casos de déficit hídrico da lavoura; no entanto, o custo do transporte requer adequações tecnológicas. O potássio oriundo da vinhaça pode suprir as necessidades de toda lavoura canavieira; dela pode provir boa parte do fósforo e do nitrogênio além dos benefícios incrementais que a ação microbiológica promove ao solo agrícola em relação à adubação química de origem mineral. Entre as conhecidas alternativas de disposição de vinhaça de cana de açúcar, a fertirrigação revelou ser excelente, por permitir o emprego de diferentes modalidades de transporte e distribuição que podem ser customizadas às peculiaridades geográficas de cada região ou da área em estudo. Pela ausência de conformidade econômica, a vinhaça ainda não atingiu um terço da área ocupada com cana de açúcar, fator que inibe o desenvolvimento ambiental. Deste modo, a fim de orientar as unidades produtoras de álcool para utilizarem a fertirrigação com grande desempenho ambiental, este trabalho indica alternativas que podem viabilizar economicamente a substituição do potássio e outros nutrientes químicos de origem mineral pela fertirrigação com vinhaça,que poderá ser depositada na totalidade da área ocupada com cana de açúcar. / Reuse is one of the most environmentally responsible decisions and one of the most complete and effective ways to manage industrial waste disposal for the benefit of the production chain focusing on sustainability and economic evaluation. Therefore, the present study investigates sugarcane vinasse resulting from the industrial production of alcohol, especially hydrated ethyl alcohol (ethanol) an alternative fossil fuel of great importance in the State of São Paulo and Brazil recognized worldwide as a clean and renewable energy production with great prospects in the international market. The pollution potential of vinasse, which is produced in large scale and is approved for use in agriculture with high temperature, BOD, and COD, is known and controlled by the Technical Rule P4. 231 (2006) issued by CETESB Environmental Sanitation Technology Company through the annual measurement of potassium levels in the soil. This study was carried out aiming at investigating methods of disposal of vinasse. The methodology used was based on the cost analysis of each hectare of soil fertirrigated for each disposal alternative studied versus the cost of hectare of soil treated with mineral fertilizers. It is known that fertiirrigation with in natura vinasse, besides being the most profitable way, is essential in cases of crop water deficit; however, the cost of transport requires technology adaptations. The content of potassium in vinasse can meet the needs of the whole sugarcane crop, which can provide phosphorus and nitrogen in addition to the incremental benefit of microbial activity to the agricultural soil regarding mineral fertilization. Among the existing methods for the disposal of vinasse generated from sugarcane, fertirrigation proved excellent for allowing the use of different modes of transport and distribution that can be tailored to the peculiarities of each region or geographic area under study. Due to non-economic conformity, the use of vinasse has not yet reached one third of the total sugarcane producing area, a factor that inhibits environmental development. Thus, in order to guide alcohol production units towards the use of fertirrigation achieving high environmental performance, this study proposes economically viable alternatives to substitute potassium and other mineral nutrients for fertirrigation with vinasse, which may be used in the whole area occupied with sugarcane.