Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o fluxo de energia no tratamento de esgoto e de lodo de esgoto na ETE de Franca. Para tanto, levantaram-se os dados de todo maquinário utilizado na Estação, tais como: quantidade, potência, vida útil, peso das máquinas, consumo de graxa e/ou lubrificantes e mão de obra empregada. O consumo de energia elétrica na Estação foi calculado para cada máquina separadamente. Com isso, calculou-se a participação energética, por fonte, forma e total, de todos os setores de tratamento. Por meio dos resultados, observou-se que tanto o tratamento de esgoto como o tratamento de lodo utilizam expressivamente energia industrial na forma de eletricidade, o que parece vantajoso, visto que essa é uma fonte renovável de energia. Para o cálculo do fluxo de energia no carregamento e transporte do lodo, obtiveram-se os dados de vida útil, peso, consumo de graxa e/ou lubrificantes da retroescavadeira e do caminhão, e mão de obra empregada nessas atividades. Ao contrário do observado nos tratamentos de esgoto e lodo, essas atividades usam principalmente energia fóssil na forma de óleo diesel. Além disso, com a quantidade de N, P e K contidas no lodo de esgoto foi possível calcular a energia e o preço dos fertilizantes contidos em uma tonelada do material. De acordo com os resultados, uma tonelada de lodo de esgoto produzida em Franca contém 5.081,53 MJ de energia e R$102,47 de fertilizantes químicos. Portanto, um caminhão com capacidade de carga de 16 toneladas transporta 81.304,62 MJ de energia e R$1.639,55 de fertilizante, o que justifica a distribuição desse material no raio de 25 km, que é a distância média entre a ETE e os potenciais locais de aplicação do material. Por fim, calculou-se o balanço e a eficiência energética de todas as atividades estudadas, de forma que os resultados apontaram serem todas, energeticamente sustentáveis / Abstract: This study assessed the energy flux on the processing of sewage and sewage sludge in the Sludge Treatment Station of Franca City, São Paulo State, Brazil. For this, data concerning ETE machinery was quantified, such as: quantity, potency, life spam and weight, as well as, mineral greases and/or lubricants consumption and the used workforce. Based on this, energy expenditure was calculated, regarding energy source and type and the total expenditure of all parties involved in sewage processing. These results allowed to conclude that either sewage or sewage sludge processing have a high demand of industrial energy in the form of electricity, what is advantageous, since it is a renewable energy source. For the energy flux calculations during loading and transportation, data of life spam, weight, the consumption of lorries and backhoes mineral greases and lubricants and the used workforce was considered. On the contrary, during sewage sludge processing activities, fossil energy in the form of diesel oil was the main utilized. Moreover, considering the amount of N, P and K in the sludge, the energy and price of fertilizers could be calculated in 1 ton of sewage sludge. Accordingly to calculations, a ton of sewage sludge produced on Franca's ETE has 5,081.53 MJ of energy and R$102.47 of chemical fertilizers. Thus, a lorry of 16-ton storage capacity transports 81,304.62 MJ of energy and R$1,639.55 of fertilizers, justifying the distribution of the sewage sludge on 25-km ray distance, what is a viable distance, because it is the mean distance between Franca's ETE and the farms that potentially could use this material. Finally, the balance and energetic efficiency of all activities approached in this study could be calculated, indicating energetic sustainability of those / Orientador: Osmar de Carvalho Bueno / Coorientador: Wanderley José de Melo / Banca: Elias José Simon / Banca: Maura Seiko T. Esperancini / Banca: Gerson Henrique da Silva / Banca: Andrea Eloisa Bueno Pimentel / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-07Bitstream added on 2014-06-13T20:22:24Z : No. of bitstreams: 1 quintana_nrg_dr_botfca.pdf: 551444 bytes, checksum: e543328233e80220d0e632e00c93cddc (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste estudo foi avaliar o fluxo de energia no tratamento de esgoto e de lodo de esgoto na ETE de Franca. Para tanto, levantaram-se os dados de todo maquinário utilizado na Estação, tais como: quantidade, potência, vida útil, peso das máquinas, consumo de graxa e/ou lubrificantes e mão de obra empregada. O consumo de energia elétrica na Estação foi calculado para cada máquina separadamente. Com isso, calculou-se a participação energética, por fonte, forma e total, de todos os setores de tratamento. Por meio dos resultados, observou-se que tanto o tratamento de esgoto como o tratamento de lodo utilizam expressivamente energia industrial na forma de eletricidade, o que parece vantajoso, visto que essa é uma fonte renovável de energia. Para o cálculo do fluxo de energia no carregamento e transporte do lodo, obtiveram-se os dados de vida útil, peso, consumo de graxa e/ou lubrificantes da retroescavadeira e do caminhão, e mão de obra empregada nessas atividades. Ao contrário do observado nos tratamentos de esgoto e lodo, essas atividades usam principalmente energia fóssil na forma de óleo diesel. Além disso, com a quantidade de N, P e K contidas no lodo de esgoto foi possível calcular a energia e o preço dos fertilizantes contidos em uma tonelada do material. De acordo com os resultados, uma tonelada de lodo de esgoto produzida em Franca contém 5.081,53 MJ de energia e R$102,47 de fertilizantes químicos. Portanto, um caminhão com capacidade de carga de 16 toneladas transporta 81.304,62 MJ de energia e R$1.639,55 de fertilizante, o que justifica a distribuição desse material no raio de 25 km, que é a distância média entre a ETE e os potenciais locais de aplicação do material. Por fim, calculou-se o balanço e a eficiência energética de todas as atividades estudadas, de forma que os resultados apontaram serem todas, energeticamente sustentáveis / This study assessed the energy flux on the processing of sewage and sewage sludge in the Sludge Treatment Station of Franca City, São Paulo State, Brazil. For this, data concerning ETE machinery was quantified, such as: quantity, potency, life spam and weight, as well as, mineral greases and/or lubricants consumption and the used workforce. Based on this, energy expenditure was calculated, regarding energy source and type and the total expenditure of all parties involved in sewage processing. These results allowed to conclude that either sewage or sewage sludge processing have a high demand of industrial energy in the form of electricity, what is advantageous, since it is a renewable energy source. For the energy flux calculations during loading and transportation, data of life spam, weight, the consumption of lorries and backhoes mineral greases and lubricants and the used workforce was considered. On the contrary, during sewage sludge processing activities, fossil energy in the form of diesel oil was the main utilized. Moreover, considering the amount of N, P and K in the sludge, the energy and price of fertilizers could be calculated in 1 ton of sewage sludge. Accordingly to calculations, a ton of sewage sludge produced on Franca’s ETE has 5,081.53 MJ of energy and R$102.47 of chemical fertilizers. Thus, a lorry of 16-ton storage capacity transports 81,304.62 MJ of energy and R$1,639.55 of fertilizers, justifying the distribution of the sewage sludge on 25-km ray distance, what is a viable distance, because it is the mean distance between Franca’s ETE and the farms that potentially could use this material. Finally, the balance and energetic efficiency of all activities approached in this study could be calculated, indicating energetic sustainability of those

The knowledge of energy transfers between vegetated surface and the atmosphere is of great importance to characterize the local microclimate and identify interactions between environmental variables and vegetation. In Brazil, the research related to energy balance are restricted to forests and monocultures, leaving aside other vegetable surfaces as is the case of green roofs (TVs). In this sense, this paper presents an analysis of the energy balance on a TV, the extensive type, considering the input and output components of energy in this system. To achieve this objective, a field study was conducted in the experimental TV of the Federal University of Santa Maria (UFSM). The monitoring data were used in an energy balance model. The model considered the radiation balance, or power available, and even three different heat flows: latent, by conduction and convection. These flows were determined by monitoring the following variables: temperature of the plant and soil, air temperature, temperature of the internal environment of the TV, global solar radiation and reflected, and wind speed. These data were obtained from sensors installed on the roof and / or by meteorological station located at UFSM. This monitoring was carried out in two stages: August 2015 to December 2015, from 8h to 17h, with manual equipment; and from January to May 2016, 24 hours a day with automatic sensors. The energy balance of the TV and its components were determined for the time interval (hour), and the analysis was extended to the months of monitoring. The results showed that the available energy used in heat flows came from the short-wave radiation during the day, and long wave at night. This net energy available prioritized the latent heat flux (12%), mainly responsible for evapotranspiration, confirming that this is the predominant form of heat dissipation absorbed in TVs, as cited in other studies. Also, it was observed, on average, about 5% of the radiation is intended to balance heat flow by convection, and thus it was found that 17% of the incident energy available and returns to atmosphere. The energy that is transferred into the building (by conduction heat flux), this amounted on average 4% net radiation. The remaining, 79%, was retained in the cover system, showing the efficiency of the TVs as the energy storage and attenuation of temperature. It was also found that there exists an energy imbalance in this system, which is mainly influenced by the type of surface coverage and the particularities experiment. So, from the above, this study concluded that the methodology applied is satisfactory to reach the desired goal, and the experimental TV as the overall result of the energy balance, which showed positive values for the months analyzed, is gaining and retaining more energy than losing. / O conhecimento das trocas de energia entre uma superfície vegetada e a atmosfera é de grande importância para caracterizar o microclima local e identificar interações entre variáveis ambientais e a vegetação. No Brasil, as pesquisas relacionadas ao balanço de energia estão restritas a florestas e monoculturas, deixando de lado outras superfícies vegetais como é o caso dos telhados verdes (TVs). Neste sentido, o presente trabalho apresenta uma análise do balanço energético em um TV, do tipo extensivo, considerando os componentes de entrada e saída de energia neste sistema. Para alcançar este objetivo, um estudo de campo foi realizado no TV experimental da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Os dados do monitoramento foram utilizados em um modelo de balanço de energia. O modelo utilizado considerou o saldo de radiação, ou energia disponível, e ainda três diferentes fluxos de calor: latente, por condução e por convecção. Estes fluxos foram determinados a partir do monitoramento das seguintes variáveis: temperatura da planta e solo, temperatura do ar, temperatura do ambiente interno do TV, radiação solar global incidente e refletida, e velocidade do vento. Estes dados foram obtidos com sensores instalados no telhado e/ou por meio da estação climatológica localizada na UFSM. Esse monitoramento foi realizado em duas etapas: de agosto de 2015 a dezembro de 2015, das 8h às 17h, contando com equipamentos manuais; e de janeiro a maio de 2016, 24h por dia, com sensores automáticos. O balanço de energia do TV e seus componentes foram determinados para o intervalo de tempo horário, e a análise foi estendida para os meses de monitoramento. Os resultados mostraram que a energia disponível utilizada nos fluxos de calor foi proveniente da radiação de onda curta, no período diurno, e de onda longa no período noturno. Essa energia líquida disponível priorizou o fluxo de calor latente (56%), principal responsável pela evapotranspiração, confirmando que esta é a forma predominante de dissipação do calor absorvido nos TVs, como citado em outros estudos. Ainda foi observado que, em média, aproximadamente 23% do saldo de radiação é destinado ao fluxo de calor por convecção, e com isso verificou-se que 79% da energia incidente e disponível retorna para a atmosfera. Quanto à energia que é transferida para o interior da edificação (fluxo de calor por condução), esta totalizou em média 1% do saldo de radiação. O restante, 20%, ficou retido no sistema de cobertura, demostrando a eficiência dos TVs quanto ao armazenamento de energia e atenuação da temperatura. Constatou-se também que existe um desequilíbrio energético neste sistema, o qual é influenciado principalmente pelo tipo de cobertura da superfície e particularidades do experimento. Portanto, a partir do exposto, a presente pesquisa permitiu concluir que a metodologia aplicada é satisfatória para se chegar ao objetivo pretendido, e que o TV experimental, conforme o resultado total do balanço de energia, que apresentou valores positivos para os meses analisados, está ganhando e retendo mais energia do que perdendo.

Submitted by Samira Ramos (samira.ramos@unifenas.br) on 2018-04-24T23:42:26Z No. of bitstreams: 1 Claudemir de Assis.pdf: 820230 bytes, checksum: 257e4d71585a017c777a85051bd362c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T23:42:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Claudemir de Assis.pdf: 820230 bytes, checksum: 257e4d71585a017c777a85051bd362c7 (MD5) Previous issue date: 2017-11-30 / Brazilian pig farming is an important farming activity, because besides it offering food of high nutritional value to the human population, it contributes for generation of employ and income in the country. Due to the need of produce food with environmental responsibility, the swine producers have adopted waste treatment practices on their property. Each time more, it is necessary that the producer know the degree of efficiency and sustainability of the production system utilized. In this sense, the energy balance has been used as a tool indicative of the rational use of resources. However, many producers still do not estimate the energy flow because they encounter difficulties in the energy conversions and other required calculations. Therefore, the present work presents the software ENERGYSWINE developed to help technicians and producers to determine the energy efficiency in swine production systems. The ENERGYSWINE program was developed in Microsoft's integrated development environment (IDE) for software development (Visual Studio) using the C# (C Sharp), HTML5, CSS3 and JavaScript languages. For the storage of the information of the system such as user, farm, data analysis and energy balance calculation, the SQLServer database was used. From a literature review, the specific energy coefficients for each input and output component were established. The energy balance calculation by ENERGYSWINE considers the ratio between all energy produced in the system and all energy consumed. When accessing the initial screen of the program, the user must fill out the form containing 22 questions. After all fields were answered, the software calculates the energy balance of the farm, and the user can view and print the report with the summary of energy balances already done. ENERGYSWINE software has demonstrated to be a suitable tool to calculate of manner quick and easy the energy balance of swine production systems. As future perspectives, new works can be developed to incorporate new modules and reports into updated versions of the program. / A suinocultura brasileira é uma atividade agropecuária importante, pois, além de ofertar alimentos de alto valor nutricional para a população humana, contribui para a geração de empregos e renda no país. Indo ao encontro da necessidade de se produzir alimentos com responsabilidade ambiental os produtores de suínos têm adotado práticas de tratamento de resíduos em suas propriedades. Cada vez mais, é necessário que o produtor conheça o grau de eficiência e sustentabilidade do sistema de produção utilizado. Neste sentido, o balanço energético tem sido utilizado como uma ferramenta indicativa da racionalidade no uso de recursos. Porém, muitos produtores ainda não estimam o fluxo energético por encontrarem dificuldades nas conversões de energia e nos demais cálculos necessários. Portanto, o presente trabalho apresenta o software ENERGYSWINE desenvolvido para auxiliar técnicos e produtores a determinarem a eficiência energética em sistemas de produção de suínos. O programa ENERGYSWINE foi desenvolvido em ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) da Microsoft para desenvolvimento de software (Visual Studio) utilizando as linguagens C# (C Sharp), HTML5, CSS3 e JavaScript. Para o armazenamento das informações do sistema tais como usuário, granja, análise dos dados e resultado do cálculo do balanço energético, utilizou-se o banco de dados SQLServer. A partir de uma revisão da literatura, os coeficientes energéticos específicos para cada componente de entrada e saída foram estabelecidos. O balanço energético calculado pelo ENERGYSWINE considera a razão entre toda energia produzida no sistema e toda a energia consumida. Ao acessar a tela inicial do programa, o usuário deve preencher o formulário contendo 22 questões. Após o preenchimento de todos os campos de respostas, o software realiza o cálculo do balanço energético da granja, podendo-se visualizar e imprimir o relatório com o resumo dos balanços energéticos já efetuados. O software ENERGYSWINE demonstrou ser uma ferramenta adequada para se calcular de maneira rápida e fácil o balanço energético de sistemas de produção de suínos. Como perspectivas futuras, novos trabalhos poderão ser desenvolvidos a fim de incorporar novos módulos e relatórios em versões atualizadas do programa.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joelcio E.pdf: 2686383 bytes, checksum: 4ea94bfca4c06a1d4a43d47175582d2a (MD5) Previous issue date: 2016-06-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Agriculture and generally livestock, the way in which they were driven from the green revolution walked deep-rooted form of externalities are these positive and / or negative,and in this context there is a need for improvement of applicable methodologies to map these, so this study aims to assess the dynamics of a unit of agricultural and livestock production temporally through emergy methodologies and inventory of greenhouse gases - GHGs. For the evaluation of proposed methodologies used a unit of agricultural and livestock production in the municipality of Carambei, state of Paraná, Brazil, and this computed data eleven years, starting in 2005 and ending in the year 2016 range this that makes up ten years of mainly agricultural production and a year with the entry of the livestock sector, this important dynamic in the time proposed comparison. By Emergy methodology sought to calculate besides the Transformity values (Tr), Renewability (%R), Income Ratio Emergy Net (EYR), Emergy Investment Ratio (EIR), Environmental load (ELR) and Sustainability Index (SI) and through the GHG inventory evaluation established that the calculations for the application of organic fertilizers, synthetic nitrogenous fertilizers, lime, urea, pesticides, also enteric fermentation, handling of animal waste (nitrous oxide and methane) , secondary sources of N2O (atmospheric deposition and leaching or runoff), crop residues, mechanized operations, electric power and combustion stationary. As the emergy methodology there was a major change of Tr values over the period studied reaching extreme values of 60276.40 sej.J-1 in year three to 121,255.08 sej.J-1 in the last year of study in However other values observed for% R,EYR, EIR, ELR and SI have not undergone substantial change, and generally behaved as regular, as the GHG observed an important dynamic of CO2 mitigation on the ground,starting from value of 13.76 t ha-1 at baseline to 39.15 Mg ha-1 in the last year survey, with special contribution of the livestock sector in this dynamic, as GHG emissions was observed that the entrance of livestock sector in the unit contributed decisively to a significant increase, especially influenced by the CH4 emission arising from enteric fermentation, however when computing the balance of CO2eq for the period studied there was no major change presenting minimum value of 4.93 MgCO2eq ha-1 in year four and a value of 6.75 MgCO2eq ha-1 in the last year of study, through the relationship established between the two methods was found to be an important change of the unit studied from the entrance to the livestock sector, the ratio Tr / CO2 balance showed minimum values 8.18 in the year seven to maximum 16.55 in the past year and the produced energy ratio (MJ) for the issuance of CO2eq (kg) showed 30.62 MJ values KgCO2eq-1 in year 2 to 8.97 MJ KgCO2eq-1 in the last year. In general it can be concluded that there was a negative change in the order of 65% for the system as a whole is subject to the emergy aspects and greenhouse gases listed after the entry of the livestock sector in the studied unit. / A agricultura e a pecuária de modo geral, da maneira em que foram impulsionadas a partir da revolução verde caminharam de forma extremamente arraigada de externalidades sejam estas positivas e/ou negativas. Neste contexto surge a necessidade de aprimoramento de metodologias aplicáveis ao mapeamento destas, assim o presente estudo visa avaliar a dinâmica de uma unidade de produção agrícola e pecuária temporalmente, através das metodologias emergética e de inventário da emissão de gases de efeito estufa - GEE. Para a avaliação das metodologias propostas utilizou-se uma unidade de produção agrícola e pecuária situada no município de Carambeí, estado do Paraná, Brasil, sendo nesta computado os dados de onze anos, iniciando no ano de 2005 e finalizando no ano de 2016, intervalo este que compõe dez anos de produção essencialmente agrícola e um ano com a entrada do setor pecuário, dinâmica importante para a comparação temporal proposta. Através da metodologia emergética buscou-se calcular os valores de: Transformidade (Tr), Renovabilidade (%R), Razão de Rendimento Emergético Líquido (EYR), Razão de Investimento de Emergia (EIR), Carga Ambiental (ELR) e Índice de Sustentabilidade (SI) e através da avaliação de inventário de GEE estabeleceu-se os cálculos referentes à aplicação de fertilizantes orgânicos, fertilizantes nitrogenados sintéticos, calcário, ureia, defensivos agrícolas, também da fermentação entérica, manejo de dejetos de animais (Óxido nitroso e Metano), fontes secundárias de N2O (deposição atmosférica e lixiviação ou escoamento superficial), resíduos de colheitas, operações mecanizadas, energia elétrica e combustão estacionária. Quanto a metodologia emergética observou-se uma importante alteração dos valores de Tr ao longo do período estudado atingindo valores extremos de 60.276,40 sej.J-1 no ano três a 121.255,08 sej.J-1 no último ano de estudo, em contrapartida os demais valores observados para %R, EYR, EIR, ELR e SI não sofreram alteração substancial, sendo que de maneira geral se comportaram como sendo regulares. Quanto aos GEE observou-se uma importante dinâmica de mitigação de CO2 no solo, partindo do valor de 13,76 Mg ha-1 no início do estudo para 39,15 Mg ha-1 no último ano de levantamento, com especial contribuição do setor pecuário nesta dinâmica. Observou-se ainda que na emissão de GEE a entrada do setor pecuário na unidade contribuiu de maneira decisiva para um aumento expressivo, em especial influenciado pela emissão de CH4 advindo da fermentação entérica, porém quando computado o saldo de CO2eq para o período estudado observou-se não haver grande alteração apresentando valor mínimo de 4,93 MgCO2eq ha-1 no ano quatro e valor de 6,75 MgCO2eq ha-1 no último ano de estudo. Através da relação estabelecida entre as duas metodologias constatou-se uma importante alteração da unidade estudada a partir da entrada do setor pecuário, a relação Tr/Saldo de CO2 apresentou valores mínimos de 8,18 no ano sete ao máximo de 16,55 no último ano e a relação de energia produzida (MJ) para a emissão de CO2eq (Kg) apresentou valores de 30,62 MJ KgCO2eq-1 no ano dois a 8,97 MJ KgCO2eq-1 no último ano. De maneira geral pode-se concluir que houve um alteração negativa na ordem de 65% para o sistema como um todo se observados os aspectos emergéticos e de gases de efeito estufa relacionados após a entrada do setor pecuário na unidade estudada.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-05-28Bitstream added on 2014-06-13T20:02:26Z : No. of bitstreams: 1 moreira_cr_dr_botfca.pdf: 442989 bytes, checksum: 38d52ef4eef38171f8ff6ff1ab57327c (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Este trabalho teve como objetivo realizar uma avaliação nutricional e energética do uso do composto de lixo urbano em Eucalyptus grandis, aos 9 anos de idade, em relação a adubação química convencional. O delineamento experimental foi realizado em parcelas subdivididas, com dois tratamentos, com e sem composto, sendo alocadas aleatoriamente três parcelas por tratamento, com área de 100 m2. As árvores foram subdivididas em 4 classes de diâmetro e, a partir da distribuição diamétrica, foram selecionadas, aleatoriamente, 8 árvores por parcela, duas por classe de diâmetro, para avaliação da produção de matéria seca e estoque de nutrientes, num total de 48 árvores. Na avaliação energética, foram quantificadas as entradas e saídas de energia, para o cálculo da eficiência energética em cada tratamento. A adição do composto influenciou significativamente, no aumento do conteúdo de N, P no tronco e K na casca, assim como, B e Zn na biomassa total do eucalipto. O tratamento com composto consumiu 49,47% mais energia, que o tratamento sem composto. Isso ocorreu devido ao transporte do composto, a operação de distribuição do composto e ao maior consumo de combustíveis nas atividades de colheita, em função da maior demanda de máquinas agrícolas. Esses fatores aumentaram em 47,96% o consumo de energia direta e em 1,51% de energia indireta, no tratamento com composto, diminuindo a eficiência energética neste tratamento, apesar do aumento da produção de madeira comercial, em 31,79%. / This research was aimed at accomplishing a nutritional and energetic evaluation of the urban waste compost use on Eucalyptus grandis, 9 years old, in relation to conventional chemical fertilization. The experimental delineating was performed in small sections subdivided, into two treatments, with and without compost, being allocated randomly three sections by treatment, with an area of 100mø. The threes were subdivided into 4 diameter classes and, from the distribution by the diameter, were selected, randomly, 8 trees in each section, two by the diameter class, to be evaluate the production of dry material and the nutrients storage, 48 trees in total. In the energetic evaluation, was qualified every inputs and outputs energy to calculate the energetic efficiency in each treatment. The compost addition influenced significantly, on the increase in the content of N, P in the trunk and K in the bark, as well as, B and Zn in the total biomass of the eucalyptus. The treatment with the compost consumed 49,47% more energy, than the treatment without compost. This was due to the compost transportation, the operation of spreading the compost, and to the increased fuel consuming in the activities of harvest, as a result of the greater demand of agricultural machinery. These factors intensified the indirect energy consumption in 1,51% and the direct energy in 47,96%, in the treatment of the compost, decreasing the energy efficiency in this treatment, in spite of the expansion of the commercial timber, in 31,79%.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:37:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_eduardo_schmitt.pdf: 454020 bytes, checksum: 6587a158d6c433744bdf8a0800971c6d (MD5) Previous issue date: 2009-11-12 / Three experiments were designed based in evidences that the calcium have the important role in the energetic metabolism of ruminants. The first experiment tested the possibility of use the Ca2Cl as diagnostic in impaired of insulin secretion and glucose metabolism in pregnant ewes. In the others two we researched the hypocalcemia effects in the metabolic profile of dairy cows in good body score condition during prepartum and ewes that were in chronic negative energetic balance. The calcium infusion during the late gestation seems no change insulin secretion and glucose metabolism during the glucose tolerance test. However, new investigation about the form of administration and the dose to ruminant need to be review. In dairy cows that were in good body condition score in prepartum the hypocalcemia seem has been responsible to change the energetic status. Nevertheless hypocalcaemic ewes that were in chronic negative energetic balance, the energy status was not changed. These founds suggest that the hypocalcemia could be responsible to induce the negative energetic balance in ruminants, but this effect may be dependent of adaptations conditions in the prepartum. / Com base em evidências de que o cálcio exerce um papel importante no metabolismo energético de ruminantes, foram conduzidos três experimentos. O primeiro experimento testou a possibilidade do uso da infusão de Ca2Cl para diagnóstico de alterações na secreção de insulina e no metabolismo da glicose em ovelhas prenhes durante o teste de tolerância à glicose. Nos outros dois experimentos foam investigados os efeitos da hipocalcemia no perfil metabólico de vacas leiteiras com boa condição corporal no pré-parto e de ovelhas que estavam em balanço energético negativo crônico (BENC). A infusão de Ca2Cl durante o final da gestação não modificou os padrões de secreção de insulina e metabolização de glicose durante o teste de tolerância à glicose. Entretanto novas investigações são necessárias quanto à forma de administração e a dose utilizada em ruminantes. Nas vacas leiteiras que estavam em bom estado corporal no pré-parto, a hipocalcemia teve influência na condição energética destes animais. No entanto, em ovelhas que foram induzidas à hipocalcemia, e que estavam em BENC, a condição energética não foi alterada. Os resultados permitem inferir que a hipocalcemia pode ser responsável por induzir o balanço energético negativo em ruminantes, porém este efeito parece ser dependente de adaptações metabólicas ligadas ao status nutricional do pré-parto, já que quando estabelecido o BENC, a hipocalcemia não aleterou os metabólitos ligados ao status energético.

O Brasil é, ao mesmo tempo, o maior produtor e o maior consumidor de carvão vegetal do mundo, com aproximadamente 85% da produção destinada à siderurgia, 12% à cocção de alimentos e os outros 3% às indústrias farmacêuticas, químicas e cimenteiras. O processo de transformação de madeira em carvão vegetal é caracterizado por apresentar baixo rendimento gravimétrico e por gerar outros produtos, como atiço, finos, gases condensáveis e gases não condensáveis. Diante disso, o estudo do fluxo de energia da carbonização é de fundamental importância para relacionar a entrada de madeira (matéria-prima) e a saída de carvão vegetal (principal produto) do processo e, contabilizar a energia disponível e consumida no produto final, representado por uma unidade energética os fatores de produção. O desempenho energético é apresentado na forma de indicadores como balanço, lucratividade e intensidade energética. Dessa forma, este estudo tem como objetivo geral estimar o desempenho energético da produção de carvão vegetal em diferentes processos (fornos retangulares, fornos circulares com fornalha e fornos de encostas) diante da proposição de um modelo téorico utilizando variáveis do processo de carbonização, como o rendimento gravimétrico, o poder calorífico, a umidade (madeira e carvão vegetal), a mão de obra e as operações mecanizadas. Para isso, o trabalho foi conduzido em etapas. A primeira ocorreu com base em um levantamento dos dados da produção realizado por meio de questionários, entrevista e visitas. A segunda, em função da particularidade de cada processo, algumas variáveis foram correlacionados com pesquisas bibliográficas. A terceira sucedeu por meio das estimativas dos materiais utilizados na produção do carvão, assim como a energia envolvida. Ao final, identificou-se que o processo que utiliza o forno de encosta apresenta o melhor desempenho energético e que as variáveis mão de obra e operações mecanizadas pouco influenciam na determinação do desempenho energético. / At the same time, Brazil is the largest producer and largest consumer of charcoal in the world, with approximately 85% of production for the steel industry, 12% for food cooking and the other 3% for the pharmaceutical, chemical and cement industries. The process of transformation of wood into charcoal is characterized by low gravimetric yield and to generate other products, such as ash, fines, condensable gases and non-condensable gases. Therefore, the study of carbonization energy flow is of fundamental importance to relate the input of wood (raw material) and the output of charcoal (main product) of the process and to account for the energy available and consumed in the final product, represented by an energy unit the factors of production. Energy performance is presented in the form of indicators such as balance sheet, profitability and energy intensity. Thus, this study has as a general objective to estimate the energy performance of charcoal production in different processes (rectangular furnaces, furnace circular furnaces and slope furnaces) before proposing a theoretical model using variables of the carbonization process, such as gravimetric efficiency, calorific value, moisture (wood and charcoal), manpower and mechanized operations. For this, the work was conducted in stages. The first one was based on a survey of production data by means of questionnaires, interviews and visits. The second, due to the particularity of each process, some variables were correlated with bibliographical research. The third was achieved by estimating the materials used in the production of coal, as well as the energy involved. At the end, it was identified that the process that uses the hillside furnace presents the best energy performance and that the variables labor and mechanized operations have little influence in the determination of the energy performance.

Com o salto no desenvolvimento advindo das Revoluções industriais do século passado, a necessidade de fontes energéticas que atendessem a esse desenvolvimento aumentou vertiginosamente; e os recursos de origens não-renováveis atenderam a essa indigência. Porém, com as crises do petróleo no final da década de 80, os governos perceberam a necessidade de diversificação de suas matrizes energéticas. No Brasil, o primeiro programa de produção de biocombustível tendo a biomassa como matéria-prima surgiu após a crise, mas com a recuperação do mercado petrolífero, o programa não se fortaleceu. No final do século passado, o impacto ambiental da exploração dos combustíveis de origem fóssil se tornou mais evidente; logo, acordos entre países foram firmados com a finalidade de reduzir as emissões de GEE. No ano de 2003, através de um decreto, foi criado o Programa Nacional de Produção de Biodiesel (PNPB), e em 2005 a Lei nº 11.097 tornou obrigatória a adição de biocombustível no diesel. Com o aumento da demanda de matéria-prima para a produção de biocombustíveis, as pesquisas com a finalidade de avaliar o ciclo de vida da produção da matéria-prima foram impulsionadas. Diante desse panorama, o objetivo desse trabalho foi avaliar o desempenho ambiental e energético da produção de cachos frescos de dendê no Estado do Pará, em relação aos plantios a Malásia, maior produtora mundial de dendê. A metodologia utilizada foi a Avaliação do Ciclo de Vida, normatizada pelas ISO da série 14 000. A etapa mais impactante da produção foi o preparo da área. Nas categorias de impacto, mudanças climáticas, eutrofização e acidificação, o plantio brasileiro foi menos impactante. Para o balanço energético, o Estado do Pará produziu 5 unidades de energia a menos que a Malásia, mas ainda assim, comparando a espécie com outras já utilizadas como matéria-prima para os biocombustíveis, é econômica e ambientalmente viável a produção de biodiesel à base de óleo de dendê. / With the leap in development arising from the industrial revolutions of the past century, the need for energy sources that met this development has increased dramatically; and the non-renewable source of resources responded to this indigence. However, with the oil crisis in the late 80s, governments realized the need for diversifying their energy matrix. In Brazil, the first biofuel production program of biomass as raw material emerged after the crisis, but with the recovery of the oil market the program was not strengthened. At the end of the last century, the environmental impact of the exploitation of fossil fuels became more evident; therefore, agreements between countries were signed in order to reduce GHG emissions. In 2003, through a decree, the National Program for Biodiesel Production, PNPB was created, and in 2005, Law n.° 11.097 made the addition of biofuel in diesel a mandatory thing. With the increasing demand of raw material for biofuel production, researches in order to assess the life cycle of production of the raw material were driven. Before this background, the aim of this study was to evaluate the environmental performance and energy production of fresh palm bunches in the state of Pará, referring to plantations in Malaysia, world's largest producer of palm oil. The methodology used was the Life Cycle Assessment, standardized by the ISO series 14 000. The most striking stage of production was the preparation of the area. In the categories of impact, climate change, eutrophication and acidification, brazilian plantation was less impressive. For energy balance, the state of Pará produced 5 power units less than Malaysia, yet still comparing the species with others already used as a feedstock for biofuels, the production of palm oil based on biodiesel is economically and environmentally feasible.

Orientador: Iraê Amaral Guerrini / Coorientador: Marco Antônio Martin Biaggioni / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Odivaldo José Seraphim / Banca: Joaquim Odilon Pereira / Banca: Celso Eduardo Lins de Oliveira / Resumo: Este trabalho teve como objetivo realizar uma avaliação nutricional e energética do uso do composto de lixo urbano em Eucalyptus grandis, aos 9 anos de idade, em relação a adubação química convencional. O delineamento experimental foi realizado em parcelas subdivididas, com dois tratamentos, com e sem composto, sendo alocadas aleatoriamente três parcelas por tratamento, com área de 100 m2. As árvores foram subdivididas em 4 classes de diâmetro e, a partir da distribuição diamétrica, foram selecionadas, aleatoriamente, 8 árvores por parcela, duas por classe de diâmetro, para avaliação da produção de matéria seca e estoque de nutrientes, num total de 48 árvores. Na avaliação energética, foram quantificadas as entradas e saídas de energia, para o cálculo da eficiência energética em cada tratamento. A adição do composto influenciou significativamente, no aumento do conteúdo de N, P no tronco e K na casca, assim como, B e Zn na biomassa total do eucalipto. O tratamento com composto consumiu 49,47% mais energia, que o tratamento sem composto. Isso ocorreu devido ao transporte do composto, a operação de distribuição do composto e ao maior consumo de combustíveis nas atividades de colheita, em função da maior demanda de máquinas agrícolas. Esses fatores aumentaram em 47,96% o consumo de energia direta e em 1,51% de energia indireta, no tratamento com composto, diminuindo a eficiência energética neste tratamento, apesar do aumento da produção de madeira comercial, em 31,79%. / Abstract: This research was aimed at accomplishing a nutritional and energetic evaluation of the urban waste compost use on Eucalyptus grandis, 9 years old, in relation to conventional chemical fertilization. The experimental delineating was performed in small sections subdivided, into two treatments, with and without compost, being allocated randomly three sections by treatment, with an area of 100mø. The threes were subdivided into 4 diameter classes and, from the distribution by the diameter, were selected, randomly, 8 trees in each section, two by the diameter class, to be evaluate the production of dry material and the nutrients storage, 48 trees in total. In the energetic evaluation, was qualified every inputs and outputs energy to calculate the energetic efficiency in each treatment. The compost addition influenced significantly, on the increase in the content of N, P in the trunk and K in the bark, as well as, B and Zn in the total biomass of the eucalyptus. The treatment with the compost consumed 49,47% more energy, than the treatment without compost. This was due to the compost transportation, the operation of spreading the compost, and to the increased fuel consuming in the activities of harvest, as a result of the greater demand of agricultural machinery. These factors intensified the indirect energy consumption in 1,51% and the direct energy in 47,96%, in the treatment of the compost, decreasing the energy efficiency in this treatment, in spite of the expansion of the commercial timber, in 31,79%. / Doutor