Submitted by Danilo Mattos (danilomattos@yahoo.com.br) on 2017-11-24T16:11:20Z No. of bitstreams: 3 PDF Completo Dissertação.pdf: 2758867 bytes, checksum: be8ac68c9bcf79ae2125b2f80f0baf79 (MD5) carta de encaminhamento.jpeg: 286370 bytes, checksum: 1a68f9f536327fac57d16d3ccd2b3630 (MD5) Autorização.jpeg: 224927 bytes, checksum: 32476afd265c0e074fa377b61474fbcc (MD5) / Approved for entry into archive by Alini Demarchi (ri.bar@ufscar.br) on 2018-01-16T18:00:47Z (GMT) No. of bitstreams: 3 PDF Completo Dissertação.pdf: 2758867 bytes, checksum: be8ac68c9bcf79ae2125b2f80f0baf79 (MD5) carta de encaminhamento.jpeg: 286370 bytes, checksum: 1a68f9f536327fac57d16d3ccd2b3630 (MD5) Autorização.jpeg: 224927 bytes, checksum: 32476afd265c0e074fa377b61474fbcc (MD5) / Approved for entry into archive by Alini Demarchi (ri.bar@ufscar.br) on 2018-01-16T18:35:11Z (GMT) No. of bitstreams: 3 PDF Completo Dissertação.pdf: 2758867 bytes, checksum: be8ac68c9bcf79ae2125b2f80f0baf79 (MD5) carta de encaminhamento.jpeg: 286370 bytes, checksum: 1a68f9f536327fac57d16d3ccd2b3630 (MD5) Autorização.jpeg: 224927 bytes, checksum: 32476afd265c0e074fa377b61474fbcc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-01T12:59:29Z (GMT). No. of bitstreams: 3 PDF Completo Dissertação.pdf: 2758867 bytes, checksum: be8ac68c9bcf79ae2125b2f80f0baf79 (MD5) carta de encaminhamento.jpeg: 286370 bytes, checksum: 1a68f9f536327fac57d16d3ccd2b3630 (MD5) Autorização.jpeg: 224927 bytes, checksum: 32476afd265c0e074fa377b61474fbcc (MD5) Previous issue date: 2017-04-27 / Não recebi financiamento / The productive chain of the alembic cachaca is one of the most promising in the developing agroindustry in Brazil. The vinasse is the main waste of the productive activity, due to the large volume generated. The environmental dynamics demands the reuse of industrial wastes, but such use may lead to situations of environmental pollution when the wastes are poorly handled or applied in excessive amounts. In addition, there are a few studies that evaluate the composition of vinasses derived from the production of cachaça and its suitability to the fertigation. In this context, the present work aimed to evaluate the influence of the sugarcane management and variety on the composition of the vinasse from alembic cachaça. A randomized block design was utilized in a factorial 3X3, with three varieties (RB867515, RB966928 and RB855453) and three cane managements (conventional, organic and control). The experiment had four repetitions for each management and variety, with 9 treatments and 36 parcels in the totality. The samples of vinasse were evaluated for pH and concentrations of macronutrients and micronutrients (Carbon, Nitrogen, Carbon/Nitrogen, Phosphorus, Potassium, Calcium, Magnesium, Sulfur, Iron, Copper, Manganese and Zinc). The results were submitted to analysis of variance (ANOVA) and when differences were significant, Tukey´s test was applied by using Assistat program. There was significant effect of the management (organic and conventional) only on three elements of the vinasse composition, C, K and Mg, the highest concentrations were observed in the vinasse coming from conventional cane management. Regarding cane variety, there was significant effect only on Ca and Mg in the variety RB867515 and RB855453, respectively. The conclusion is that the sugarcane management and the variety had a little influence on the vinasse composition from alembic cachaça. The vinasse composition varied more in accordance with the conditions of distillation of the fermented must for the production of cachaça. The vinasses obtained in the present work, regardless the cane management and variety, presented composition rich in macronutrients and micronutrients when compared to the cachaça or ethanol vinasse compositions reported in literature, featuring N, P, K, Ca, Mg, S, Fe and Cu. / A cadeia produtiva da cachaça é uma das mais promissoras no desenvolvimento agroindustrial do Brasil. A vinhaça é o resíduo principal da atividade produtiva, devido ao grande volume gerado. A dinâmica ambiental atual exige o reaproveitamento dos resíduos agroindustriais,mas essa utilização pode levar a situações de poluição ambiental quando os resíduos são mal manejados ou aplicados em quantidades excessivas. Além disso, há poucos trabalhos que avaliam a composição das vinhaças oriundas da produção de cachaça e sua adequabilidade à fertirrigação. Nesse contexto, o presente trabalho consistiu em avaliar a influência do manejo e da variedade de cana-de-açúcar sobre a composição da vinhaça de cachaça de alambique. O delineamento utilizado foi de blocos casualisados e o experimento montado de forma fatorial 3x3, sendo os fatores constituídos de três variedades (RB867515, RB966928 e RB855453) e três manejos (orgânico, convencional e controle). O experimento teve quatro repetições para cada manejo e variedade, totalizando assim 9 tratamentos e 36 parcelas. As amostras de vinhaça de cachaça foram avaliadas quanto ao pH e aos teores de macro e micronutrientes (Carbono, Nitrogênio, Relação Carbono/Nitrogênio, Fósforo, Potássio, Cálcio, Magnésio, Enxofre, Ferro, Cobre, Manganês e Zinco). Os resultados obtidos foram submetidos ao teste de variância (ANOVA) e no caso de diferença significativa, as médias foram comparadas por meio do teste de Tukey, utilizando-se o programa ASSISTAT. Houve efeito do manejo (orgânico e convencional) somente sobre três elementos da composição da vinhaça, C, K e Mg, sendo que os maiores teores se apresentaram na vinhaça advinda do manejo convencional. Quanto à variedade, houve efeito significativo somente em relação ao Ca e Mg, destacando-se a variedade RB867515 para Ca, e RB855453 para Mg. Concluiu-se que o manejo e a variedade de cana-de-açúcar tiveram pouca influência sobre a composição da vinhaça de cachaça de alambique, estando esta mais sujeita às condições em que foram realizadas especialmente as destilações do mosto fermentado para obtenção da bebida. As vinhaças obtidas no presente trabalho, considerando-se os valores médios independentemente do manejo e variedade, apresentaram composição rica em macronutrientes e micronutrientes quando comparadas com as composições de vinhaça de cachaça e de destilaria encontradas na literatura, destacando-se N, P, K, Ca, Mg, S, Fe e Cu.

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5571.pdf: 3484455 bytes, checksum: 718ef33aa55e8e1b4e4f22c374cbf1a9 (MD5) Previous issue date: 2013-08-12 / Vinasse is a liquid effluent with a high organic load and it has significant concentrations of Nitrate (NO3 -) and Potassium (K⁺). It is of great interest for the sugarcane sector by reducing costs in fertilizer application. According to the technical regulation P4.231 of CETESB, the impasse in the usage of vinasse in fertigation leads the search toward new alternatives for the effluent usage and treatment. This study investigated the mobility of NO₃ and K⁺ at different depths of Oxisol and the changes in soil electrical conductivity (ECs) in the layer next to the water table. Additionally, this work evaluated whether the rate and period of vinasse application established by the technical regulation P4.231 are appropriate to minimize the risk of soil and groundwater contamination, also evaluate the residual effects of vinasse in soil columns after 6 months monitoring, in order to contribute to the improvement of P4.231. The study was conducted in 15 x 170 cm PVC columns (diameter x height). The column packing was done in order to reproduce the profile of Oxisol, mainly on the thickness and density of the layers collected. Extractors of soil solution were installed at depths of 50 cm and 100 cm from the top of the columns. In the base of the column, a drain was placed at 50 cm to collect the leached. TDR (Time Domain Reflectometer) probes were installed at 120 cm to monitor soil moisture and ECs. After 15 days of saturation with distilled water, the columns received the application of vinasse in nature (V), vinasse in nature subjected to chemical treatment (Q), vinasse in nature subjected to biological treatment (B) and concentrated vinasse (C) at dose calculated by the P4.231 (1) and at duplicated dose calculated (2). The columns were subjected to a simulated rainfall based on the behavior of the rainfall in the region of Araras, SP. After collecting the solution at 50 and 100 cm and leached at 150 cm, determinations of NO3 - contents, by the method of brucine, and K+, by flame photometry, were made every 15 days for 5 months. Significant differences were observed in the levels of NO3 - and K+ in solution attributed to time, depth, type and dose of vinasse. After 45 days of the application of V1, V2, Q1, Q2, B1, B2 vinasses, the NO3 - had leached through the layer until 100 cm. The adsorption of NO3 - , which occurred in the layer until 100 cm, delayed but not prevented ion leaching to a deeper layers than 100 cm, from the 90 days, independent of the type and dose of vinasse. All vinasses, after 105 days, resulted in levels of NO3 - from 3 to 4 times greater than the maximum allowed value for the quality of groundwater (10 mg L-1). At the layer until 50 cm, all the vinasses promoted changes in the K+ solution after 30 days of application, but the application of Q2, C1, C2, and specifically B2, resulted in higher rate of K+ solution. In the layer until 50 cm, a decrease in the levels of K+ in solution was observed from 90 days. Unlike what happened with NO3 -, K+ was absorbed by surface soil layers and its leaching was avoided. Regardless of the type and dose of vinasse, there was an increase in ECs until the 15th week after application, without compromising the quality of the water. The application of vinasses in nature treated chemically and biologically resulted in higher values of ECs. The use of vinasse in nature, at the rate calculated by P4.231, resulted in lower values of NO3 - and K+ in solution, regardless of depth, thus it is recommended that the standard P4.231 should be used only for the application of vinasse in nature. It is suitable to incorporate the levels of NO3 - in the equation in order to calculate the dose of vinasse by P4.231, since the NO3 - had reached the layer at 100 cm in 45 days, i.e., an incompatible period of time with the adequate development of the sugarcane root system, allowing the leaching of NO3 - out of the root zone of influence. In general through the analysis of soil column percolation after 6 months of monitoring, it was possible to verify a residual effect of vinasse, considering all types and doses, in soil samples for the parameters Na+, K+ , and Fe3+. The K+ was retained in the 0 to 50 cm in the percolation columns. Conversely Na+, showed the highest concentrations in the depths of 80-130 cm, showing their greatest potential leaching compared to K+. / A vinhaça é um efluente líquido com alta carga orgânica e que possui importantes concentrações de nitrato (NO₃ ) e de potássio (K+), de grande interesse para o setor sucroenergético por reduzir os custos com a aplicação de fertilizantes. Impasses para o uso da vinhaça na fertirrigação, conforme a Norma Técnica P4.231 da CETESB, levam a busca de novas alternativas de uso e de tratamento do efluente. Este trabalho objetivou estudar a mobilidade de NO₃ e de K+ em diferentes profundidades de um LATOSSOLO VERMELHO Eutrófico (LVe), verificar alterações da condutividade elétrica do solo (CEs) na camada próxima ao lençol freático, avaliar se a taxa e o período de aplicação de vinhaça estabelecidos pela P4.231 estão adequados para a minimização do risco de contaminação do solo e da água subterrânea, avaliar os efeitos residuais da vinhaça no solo das colunas após 6 meses de monitoramento, além de contribuir para o aprimoramento da P4.231. O estudo foi conduzido em colunas de PVC de 150 mm de , por 170 cm de altura. O empacotamento da coluna foi feito de maneira a reproduzir o perfil de 1,5 m de um LVe, principalmente quanto à espessura e à densidade das camadas coletadas. Foram instalados extratores de solução do solo do solo, nas profundidades de 50 cm e de 100 cm a partir do topo das colunas. Na base da coluna, a 150 cm, foi colocado um dreno para coleta do lixiviado. Sondas de TDR foram instaladas a 120 cm para monitoramento da umidade volumétrica e da CEs. Após 15 dias da saturação com água destilada, as colunas receberam a aplicação de vinhaça in natura (V), vinhaça in natura submetida a tratamento químico (Q), vinhaça in natura submetida a tratamento biológico (B) e vinhaça concentrada (C), em doses equivalentes à calculada pela norma P4.231 (1) e ao dobro da calculada (2). As colunas foram submetidas a simulação da chuva com base no comportamento pluviométrico da região de Araras-SP. Após a coleta das soluções, a 50 e a 100 cm, a cada 15 dias, e do lixiviado, a 150 cm, semanalmente, foram feitas determinações dos teores de NO3 -, pelo método da brucina, e de K+, por fotometria de chama, durante 5 meses. Foram observadas diferenças significativas nos teores de NO3 - e de K+ em solução do solo atribuídas ao tempo, à profundidade e ao tipo e dose de vinhaça. Após 45 dias da aplicação de V1, V2, Q1, Q2, B1 e B2, o NO3 - lixiviou para a camada até 100 cm. A adsorção de NO3 -, que ocorreu na camada até 100 cm, retardou mas não impediu a lixiviação do íon para camadas mais profundas do que 100 cm, a partir dos 90 dias, independente do tipo e da dose de vinhaça. Todos os tratamentos com vinhaça, após 105 dias, resultaram em teores de NO3 - 3 a 4 vezes maiores no lixiviado do que o valor máximo permitido para a qualidade das águas subterrâneas (10 mg L-1). Na camada até 50 cm, todos os tratamentos com vinhaça promoveram alterações nos teores de K+ em solução do solo aos 30 dias da aplicação, mas a aplicação de Q2, C1, C2 e, principalmente, de B2, resultaram nos maiores de K+ em solução do solo. Foi observado diminuição dos teores de K+ em solução do solo a partir dos 90 dias na camada até 50 cm. Ao contrário do que aconteceu com o NO3 -, o K+ foi adsorvido nas camadas superficiais e sua lixiviação foi evitada. Independentemente do tipo e da dose da vinhaça, houve aumento da CEs até a 15ª semana após a aplicação, mas sem comprometimento da qualidade da água. A aplicação das vinhaças in natura tratadas química e biologicamente resultaram nos maiores valores de CEs. A utilização de vinhaça in natura, na taxa calculada pela norma P4.231 da CETESB, resultou nos menores valores de NO3 - e de K+ em solução do solo, independentemente da profundidade, desta forma recomenda-se que a norma P4.231 deve ser usada somente para aplicação de vinhaça in natura. É indicada a incorporação dos teores de NO3 - na equação de cálculo da dose de vinhaça da norma P4.231, uma vez que o NO3 - alcançou a camada até 100 cm em 45 dias, ou seja, período de tempo incompatível com o adequado desenvolvimento radicular da cana-de-açúcar e que permite a lixiviação do NO3 - para fora da zona de influência das raízes. Em geral, através das análises de solo das colunas de percolação após 6 meses de monitoramento, pode-se verificar um efeito residual da vinhaça , considerando todos os tipos e doses, nas amostras de solo para os parâmetros Na+, K+, e Fe3+. O K+ ficou retido na camada de 0 a 50 cm das colunas de percolação. De forma contrária, o Na+ apresentou as maiores concentrações nas profundidades de 80 a 130 cm, evidenciando seu maior potencial de lixiviação em relação ao K+.

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:55:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4151.pdf: 927553 bytes, checksum: 064b20beb733cd6507b60f122733aee7 (MD5) Previous issue date: 2012-03-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / ABSTRACT Microalgae include both algae Chlorophycea and cyanobacteria. These organisms have attracted interest due to its versatile metabolism, since some strains have, additionaly to photosynthetic metabolism, hability to grow in the dark by the consumption of simple organic molecules, such as glucose, acetate and glycerol. This hability suggests the application of these microorganisms in several areas, such as biological treatment of agroindustrial wastewater, aiming the removal of nutrients and organic matter. São Paulo/Brazil is one of the main producers of ethanol from sugarcane, generating a considerable amount of vinasse. Vinasse represents the main wastewater from de sugarcane agroindustry, being usually applied as fertigation in sugarcane crops. In this context, this study aimed to evaluate the heterotrophic growth of cyanobacterium Aphanothece microscopica Nägeli and the chlorophyceae Chorella vulgaris in synthetic culture media supplemented with organic carbon source and in vinasse, aiming to produce biomass and application it in wastewater treatment. Mixotrophic cultures were conducted to select the optimal concentration of organic substrate for the growth of microalgae, which were evaluated in heterotrophic cultures. Additionally, experiments have been conducted with pre-treated vinasse, evaluating the COD removal and the glucose and potassium incorporation. By the mixotrophic tests was selected the optimal concentrations of 25 and 12.5 g.L-1 glucose, 0.5 and 1.25 g.L-1 potassium acetate and 0.46 and 0.92 g.L-1 glycerol as ideal for the cultivation of Aphanothece microscopica Nägeli and Chlorella vulgaris, respectively, which reflected on the maximum specific growth rate between 0.0072 and 0.043 h-1. In the heterotrophic cultures the maximum specific growth rate was greater or equal to both microalgae in all carbon sources, with reduction between 30.4 and 90% of the initial concentrations of substrates. The experiments demonstrated possibility to use vinasse as culture media for both microalgae, especially Aphanothece microscopica Nägeli. In this conditions, results indicated the maximum removals of glucose (55.5%), COD (60.8%) and potassium (13%) by the cianobacterium, and 83.7% of glucose, 25% of COD and 13.8% of potassium by Chlorella vulgaris. The results suggest the heterotrophic metabolism for both microorganisms, pointing an interesting alternative to use of wastewater as culture media to produce high-value biomass from a low-cost way. / O termo microalga inclui tanto algas clorofíceas quanto cianobactérias. Recentemente estes micro-organismos têm despertado interesse devido ao seu metabolismo versátil, uma vez que algumas linhagens apresentam, além da fotossíntese como modelo de cultivo preferencial, a capacidade de desenvolverem-se no escuro a partir do consumo de moléculas orgânicas simples, tais como glicose, acetato e glicerol. Esta habilidade sugere a aplicação destes micro-organismos em diversas áreas, como o tratamento biológico de águas residuárias agroindustriais, visando a remoção de nutrientes e matéria orgânica. Apesar disso, são raros os trabalhos na literatura que avaliam o cultivo heterotrófico e o consumo ou incorporação de moléculas orgânicas por microalgas ou cianobactérias. O Estado de São Paulo responde por grande parte da produção nacional de etanol a partir da cana-de-açúcar, gerando uma quantidade considerável de vinhaça. A vinhaça é a principal água residuária do setor sucroenergético, sendo normalmente aplicada nos canaviais como fertirrigação. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estender os estudos a respeito do cultivo mixotrófico e heterotrófico da cianofícea Aphanothece microscopica Nägeli e da clorofícea Chlorella vulgaris em meios com adição de fontes de carbono orgânico e em vinhaça, visando a produção de biomassa e aplicação no tratamento de águas residuárias. Ensaios mixotróficos foram conduzidos visando selecionar a concentração ideal de substrato orgânico para o cultivo das microalgas, as quais foram posteriormente avaliadas em sistemas heterotróficos. Paralelamente foram conduzidos ensaios com vinhaça, avaliando-se a remoção de DQO e incorporação de glicose e potássio pelas microalgas. Dos ensaios mixotróficos foram selecionadas as concentrações ótimas de 25 e 12,5 g.L-1 de glicose, 0,5 e 1,25 g.L-1 de acetato de potássio e 0,46 e 0,92 g.L-1 de glicerol como ideais para o cultivo de Aphanothece e Chlorella, respectivamente, refletindo em velocidades específicas de crescimento entre 0,0072 e 0,043 h-1. Nos ensaios heterotróficos verificaram-se velocidades específicas de crescimento iguais ou superiores para ambas as microalgas em todas as fontes de carbono avaliadas, com reduções entre 30,4 e 90% da concentração inicial dos substratos. Os ensaios com vinhaça demonstraram a possibilidade de utilização desta água residuária como meio de cultivo para ambas as microalgas, com alta conversão em biomassa pela Aphanothece. Nestas condições, verificaram-se remoções de 55,5% de glicose, 60,8% de DQO e 13% de potássio para a cianobactéria, e de 83,7% de glicose, 25% de DQO e 13,8% de potássio para Chlorella. Os resultados obtidos sugerem a presença do metabolismo heterotrófico nestes microorganismos e apontam uma alternativa interessante para o aproveitamento de águas residuárias, com a possibilidade de produzir biomassa de alto valor agregado a partir de um meio de baixo custo.

Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-23T20:10:21Z No. of bitstreams: 1 DissEP.pdf: 2850814 bytes, checksum: 13c476dc7f26d54826c6932c0fa4fcd2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-23T20:10:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEP.pdf: 2850814 bytes, checksum: 13c476dc7f26d54826c6932c0fa4fcd2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-23T20:10:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEP.pdf: 2850814 bytes, checksum: 13c476dc7f26d54826c6932c0fa4fcd2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T20:10:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEP.pdf: 2850814 bytes, checksum: 13c476dc7f26d54826c6932c0fa4fcd2 (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Currently there is a growing increase in fuel consumption, but also an increased concern about the end of fossil fuels and their environmental damage. In this scenario, secondgeneration ethanol (E2G), produced from sugarcane bagasse, appears as an option to increase the production of first generation ethanol (E1G), produced from sugarcane. The aim of this study was to evaluate the production of ethanol, the generation of electricity, CO2 emissions and vinasse into an E1G and E2G autonomous distillery through multiobjective optimization. This assessment has been formulated in terms of multi-objective optimization problems in virtual biorefinery modeled in EMSO (Environment for Modeling, Simulation and Optimization). The modeling of closed water circuits, CO2 production in the boiler and in the fermenter, and the process of concentrating the juice and vinasse streams through multiple-effect evaporators, and the multiobjective optimization involving the production of E2G, electric energy and production of CO2 and vinasse were performed. The modeled biorefinery processes 500,000 kg/h of sugarcane and burns, in addition to bagasse, 35,000 kg/h of sugarcane straw. The multiple effect evaporators for the broth concentration generated savings of around 18% in turbine backpressure exhaust steam when compared to a process with a single effect. The concentration of the vinasse through multiple-effect evaporators can cause a reduction in flow rate of more than 70%. The obtained non-dominated solutions in multiobjective optimization studies have shown a relationship among the production of ethanol, vinasse, energy and CO2 as a function of the decision variables: bagasse fraction diverted to produce E2G, and fraction of vinasse concentrated in multiple effect evaporators. Nondominated solutions are in the bagasse fraction range from 0.01% to 50.09%, and vinasse fraction comprises values greater than 14.09%. Among the solutions, ethanol flow was between 35,730 kg/h and 41,633 kg/h. CO2 production can reach values above 187,000 kg/h considering the CO2 released in the fermenters and in the boiler. On the issue of electricity generation, values above 83,000 kW can be reached. The results showed that the methodology used was efficient and the proposed objectives have been met. / Com o crescente aumento do consumo de combustíveis e o aumento da preocupação com o fim dos combustíveis fósseis e com seus danos ambientais, o etanol de segunda geração (E2G), produzido a partir do bagaço e da palha da cana-de-açúcar, surge como uma opção para aumentar a produção de etanol de primeira geração (E1G), produzido a partir da cana-de-açúcar. O objetivo desse trabalho foi avaliar a produção de etanol, a geração de energia elétrica, a emissão de CO2 e de vinhaça em uma destilaria autônoma de E1G e E2G empregando a otimização multiobjetivo. Essa avaliação foi formulada em termos de problemas de otimização multiobjetivo na biorrefinaria virtual modelada em EMSO (Environment for Modeling, Simulation and Optimization). A modelagem de circuitos fechados de água, da produção de CO2 na caldeira e no fermentador, e do processo de concentração das correntes de caldo e de vinhaça por meio de evaporadores múltiplo efeito, bem como a otimização multiobjetivo envolvendo a produção de E1G e E2G, geração de energia e produção de vinhaça, foram realizados. A biorrefinaria modelada processa 500.000 kg/h de cana-de-açúcar e queima, além de bagaço, 35.000 kg/h de palha de cana-de-açúcar. Com os evaporadores múltiplo efeito para a concentração do caldo, foi possível uma economia na ordem de 18% no vapor de escape da turbina de contrapressão em comparação a um processo de simples efeito. A concentração da vinhaça, por meio de evaporadores múltiplo efeito, pode provocar uma redução da vazão de mais de 70%. As soluções não-dominadas obtidas nos estudos de otimização multiobjetivo mostraram uma relação entre a produção de etanol, de vinhaça, de energia e de CO2 em função das variáveis de decisão: fração de bagaço destinado para a produção de E2G, e fração de vinhaça destinada para a concentração nos evaporadores de múltiplo efeito. As soluções não-dominadas se encontram no intervalo de fração de bagaço entre 0,01% e 50,09%, enquanto a fração de vinhaça compreende valores acima de 14,09%. Entre as soluções, a vazão de etanol ficou entre 35.730 kg/h e 41.633 kg/h. A produção de CO2 pode chegar a valores acima dos 187.000 kg/h, considerando o CO2 liberado nos fermentadores e na caldeira. No quesito geração de energia elétrica, consegue-se chegar a valores acima de 83.000 kW. Os resultados mostraram que a metodologia utilizada foi eficiente e os objetivos propostos foram atendidos.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-06T12:17:31Z No. of bitstreams: 1 DissHCRF.pdf: 2021523 bytes, checksum: 49238f07e8f2a02f9b4b2fad743ff733 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T16:20:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissHCRF.pdf: 2021523 bytes, checksum: 49238f07e8f2a02f9b4b2fad743ff733 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T16:20:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissHCRF.pdf: 2021523 bytes, checksum: 49238f07e8f2a02f9b4b2fad743ff733 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T16:20:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissHCRF.pdf: 2021523 bytes, checksum: 49238f07e8f2a02f9b4b2fad743ff733 (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Solid-state cultivation (SSC) are characterized by microbial growth on solid supports, often agroindustrial by-products, in conditions of absence of free water. Citric acid and ethanol are important commercial bioproducts used in various industrial sectors, which could be obtained by SSC of fungi from bagasse sugarcane and vinasse, with subsequent fermentation, minimizing the cost of production with the use two industrial byproducts. Fungi consortium has advantages over the isolated cultures, highlighting the best use of substrates due to enzyme supplementation, especially in terms of hydrolases. In this sense, the aim of this research was to evaluate the SSC of Aspergillus niger and Trichoderma reesei alone for the production of citric acid from sugarcane bagasse impregnated with different solutions (sucrose and vinasse) and the consortium of these fungi followed by ethanol fermentation of fungal yeast extract. The experimental steps set up the cultivation of A. niger for production of citric acid from submerged particles of sugarcane bagasse; SSC of A. niger and T. reesei alone and mixed using as impregnating with and without sucrose solution and vinasse pretreated with acid hydrolysis; ethanol fermentation of fungal extract by Saccharomyces cerevisiae. Results indicate the feasibility of Aspergillus niger´growth on submerged particles of sugarcane bagasse for citric acid production in medium with addition of sucrose. SSC of this fungus from sugarcane bagasse resulted in 103 mg L-1 of citric acid content in 4 days without addition of sucrose to the solid medium. Similarly, SSC of Trichoderma reesei in sugarcane bagasse leads citric acid production around 67 mg L-1 with raw vinasse in the first growth day. Specific production of 2.51 mg g-1 h-1 in terms of citric acid was obtained from the fungal consortium higher than that obtained using the two fungi alone. Ethanol fermentation tests by Saccharomyces cerevisiae from the fungal extract obtained by the SSC indicated that it is feasible to obtain a second bioproduct, especially high yield of glucose into ethanol to extract condition obtained from T. reesei without sucrose in 5 days. Results suggests the viability in the use of two important by-products of the sugarcane industry via microbial consortium by SSC, leading an interesting research field with various scientific and regional aspects. / O cultivo em estado sólido (CES) caracteriza-se pelo crescimento microbiano em suportes sólidos, muitas vezes subprodutos agroindustriais, em condições próximas da ausência de água livre. Ácido cítrico e etanol são importantes bioprodutos comerciais utilizados em vários setores industriais, os quais poderiam ser obtidos agregando o CES de fungos a partir de bagaço de cana-de-açúcar e vinhaça, com posterior fermentação, minimizando o custo de sua produção com o aproveitamento de dois subprodutos industriais. O consórcio de fungos apresenta vantagens sobre as culturas isoladas, destacando-se no melhor aproveitamento dos substratos devido à complementação enzimática, principalmente em termos de hidrolases. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o CES de Aspergillus niger e Trichoderma reesei isoladamente para a produção de ácido cítrico a partir de bagaço de cana-de-açúcar impregnado com soluções distintas (sacarose e vinhaça), assim como o consórcio destes fungos, seguido de fermentação etanólica do extrato fúngico por leveduras. As etapas experimentais desta dissertação compreendem o cultivo de A. niger para produção de ácido cítrico a partir de partículas de bagaço de cana-de-açúcar submersas; CES de A. niger e T. reesei isoladamente e consorciados utilizando como soluções impregnantes água deionizada com e sem sacarose e vinhaça bruta e pré-tratada com hidrólise ácida; fermentação etanólica do extrato fúngico por Saccharomyces cerevisiae. Os resultados indicam a viabilidade do cultivo de Aspergillus niger em partículas de bagaço de canade- açúcar submersas com produção de ácido cítrico em meio com adição de sacarose. O CES deste fungo a partir de bagaço de cana-de-açúcar levou a uma produção máxima de 103 mg L-1 de ácido cítrico em 4 dias sem adição de sacarose ao meio sólido. Da mesma forma, Trichoderma reesei apresentou crescimento em bagaço de cana-deaçúcar, com destaque para a produção de ácido cítrico em torno de 67 mg L-1 com vinhaça bruta em 1 dia. A produção específica de 2,51 mg g-1h-1 em termos de ácido cítrico foi obtida com o consórcio fúngico, superior ao obtido empregando os dois fungos isoladamente. Os ensaios de fermentação etanólica por Saccharomyces cerevisiae a partir do extrato fúngico obtido pelo CES indicaram que é viável a obtenção de um segundo bioproduto, com destaque para o elevado rendimento de glicose em etanol para a condição de extrato obtido a partir de T. reesei sem sacarose em 5 dias. Os resultados da pesquisa indicaram a viabilidade no aproveitamento de dois subprodutos importantes do setor sucroenergético via consórcios microbianos por CES, possibilitando um campo de pesquisas interessante devido aos seus diversos aspectos científicos e regionais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6569.pdf: 7813080 bytes, checksum: 5bddbc1ed667ee4456bc01f930d2c15a (MD5) Previous issue date: 2014-11-25 / Financiadora de Estudos e Projetos / study evaluated the production of hydrogen and methane from sugarcane vinasse in anaerobic fluidized bed reactor. Two fluidized bed reactors filled with expanded clay were operated under two different concentrations: R5 (5 gCOD.L-1) and R10 (10 g.CODL-1). During the first stage, glucose was used as the primary carbon source. Along the first step vinasse was added from 0% to 100% of the organic source under HRT of 6 h. In a second step with 100% of sugarcane vinasse, HRT was reduced to 4, 2 and 1 h. In another reactor R15 (15 gCOD.L-1) it was varied the substrate (100% glucose; 50 % glucose/ 50 % vinasse; 100 % vinasse) under HRT of 8 h. All reactors were operated in room temperature and a sludge from the treatment of swine wastewater was used. It was not observed methane production in R15. Hydrogen production rate and hydrogen yield reached, respectively: 0,01 L.h-1.L-1 e 0,10 mmolH2.g-1COD added. In reactors R5 and R10, biogas was formed by H2 and CO2 when glucose was present in the feed. Methane was formed when vinasse became the main substrate. The best operating condition occurred under HRT of 1 h, vinasse 100% at a concentration of 5 gCOD. L-1 with a hydrogen production rate of 0.57 L.h.-1L-1. As regards the yield, the best condition was under HRT of 6 h when the affluent comprised vinasse and glucose (3:1) reaching an yield of 3.07 mmolH2.g-1CODadded. Methane production in acidic conditions showed that the methanogens have adapted to a slightly acidic pH of 4.5. The principal metabolites were ethanol, butyric acid, propionic acid and methanol. Microbial characterization revealed the presence of Prevotella and Megasphaera belonging to the domain Bacteria and Methanobacterium and Methanosphaera belonging to the Archaea domain. / O presente estudo avaliou a produção de hidrogênio e metano a partir de vinhaça de cana-de-açúcar em reator anaeróbio de leito fluidizado. Dois reatores de leito fluidizado preenchidos com argila expandida foram operados sob duas diferentes concentrações de substratos: R5 (5 gDQO.L-1) e R10 (10 gDQO.L-1). Durante a primeira etapa, a glicose foi utilizada como fonte de carbono principal. Em seguida, a vinhaça foi adicionada passando de 0% a 100% da fonte orgânica sob o tempo de detenção hidráulica de 6 h. Numa segunda etapa com 100 % de vinhaça, foi feita a redução do TDH para 4, 2 e 1 h. Um terceiro reator foi empregado com uma concentração maior R15 (15 gDQO.L-1) na qual foi variado o substrato (100% glicose, 50% glicose/50 % vinhaça, 100 % vinhaça) sob o tempo de detenção hidráulica de 8 h. Todos os reatores foram operados em temperatura ambiente e foi utilizado lodo proveniente do tratamento de resíduos da suinocultura. Não foi observada produção de metano no reator R15, apenas H2 e CO2. A produção volumétrica e rendimento de hidrogênio atingiu um máximo de 0,01 L.h-1.L-1 e 0,10 mmolH2.g- 1DQOadicionada na fase de alimentação com vinhaça. Nos reatores R5 e R10 o biogás foi formado por H2 e CO2 quando ainda havia glicose como substrato. Metano foi formado quando a vinhaça se tornou o substrato principal. A melhor condição de operação se deu sob o TDH de 1 h, vinhaça 100 % a uma concentração de 5 gDQO.L-1 quando foi obtida uma produção volumétrica de hidrogênio de 0,57 L.h-1.L-1. No que se refere ao rendimento, a melhor condição se deu sob o TDH de 6 h quando o afluente era constituído por vinhaça e glicose (3:1) e um rendimento de 3,07 mmolH2.g-1DQOadicionada. A produção de metano em condições ácidas mostrou que as metanogênicas consumidoras de hidrogênio se adaptaram ao pH levemente ácido de 4,5. Os principais metabólitos produzidos foram etanol, ácido butírico, ácido propiônico e metanol. A caracterização microbiana revelou a presença de Prevotella e Megasphaera pertencentes ao domínio Bacteria e Methanobacterium e Methanosphaera pertencentes ao domínio Archaea.

No Brasil, a produção de etanol é feita exclusivamente por via fermentativa. Devido ao baixo teor alcoólico do vinho (8 a 10 % v v-1), para cada litro de etanol produzido são gerados de 10 a 12 litros de vinhaça. Este subproduto é rico em matéria orgânica (matéria orgânica variável de 15 a 37 Kg m3 vinhaça, dependendo do tipo de mosto) e pode ser usado como adubo líquido na lavoura. Porém, a vinhaça no solo junto com outros efluentes líquidos, são fontes potenciais de poluição que podem contaminar águas subterrâneas. Por esses motivos, o objetivo deste trabalho foi produzir etanol a partir de fermentações com altos teores de açúcar, a partir da tecnologia VHG (Very High Gravity), visando a obtenção de vinhos com altos teores alcoólicos e com isso reduzir a quantidade de vinhaça gerada por litro de etanol produzido. Para tal foi realizada a adaptação da levedura PE-2 em meio de cultivo com crescentes concentrações de açúcares (9 a 24oBrix), sob 30oC. Nestas condições foi possível adaptar a célula das leveduras dessa linhagem em fermentações com altos teores de açúcar, sem promover morte celular ou perda visível da produtividade. Também foi observado que os volumes de vinhaça gerados em meios com altas concentrações de açúcar sofreram diminuição de até 72%. Ainda foi possível verificar que a levedura PE-2 se adaptou às concentrações crescentes de açúcar do mosto, mostrando tolerância em vinhos com altos níveis de álcool no final da fermentação, com alta viabilidade celular após o reciclo das células e não apresentou alterações morfológicas significativas na parede celular, quando observadas no microscópio eletrônico de varredura. Conclui-se que, é possível fazer a adaptação da levedura PE-2 em mostos com até 24 ºBrix. A adaptação dessa levedura em mostos com altos teores de açúcar na fermentação permite a diminuição de até 72 % do volume de vinhaça gerado / In Brazil, ethanol production is made only by fermentative pathway. Due to low alcohol wine (8-10% v v-1), per liter of ethanol produced are generated from 10 to 12 liters of vinasse. This by-product is rich in organic matter (organic matter variable 15- 37 Kg m3 vinasse, depending on the type of wine) and can be used as liquid fertilizer in agriculture. However, vinasse in the soil along with other liquid effluents, are potential sources of pollution that can contaminate groundwater. For these reasons, the objectives of this work was to produce ethanol from fermentation with high levels of sugar, from the VHG (Very High Gravity) technology in order to produce wines with high alcohol levels and thereby decrease the amount of vinasse produced per liter of ethanol. For this adaptation of the yeast PE-2 in media with increasing concentrations of sugars (9 to 24 oBrix) under 30 °C was performed. Under these conditions it was possible to adapt the yeast cells of this strain in fermentations with high sugar contents, without promoting cell death or visible loss of productivity. It was also noted that the volumes of vinasse generated in media with high concentrations of sugar suffered decrease of up to 72%. Still been possible to see that the PE-2 yeast has adapted to increasing concentrations of sugar in the must, showing tolerance for wines with high alcohol levels at the end of fermentation with high cell viability after the cells recycle and no significant morphological changes in cell wall, as observed in the scanning electron microscope. It is concluded that it is possible to adapt the yeast PE-2 in musts with up to 24 ºBrix. The adaptation of this yeast in musts with high levels of sugar in the fermentation allows the decrease of up to 72% of the volume of vinasse generated

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-14T12:27:23Z No. of bitstreams: 1 Thais Fernanda da Silva Vicente.pdf: 1027275 bytes, checksum: cd92aee4ecbfe067ed02f6f2d95dc593 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T12:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thais Fernanda da Silva Vicente.pdf: 1027275 bytes, checksum: cd92aee4ecbfe067ed02f6f2d95dc593 (MD5) Previous issue date: 2011-07-11 / The present study had as objective evaluating effects of vinasse application on aggregates stability and correlating physical and chemical soil attributes with indices of soil aggregation and nematode community in sugarcane growing areas at south coast of Pernambuco, Brazil. For aggregates stability studies, soil samples were collected from layers at 0.0-0.2 and 0.2-0.4 m in 12 areas with and without vinasse application. Textural analysis of soils was carried out and it was evaluated particle density, soil density, total porosity, clay disperses in water, flocculation grade of clay, pH in water and in KCl, total organic carbon, organic matter and C-CO2 evolution in soil. No deformed soil samples were collected and evaluated for stability of aggregates in water through the aggregation indices: ponder medium diameter (PMD), finer module (FM) and percentage of aggregate > 2.00 mm (AGRI). Data were submitted to analysis of variance and Pearson's correlation coefficient at 0.05 level of probability. There was no difference in areas with and without vinasse for the soil aggregation indices PMD, FM and AGRI. In areas with vinasse organic carbon presented better correlations with PMD, FM and AGRI. The higher percentage of AGRI occurred at 0.0-0.2 m in areas with vinasse. For nematode community studies, soil samples were collected from layers at 0.0-0.1, 0.1-0.2, 0.2-0.3, 0.3-0.4 and 0.4-0.5 m and roots at 0.2-0.3 m, in 14 areas. In the 258 samples collected, it was carried out textural analysis of soils and evaluated particle density, soil density, total porosity, clay disperse in water, flocculation grade of clay, pH in water and in KCl, organic matter, C-CO2 evolution in soil and nematode community structure. The grade of linear correlation between pair of points was determined through Pearson's correlation coefficient at 0.05 level of probability. The relations of the nematode community components with soil texture, soil density and particle density varied with nematode. The soil total organic carbon, organic matter and biomass heterotrophic activity directly influenced nematode population density, however, the areas studied were more heterogeneous within soil attributes than in nematode structure. Were conducted canonical correspondence analyses and Hierarchical cluster analyses using algorithms UPGMA and Ward. The CCA showed low correlations between soil properties and the rate of nematodes, giving other environmental factors the power to explain relations between rate-environment. The clusters using UPGMA and Ward algorithms, based on Euclidean distances and Sorensen (Bray-Curtis) were similar. Not differentiating the structure of nematode communities between areas with and without application of vinasse. / O presente estudo teve como objetivos avaliar efeitos da aplicação da vinhaça na estabilidade dos agregados do solo, correlacionar atributos físicos do solo com os índices de agregação e nematofauna em áreas cultivadas com cana-de-açúcar no litoral sul do estado de Pernambuco. Para os estudos de estabilidade de agregados, as 96 amostras de solo foram coletas nas camadas de 0,0-0,2 e 0,2-0,4 m, em 12 áreas com e sem aplicação de vinhaça. Para caracterização do solo foram realizadas análises granulométricas, densidade do solo, porosidade total, densidade de partículas, argila dispersa em água, grau de floculação das argilas, pH em água, pH em KCl, carbono orgânico total, matéria orgânica e evolução C-CO2 do solo. Amostras de solo foram coletadas para avaliação da estabilidade dos agregados estáveis em água, por meio dos índices de agregação: diâmetro médio ponderado (DMP), módulo de finura (MF) e percentagem de agregados > 2,00 mm (AGRI). Os dados foram submetidos à análise de variância e análise de correlação de Pearson ao nível de 5% de probabilidade. Os índices de agregação do solo DMP, AGRI e MF apresentaram diferença significativa na avaliação das áreas com e sem aplicação de vinhaça. Para as áreas com vinhaça o carbono orgânico apresentou melhores correlações com os indicadores DMP, AGRI e MF. As maiores percentagens de agregados estáveis em água > 2,00 mm ocorreram na profundidade de 0,0-0,2 m, nas áreas com vinhaça. Para os estudos com a nematofauna, as amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0,0-0,1, 0,1-0,2, 0,2-0,3, 0,3-0,4 e 0,4-0,5 m, e as de raízes na camada de 0,2-0,3 m, em 14 áreas. Nas 258 amostras de solo coletadas foram realizadas análises granulométricas, densidade de partículas, densidade do solo, porosidade total, argila dispersa em água, grau de floculação das argilas, pH em água e pH em KCl, matéria orgânica, evolução C-CO2 do solo e caracterização da nematofauna, sendo determinado o grau de correlação linear simples entre os pares de dados obtidos pelo coeficiente de correlação de Pearson a 5% de probabilidade. As relações dos componentes da nematofauna com as frações granulométricas, densidade do solo e densidade de partícula variaram com o nematoide envolvido. O carbono orgânico total, a matéria orgânica e a atividade heterotrófica da biomassa do solo influenciaram diretamente a densidade populacional dos nematóides, no entanto, as áreas estudadas foram mais heterogêneas em atributos de solo do que em estrutura de nematofauna. Foram realizadas análises de Correspondência Canônica (CCA) e de agrupamento hierárquico através dos algoritmos UPGMA e Ward. A CCA apresentou baixas correlações entre as propriedades do solo e os taxa de nematóides, conferindo a outros fatores ambientais o poder de explicar as relações entre taxa-ambiente. Os agrupamentos utilizando os algoritmos UPGMA e Ward, baseados nas distâncias Euclidiana e Sorensen(Bray-Curtis) foram semelhantes. Não diferenciando a estrutura das comunidades de nematóides entre as áreas com e sem aplicação de vinhaça.

Nos últimos anos a produção e o uso de biocombustíveis têm aumentado de forma acelerada e têm sido considerados como uma das alternativas em relação ao uso de combustíveis fósseis. Esse rápido crescimento tem levantado muitas perguntas, ainda sem respostas, sobre o verdadeiro impacto dos biocombustíveis sobre o meio ambiente. O Brasil é considerado o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e parte dessa produção é destinada à produção de etanol. Contudo, com a expansão e intensificação das áreas cultivadas com canade- açúcar, há um aumento no uso de fertilizantes nitrogenados e na geração de resíduos como vinhaça e torta de filtro. O uso destes resíduos como fonte de nutrientes tem sido adotado como forma de reduzir o uso de fertilizantes sintéticos e as emissões de gases do efeito estufa (GEE; N2O, CH4 e CO2). Assim, o objetivo deste trabalho foi estimar as emissões desses gases, a partir do solo durante o ciclo produtivo da cana-de-açúcar, na fase planta, com aplicação de compostos orgânicos (vinhaça e torta de filtro), além de fertilizante nitrogenado mineral (ureia). O experimento foi conduzido no Município de Jaú, São Paulo, em um plantio de cana da variedade IACSP95-5000, cultivada em um Latossolo Vermelho. As coletas tiveram inicio em maio de 2010 e se estenderam até março de 2011. Os fluxos foram medidos utilizando o método de câmaras estáticas. O delineamento deste experimento consistiu em seis tratamentos, distribuídos em quatro blocos (repetições) com cinco parcelas (tratamentos), com os tratamentos: (T1) adição de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) via fertilizantes minerais; (T2) adição de P e K via fertilizantes minerais, sem N; (T3) adição de N e K minerais e P via torta de filtro; (T4) adição de N e P minerais e K via vinhaça; (T5) adição de N mineral, P via torta de filtro e K via vinhaça; e (T0) sem adição de compostos orgânicos e fertilizantes minerais. Logo após o plantio e a aplicação dos fertilizantes minerais e dos compostos orgânicos (vinhaça e torta de filtro), coletas intensivas foram realizadas nos dias 1, 2, 5, 6, 8, 12, 17, 20, 24, 28 e 32. Depois do período de amostragem intensiva, as coletas foram realizadas mensalmente. As emissões de N-N2O e C-CO2 mais elevadas foram encontradas durante o período intensivo de coletas, a partir dos tratamentos onde houve adição de fertilizante mineral associado aos compostos orgânicos. Os fluxos de C-CH4 foram negativos em sua maioria o que indica um consumo deste gás pelo solo. O uso de compostos orgânicos juntamente com fertilizantes minerais na área de estudo potencializou a emissão dos gases C-CO2 e N-N2O. O fator de emissão N2O para estes tratamentos está acima do estimado pelo IPCC (1%) / Recently, the production and use of biofuels have increased rapidly and have been considered as one of the alternatives in relation to the use of fossil fuels. This rapid increase has raised many questions about the real impact of biofuels on the environment. Brazil is considered the world\'s largest producer of sugar cane and part of this production is used to produce ethanol. However, with the expansion and intensification of areas cultivated with sugar cane, there is an increase in the use of nitrogen fertilizers and residues of the ethanol industry such as vinasse and filter cake. The use of such residues as a source of nutrients has been adopted as an alternative to reduce the use of mineral fertilizers and the greenhouse gas emissions (N2O, CH4 and CO2). The aim of this study was to estimate greenhouse gas emissions from the soil cultivates with sugar cane in plant stage with use of organic compounds (vinasse and filter cake), and mineral nitrogen as fertilizers (urea). The experiment was conducted in the city of Jau, Sao Paulo, in an Oxisol. The collections started in May 2010 and lasted until March 2011. Fluxes were measured using the static chambers method. The design of this experiment consisted of six treatments in four blocks (replicates) with five plots per block (treatments), as follows: (T1) addition of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) via mineral fertilizers; (T2) addition of P and K via mineral fertilizers, and no N; (T3) addition of mineral N and P, and K via filter cake; (T4) addition of mineral N and P, and K via vinasse, (T5) addition of mineral N, P and K, and filter cake and vinasse, and (T0) without any addition. Intensive collections were made immediately after planting and application of the mineral fertilizers and organic compounds in the days 1, 2, 5, 6, 8, 12, 17, 20, 24, 28 and 32. After the period of intensive sampling, samples were collected monthly. Elevated emissions of N2O-N and CO2-C were observed during the period of intensive sampling, from the treatments where the mineral fertilizers associated with organic compounds were applied. CH4-C fluxes were mostly negative indicating a consumption of this gas by the soil. The use of organic compounds associated with mineral fertilizers in this study increased the emission of CO2-C and N2O-N. The N2O-N emission factor for these treatments is higher than estimated by the IPCC (1%)

O aumento da produção de cana-de-açúcar no Brasil é de grande relevância para o cenário agroindustrial atual do país. Entretanto, acarreta a um aumento na geração de subprodutos do setor de usinas sucro-alcooleira. Dentre esses subprodutos destaca-se a vinhaça, pois possui uma série de nutrientes em sua composição. Diante do grande volume de vinhaça obtido e de sua aplicação em áreas de cana-de-açúcar, sugerem-se pesquisas em relação à sua aplicação e ao deslocamento de seus principais componentes químicos no perfil do solo, com a intenção de prever e evitar a contaminação de águas subterrâneas. Portanto, durante o primeiro ciclo de cultivo da cana-de-açúcar, os objetivos dessa pesquisa foram: avaliar a distribuição de alguns componentes químicos da vinhaça (nitrato, potássio, cálcio, enxofre e sódio), avaliar a variação de alguns atributos químicos do solo (pH e condutividade elétrica), verificar a ocorrência de variações em algumas propriedades físico-químicas de um Nitossolo (granulometria, condutividade hidráulica e umidade do solo na capacidade de campo), bem como, avaliar o entupimento de gotejadores e a produtividade da cana-de-açucar, diante da aplicação de vinhaça, via gotejamento subsuperficial. A pesquisa foi conduzida na área experimental do Departamento de Engenharia de Biossistemas da ESALQ/USP, diante de um delineamento estatístico inteiramente casualizado com 6 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos implantados foram: T1: Sem irrigação com adubação convencional, T2: Fertirrigada sem vinhaça, T3: Fertirrigada com ½ dose Cetesb (176 m³ ha-1), T4: Fertirrigada com dose Cetesb (352 m³ ha-1), T5: Fertirrigada com 2x dose Cetesb (704 m³ ha-1) e T6: Fertirrigada com 3x dose Cetesb (1056 m³ ha-1). A aplicação de vinhaça foi feita aos tratamentos em um intervalo de tempo quinzenal. As avaliações foram feitas no início e ao final do ciclo da cultura nas camadas de 0,00-0,20 m; 0,20-0,40 m; 0,40-0,60 m e 0,60-0,80 m. Diante dos resultados obtidos pôde-se concluir que a distribuição dos íons está diretamente relacionada com o volume de aplicação da vinhaça e de uma maneira geral houve um aumento dos valores de pH e CE no solo, diante do aumento do volume aplicado, mas evidenciou-se a necessidade de um maior intervalo de tempo para a percepção de suas diferenças. As características físicas do solo não apresentaram variações significativas diante da aplicação de vinhaça, mesmo com altos valores de concentração, durante o primeiro ano de avaliação, porém, sugerese também um maior intervalo de tempo de aplicação e avaliação. O gotejador independente do tratamento não apresentou nenhum tipo de entupimento diante da aplicação de vinhaça e notou-se um aumento da produtividade de cana-de-açucar diante da aplicação de vinhaça, via gotejamento subsuperficial. / The increase in sugarcane production in Brazil shows a great relevance to the current agribusiness scenario of the country. However, it may also result in an increase of the by-product generation from sugar mills. Among these by-products, the vinasse stands out because of its diverse nutrient composition and its use in the sugarcane production as a fertilizer. Given the large volume of vinasse produced and their application in sugarcane fields, there is a need to study fate and transport of different chemical constituents of vinasse through the soil profile to prevent groundwater contamination. The objectives of this study are to evaluate the distribution of important chemical components of vinasse (nitrate, potassium, calcium, sulfur and sodium), to evaluate the variation of soil chemical properties (pH and electric cconductivity (EC)), to verify the occurrence of physico-chemical property (grain size, hydraulic conductivity and soil moisture at field capacity) variation in Nitosol soil, as well to evaluate the clogging in drip irrigation system and sugarcane yield under vinasse application by subsurface drip irrigation during first sugarcane cycle. The research was carried out at the experimental site of the Department of Biosystems Engineering (ESALQ/USP), in completely randomized experimental design with six treatments and four replications. The treatments deployed were: T1: no irrigation with conventional fertilization, T2: fertigated without vinasse, T3: fertigated with ½ Cetesb dose (176 m³ ha-1), T4: fertigated Cetesb dose (352 m³ ha- 1), T5: fertigated with 2x Cetesb dose (704 m³ ha-1), and T6: fertigated with 3x dose Cetesb (1056 m³ ha-1). The vinasse treatment were applied on a biweekly basis. Chemical transport and soil sample analysis were done at the beginning and the end of the cycle in four layers, each with thickness of 0.2 m. Based on these results, it is concluded that the ions distribution is directly related to the application volume of vinasse and in general, there was an increase in pH and EC in the soil, in relation to the increase in the applied volume. Since the duration of this study was one year, the experiments with larger time interval might show a distinct relationship between variation in soil chemical properties and the volume of vinasse applied. However, the analysis did not show significant variation in soil physical characteristics before and after the application of vinasse, even with high concentration values during the first year of the study. This indicates a need for a longer time of application and evaluation. The drip irrigation system used for vinasse application did not show any kind of clogging during the study period and the sugarcane yield increased with vinasse application by subsurface drip irrigation.