Dentre os resíduos da agroindústria brasileira, a vinhaça, efluente da produção de etanol, se destaca por ser produzida em grande volume e ser altamente poluente. Por apresentar elevada concentração de nutrientes, sua principal aplicação tem sido a fertirrigação da lavoura canavieira, prática que pode causar impactos adversos ao solo e recursos hídricos. Uma alternativa promissora é sua utilização como meio de cultura na produção de biomassa de microalgas, as quais produzem lipídios conversíveis a biodiesel, sendo necessária a redução da concentração de partículas causadoras de cor e turbidez, proporcionando melhoria das condições de entrada de luz nos fotobiorreatores. Nesse sentido, o presente trabalho propôs a utilização das técnicas de coagulação, floculação e sedimentação para a clarificação da vinhaça, visando sua adequação ao cultivo de microalgas. Na etapa I foram investigados os coagulantes cloreto férrico, sulfato de alumínio, hidróxido de cálcio, tanino e cinco polímeros sintéticos, em diferentes concentrações e faixas de pH, visando-se as maiores remoções de cor e turbidez. Nas dosagens empregadas, os coagulantes cloreto férrico e sulfato de alumínio não apresentaram desempenho satisfatório. Os melhores resultados foram obtidos com o uso do polímero catiônicoLAB TAE 409, o qual proporcionou reduções de 22% da cor e 78% da turbidez (com relação à vinhaça pré-centrifugada), mesmo em baixas dosagens (20 mg/L). Na etapa II foram realizados ensaios em jarteste, onde foram determinados a melhor temperatura (30ºC), a dosagem de polímero LAB TAE 409 (20 mg/L), o pH (~4,70, sem ajuste) e os parâmetros de mistura e sedimentação (TML = 5 min, GML = 60 s-1 e VSED = 1 cm/min), os quais proporcionam as maiores reduções de cor (76%) e turbidez (96%), com relação à vinhaça bruta. A partir do melhor tratamento definido na etapa II, a vinhaça foi empregada como meio para o cultivo da microalga Chlorella vulgaris (etapa III), conforme seguintes proporções: V1 (90% vinhaça tratada / 10% inóculo), V2 (45% vinhaça tratada / 45% água deionizada / 10% inóculo), V3 (5% vinhaça tratada / 85% água deionizada / 10% inóculo), comparados ao cultivo em meio padrão WC. Embora menores que os crescimentos (biomassa) obtidos no cultivo em meio padrão WC, os meios constituídos de vinhaça pré-tratada proporcionaram crescimento de Chlorella vulgaris, com velocidades específicas de crescimento próximas ao meio WC, indicando seu potencial uso na obtenção de biomassa dessa espécie de microalga. / Among the brazilian agro-industrial residues, vinasse, effluent from ethanol production, stands out for being produced in large volume and can be highly pollutant. Presenting high concentration of nutrients, its main application has been the irrigation of sugarcane, a practice that may cause adverse impacts to soil and water resources. A promising alternative is to use the vinasse as the culture medium for microalgal biomass production, which produce lipids convertible to biodiesel. Therefore, it is required an adaptation to this type of cultivation, mainly, through the reduction of the concentration of particles that cause turbidity and color, providing improved lighting conditions in photobioreactors. In this way, this work proposed the use of the coagulation, flocculation and sedimentation techniques for clarifying vinasse, aiming the cultivation of microalgae. In step I were investigated the coagulants ferric chloride, aluminum sulfate, calcium hydroxide, tannin and five synthetic polymers, at different concentrations and pH ranges, aiming at the highest color and turbidity removal. In the dosages investigated, ferric chloride and aluminum sulfate did not show satisfactory performance. The best results were obtained with use of the cationic polymer LAB TAE 409, which provided a 22% reduction of color and 78% of turbidity (relative to vinasse pre-centrifuged), even at low dosages (20 mg/L). In step II, tests were carried out in jartest, which were determined the best temperature (30 ºC), the polymer LAB TAE 409 dosage (20 mg/L), pH (~ 4.70, without adjustment), and the mixing and sedimentation parameters (TML = 5 min, GML = 60 s-1 VSED = 1 cm/min), which provided the major reductions in color (76%) and turbidity (96%), relative to the raw vinasse. From the best treatment defined in step II, vinasse was used as medium for the cultivation of microalgae Chlorella vulgaris (stage III), according to the following proportions: V1 (90% treated vinasse / 10% inoculum), V2 (45% vinasse treated / deionized water 45% / 10% inoculum), V3 (5% vinasse treated / deionized water 85% / 10% inoculum), compared to standard WC medium. Although lower than the growths (biomass) obtained in culture using WC, the mediums with pretreated vinasse have provided the growth of Chlorella vulgaris, with specific growth rates near the WC medium, indicating its potential use for obtaining this microalgal biomass.

Este projeto de pesquisa visou à investigação do desempenho do reator UASB (10 L de volume) no tratamento da vinhaça quando submetido a aumento progressivo da carga orgânica em condições termofílicas. A carga orgânica afluente média foi de 2,79 gDQO/L.dia (desvio de 1,5 gDQO/L.dia) e média efluente bruto de 1,24 gDQO/L.dia (desvio de 0,93 gDQO/L.dia). A operação atingiu o limite de carregamento de 6,5 gDQO/L.dia, limitado pela produção excessiva de ácidos voláteis totais que atingiram concentrações da ordem de 1.200 mgHac/L, tóxicas para biomassa metanogênica. A adaptação do lodo mesofílico às condições termofílicas ocorreu no período de 55 dias, que pode ser considerado um período curto. A operação com ácidos orgânicos para enriquecimento do lodo não se mostrou eficaz, com acúmulo desses ácidos para a COV de 10 gDQO/L.dia. A operação com etanol mostrou-se eficaz para a recuperação do lodo, com COV de 8,0 gDQO/L.dia, obtendo-se eficiência máxima de remoção de DQO de 80%. As eficiências máximas na operação foram durante a adaptação do lodo, com COV de 1,20 gDQO/L.dia (92,0%) e durante a operação do sistema, com COV de 3,50 gDQO/L.dia (83,0%). O TDH médio desenvolvido neste trabalho foi de 1,34 dias. Este dado levantou questionamentos a respeito de um TDH ótimo utilizado para este tipo de tratamento, devido a grande variação de TDHs encontrados na literatura em trabalhos correlatos (entre 1,0 e 6,5 dias). / This research project had the objective to investigate the performance of the UASB reactor (10 L of volume) in the vinasse treatment submitted to progressive organic loadings under thermophilic conditions. The organic matter upload average was 2,79 gDQO/L.day (standard deviation of 1,5 gDQO/L.day) and the full organic matter average was 1,24 gDQO/L.dia (standard deviation of 0,93 gDQO/L.day). The operation reached the organic limit loading in 6,5 gCOD/L.day, limited by the excessive production of total volatile acids that reached concentrations beyond 1.200 mgHac/L, toxic to metanogenic biomass. Adaptation of mesophilic sludge to thermophilic conditions occurred in a period of 55 days, what can be considered a short period. The operation with organic acids for sludge enrichment did not seem to be efficient, accumulating these acids in a 10 gCOD/L.day. The operation with ethanol seemed to be efficient for sludge recuperation, of 8,0 gCOD/L.day, reaching maximum COD reduction efficiencies of 80%. The maximum operation efficiency was during sludge adaptation with 1,20 gCOD/L.day (92,0%) and during operation system, with 3,50 gCOD/L.day (83%). The HDT average developed in this research was 1,34 days. These data bring questions about the HDT optimum for this kind of anaerobic treatment, in correlation with significant variation of HDT used in another studies in the literature (between 1,0 and 6,5 days of HDT).

Orientador: Luis Augusto Barbosa Cortez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T02:15:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_ClaudioPlaza_M.pdf: 1337289 bytes, checksum: 863ec045e290dc2f35bffb64f3e3c121 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho considera a tecnologia da digestão anaeróbia da vinhaça no novo contexto que emerge neste fim de século, no qual o conceito de desenvolvimento vem sendo esclarecido e modificado sob a influência de pontos de vista que até então tinham permanecido em segundo plano, notadamente as questões ecológicas. Neste sentido, são examinados os aspectos que compõem essas modificações, culminando numa apreciação crítica do conceito de desenvolvimento sustentável, seus desdobramentos na área do planejamento energético, bem como sua relação com a produção de biogás através da digestão anaeróbia da vinhaça. É apresentado um histórico do problema da destinação da vinhaça, de maneira a situá-Io junto ao desenvolvimento da indústria do álcool no Brasil e a colocar as alternativas de tratamento daquele que é o seu resíduo mais importante. A seguir, a tecnologia da digestão da vinhaça é detalhada no seu funcionamento e são indicadas as alternativas de aproveitamento do biogás. São relatadas as principais experiências de uso desta tecnologia no Brasil. É apresentada, também, uma análise exergética de uma usina, onde, foi, supostamente, instalado um biodigestor anaeróbio de vinhaça para a produção de biogás. O trabalho conclui que a tecnologia da digestão anaeróbia da vinhaça contribui para a melhoria da sustentabilidade da produção de álcool, é viável economicamente, em alguns casos, e pode vir a ocupar importante lugar na indústria deste produto no Brasil, dependendo da direção em que caminharem os melhoramentos necessários para utilização integral da energia da biomassa da cana de açúcar / Abstract: This work considers the anaerobic treatment of stillage in the context of the present improvements in the concept of developrnent which is being explained and modified in the light of environrnental questions. In this sense, the aspects of this modification are examined and the concept of sustainable development, its relationships with the energy planning and the production of biogas through anaerobic digestion are reviewed. An historical survey about vinasse disposal, the different altematives for it and the development of alcohol industry in Brazil is presented. The technology for vinasse anaerobic digestion and use of biogas is detailed as well as the main experiences in the utilization of this technology in Brazil. An exergy analysis is made in an alcohol distillery which were hypothetically installed an reactor in order to produce biogas to be used in the planto The work conc1udes that the anaerobic treatment of stillage helps to improve the sustainability of alcohol production. It is economical too, depending on the case, and may occupy an important place in regard to the total energy utilization from biomass of sugar cane, relying on the needed improvements to do so / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Edson Tomaz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T11:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GaelSilviadaPenarandaLiendo_M.pdf: 1790276 bytes, checksum: 90826b2d5250dff1e3a227a40e99867c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, gerando 671,71 milhões de toneladas por ano, estimados pela Companhia Nacional de Abastecimento¿ CONAB (Safra 2014/2015). É o 2º produtor mundial de etanol, sendo responsável por 20% da produção mundial e 20% das exportações mundiais, o que foi motivado pela expansão das áreas cultivadas e a maior utilização de fertilizantes, entre os quais, o emprego de fertilizantes nitrogenados para aumentar a produtividade. Atualmente, procura-se reduzir as emissões dos gases de efeito estufa (GEE) causadores do aquecimento global, o que justifica o atual esforço internacional na substituição dos combustíveis fósseis por fontes de energia limpa, como o etanol da cana-de-açúcar. Não obstante, o uso de fertilizantes (vinhaça e ureia) é necessário para a produção de etanol de cana, os quais significam aumento na emissão de GEE do sistema, especialmente do óxido nitroso. O Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC, 2006) apontou que cerca de 1% do fertilizante nitrogenado utilizado em plantações seria emitida à atmosfera na forma de óxido nitroso, mas os fatores propostos parecem ser elevados para condição tropical. A realização deste trabalho teve como objetivo estimar os fatores de emissão do óxido nitroso num canavial a partir do período que vai do plantio a colheita da cultura de cana-de-açúcar, onde foram aplicados fertilizantes como a ureia e resíduos orgânicos como a vinhaça. O experimento foi instalado em cana de primeira soca, executado na fazenda Areão da ESALQ-USP, em Piracicaba ¿ SP, em delineamento em blocos ao acaso com 5 tratamentos (T1:Vinhaça in natura, T2:Vinhaça+ ureia, T3:Vinhaça concentrada, T4:Ureia e T5:Testemunha) e 6 repetições. Câmaras estáticas foram instaladas nas parcelas para monitoramento do óxido nitroso (N2O), sendo realizadas coletas de gases nas câmaras no período de dezembro de 2012 a novembro de 2013. Observou-se maiores fluxos nos 3 primeiros meses após aplicação dos tratamentos para os que receberam vinhaça e N-fertilizante. Os maiores fluxos foram associados à adição de ureia, provavelmente em função da dose de nitrogênio aplicada. No entanto, o fator de emissão do fertilizante (ureia) ficou em 0,18 %, menor do que estimado pelo IPCC. Quando a vinhaça foi aplicada junto com o fertilizante, e com grande quantidade de palha no solo, o fator de emissão chegou a 0,14%. Todavia, o uso da vinhaça concentrada mostrou-se como uma alternativa menos sustentável com um fator de emissão de 0,59 %. Observando em maior detalhe os efeitos na emissão de N2O pela aplicação da vinhaça e fertilizante nitrogenado, houve influência significativa de parâmetros do solo (NO3, C solúvel e umidade). Palavras- chave: Cana de açúcar, Fertilizante, Gás de efeito estufa, Vinhaça / Abstract: Brazil is the biggest producer of sugar cane in the world, generating 671.71 million tons per year, estimation by the National Society of Supply - CONAB (2014/2015 Harvest). The country is the 2nd biggest producer of ethanol, accounting for 20% of world production and 20% of world exports, this was driven by the expansion of cultivated areas and the increased use of fertilizers, among them, the use of nitrogen fertilizers. Currently, there are attempts to reduce emissions of greenhouse gases (GHG) that cause global warming, which explains the current international effort to replace fossil fuels by clean energy sources such as the ethanol from cane sugar. However, the use of fertilizers such as urea and vinasse is required for the production of sugar cane ethanol, which means increased GHG system emission, especially nitrous oxide. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, 2006) found out that about 1% of the nitrogen fertilizer used in plantations is emitted to the atmosphere as nitrous oxide, but the proposed factors appear to be higher for tropical condition. This article aimed to estimate the emission factors of nitrous oxide from a cane crop, from the planting to the harvest, where urea and organic waste such as vinassewere applied. The experiment was carried out using cane first leaf, it took place at Areão farm ESALQ-USP, in Piracicaba - SP, in randomized blocks using 5 different treatments (T1: Vinasse in natura, T2: Vinasse + urea, T3: Concentrated vinasse, T4: Urea and T5: Witness) and 6 replications. Static cameras were installed in the parcels for monitoring the nitrous oxide (N2O) gas collections were held in the chambers from December 2012 to November 2013. There were greater flows in the first 3 months after the application ofvinasse and N fertilizer. The largest flows were associated with the addition of urea, probably because of the applied nitrogen rate. However, the fertilizer emission factor (urea) was 0.18%, lower than the estimated by the IPCC. When vinasse was applied with fertilizer, using a big amount of straw in the soil, the emission factor reached 0.14%. However, the use of concentrated vinasse proved to be a less sustainable alternative with a 0.59% emission factor. Observing more deeply the effects of N2O emissions, by the application of vinasse and nitrogen fertilizer, a significant influence on soil parameters was shown (NO3, C soluble and humidity). Key words: Sugarcane, fertilizer, greenhouse gas, Vinasse / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestra em Engenharia Química

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-11-22T12:05:28Z No. of bitstreams: 1 Valquiria do Nascimento Tavares.pdf: 1432478 bytes, checksum: 604caf69ba6fe53b3cdf7d2a904be28d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-22T12:05:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valquiria do Nascimento Tavares.pdf: 1432478 bytes, checksum: 604caf69ba6fe53b3cdf7d2a904be28d (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The large national sugar and ethanol production generates several residues in its production process. Among these residues is vinasse, which if not well managed can cause serious environmental impacts. The objective of this work was to evaluate changes in the chemical, physical and biological attributes of the soil cultivated with sugarcane. Four types of treatments with vinasse, mechanized harvesting, harvesting with raw cane and supplemental irrigation were used in four different experimental units at three depths (0 - 20 cm, 20 - 40 cm and 40 - 60 cm), and with three replicates. The soil used was classified as Argissolo Vermelho Amarelo Distrófico textura média, grown in the productive field of the Petribú Plant in the municipality of Paudalho - PE, with the variety of sugarcane RB867515. The results of the physical, chemical and carbon stock analysis were submitted to ANOVA and compared by the Tukey test using the statistical program ASSISTAT 7.7 beta, in a Completely Randomized design, in a factorial scheme with three replicates, evaluating the occurrence of interactions between treatments x depths. For the analysis of vinasse, roots and respirometry, were made descriptions of the data found, comparing the different treatments. The results show that the treatments with vinasse application, present the best results for the availability of nutrients in the soil. The experimental unit without vinasse application had acid pH and high levels of saturation by aluminum, causing a decrease in the availability of nutrients to the soil. Regarding the carbon stock in the soil, the treatments did not produce significant differences. For the physical attributes, the soils handled with vinasse showed to be more compacted, emphasizing the treatments with mechanized harvesting. For the biological attributes, soils handled with vinasse presented the best values for basal respiration of the soil, but did not interfere in the soil dry matter content. Soils treated with vinasse provided an increase in productivity, possibly due to the increase in nutrient availability. / A grande produção nacional de açúcar e álcool gera vários resíduos em seu processo produtivo. Entre estes resíduos está a vinhaça, a qual se não for bem gerenciada, pode causar sérios impactos ambientais. O objetivo desse trabalho foi avaliar mudanças nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo cultivado com cana-de açúcar. Para a realização da pesquisa foram utilizados quatro tipos de tratamentos compostos com vinhaça, colheita mecanizada, colheita com cana crua e irrigação suplementar, em quatro diferentes unidades experimentais, em três profundidades (0 – 20 cm, 20 – 40 cm e 40 – 60 cm) e com três repetições. O solo utilizado foi classificado como Argissolo Vermelho Amarelo Distrófico textura média, cultivado no campo produtivo da Usina Petribú no município de Paudalho – PE, com a variedade de cana-de-açúcar RB867515. Os resultados das análises físicas, químicas e estoque de carbono foram submetidos à ANOVA e comparados pelo teste de Tukey utilizando-se o programa estatístico ASSISTAT 7.7 beta, em Delineamento Inteiramente Casualizado, num esquema fatorial com três repetições, avaliando-se a ocorrência de interações entre tratamentos x profundidades. Para as análises da vinhaça, raízes e respirometria foi feita uma descrição dos dados encontrados, comparando-se os diferentes tratamentos. Os resultados mostram que os tratamentos com aplicação de vinhaça, apresentam os melhores resultados para a disponibilidade de nutrientes no solo. A unidade experimental sem aplicação de vinhaça apresentou pH ácido e elevados teores de saturação por alumínio, ocasionando uma diminuição da disponibilidade de nutrientes para o solo. Em relação ao estoque de carbono no solo, os tratamentos não produziram diferenças significativas. Para os atributos físicos, os solos manejados com vinhaça mostraram-se mais compactados, destacando-se os tratamentos com colheita mecanizada. Para os atributos biológicos, os solos manejados com vinhaça apresentaram os melhores valores para a respiração basal do solo, porém não interferiu no conteúdo de matéria seca no solo. Os solos tratados com vinhaça proporcionaram um aumento da produtividade, possivelmente em decorrência do aumento na disponibilidade de nutrientes.

Orientador: Pedro Magalhães Sobrinho / Coorientador: José Luz da Silveira / Banca: Eliana Vieira Canettieri / Banca: José Rui Camargo / Resumo: Com o progressivo aumento na demanda de energia, cresce a produção do etanol combustível e a preocupação com a destinação mais racional do seu resíduo - a vinhaça. Composta por alta carga orgânica, a vinhaça tem grande potencial poluidor, desde sua armazenagem, transporte, até sua destinação final, como na prática tradicional de fertirrigação in-natura da lavoura de cana-de-açúcar. O seu uso indiscriminado, traz grande impacto ambiental ao liberar para a atmosfera os gases de efeito estufa (CO2 e CH4) e contaminar o solo, lençol freático e cursos d'água. Para atender às normas ambientais e visões de sustentabilidade, várias alternativas tecnológicas têm sido estudadas e desenvolvidas para neutralizar os efeitos nocivos da vinhaça; elevando o status da vinhaça de resíduo industrial para subproduto industrial. A vinhaça passa a ser considerada como biomassa a ser convertida em outras fontes mais limpas de energia. Usinas de cana-de-açúcar já possuem experiência no uso de biodigestores e desenvolvem projetos para intensificar a conversão de vinhaça em biogás, com a vantagem do resíduo final do processo resultar em biofertilizante de alta qualidade. Para estas usinas, o presente trabalho apresenta a viabilidade técnica e econômica na conversão de 100% da vinhaça gerada, em biogás a ser convertida em potência elétrica por motores de combustão interna (MCI), com resultado favorável para o investimento e venda da energia produzida para a rede de distribuição / Abstract: With the progressive increase of the demand in energy, the production of fuel ethanol grows and so does the concern with one more rational destination of its residue - the vinasse. Composed of high organic load, vinasse has a huge polluting potential, from its storage, transportation, to its final destination, as the traditional practice of its fertigation in the sugarcane crop. Its indiscriminate usage brings a big environmental impact by releasing the greenhouse gases (CO2 and CH4) into the atmosphere and contaminating the soil, water table and watercourses. To comply with the environmental standards and the sustainability visions, many technological alternatives have been studied and developed, elevating it's status from industrial residue to industrial by-product. Vinasse become to be considered as biomass to be converted into other cleaner sources of energy. Sugarcane mills already have experience in biodigestion process and they have been developing projects to intensify the conversion of their vinasse into biogas. Thereby, there is a big advantage, the final process residue results in high quality biofertilizer. For these sugarcane mills, the present work presents the technical and economical feasibility in converting 100% of the generated vinasse into biogas to be converted into electric power by internal combustion engines (IC Engine), with enabling result to investing and energy solding to the distribution network / Mestre

Orientador: Everlon Cid Rigobelo / Banca: Osania Emerenciano Ferreira / Banca: Fábio Camilotti / Resumo: Bactérias promotoras do crescimento de plantas podem promover aumento na biometria vegetal, na absorção de nutrientes e sua atuação pode ser incrementada pela disponibilização de carbono e energia, fornecidos via adubação. Desta forma, o experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito dos Bacillus subtilis e Bacillus pumilus em mudas pré-brotadas (MPB) de cana-de-açúcar e ação das mesmas bactérias associadas à adubação com vinhaça, torta de filtro e o composto de torta de filtro no cultivo inicial de cana-de- açúcar em vasos ao ar livre. O experimento foi dividido em duas fases. Na fase 1 foram utilizadas MPB e os tratamentos constituídos por: T1= Sem inóculo, T2= B. subtilis, T3= B. pumilus e T4= B. subtilis + B. pumilus, realizado em delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições. No final do período de formação das MPB que foi de 60 dias, foram aferidas as massas seca de parte aérea, de raízes e total e ainda feita contagem do número de bactérias totais no substrato. Na fase 2, os fatores em estudo foram quatro inoculações, sendo T1= Sem inóculo, T2= B. subtilis, T3= B. pumilus e T4= B. subtilis + B. pumilus com quatro tipos de adubações: A1= Adubação mineral (AM), A2= AM + vinhaça, A3= AM + torta de filtro e A4= AM + composto de torta de filtro, combinados em esquema fatorial 4x4, com quatro repetições. Os parâmetros avaliados foram: dados biométricos das plantas, massa seca de parte aérea, raízes e total, contagem do número de bactérias totais, fósfo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Plant growth rhizobacteria might promote an increase of biometric plant and their action can be optimized by availability of carbon and energy, provided via organic fertilization. In this way, the experiment was carried out with aim to evaluate the fertilization effect with cane's wastes and promoted bacteria inoculation at initial seedling of sugar cane. The experiment was divided at two phases. Phase 1 were utilized Pre-Sprouted-Seedlings (PSS) and the treatments were T1 = control, T2 = Bacillus subtilis, T3 = B. pumilus and T4 = B. subtilis + B. pumilus. The design was randomized blocks with four repetitions. At the final period of PSS formation, were measured the shoot, root and total dry matter and also total bacteria of substrate. At the phase II the factors analysed were four kind of inoculations being T1= no inoculum, T2= B. subtilis, T3= B. pumilus and T4= B. subtilis + B. pumilus with four kind of fertilizations: F1= mineral fertilization (MF), F2= MF + vinasse, F3= MF + filter cake and F4= MF + filter cake compost, combined with 4 x 4 factorial scheme, with four repetitions. The evaluated parameters were: plants biometric data, shoot, root and total dry matter, total bacteria counting, soluble phosphorus, ammonium and nitrate levels into soil. At the PSS phase the use of bacteria promoted the increasing of root and total dry matter. At the phase 2 the treatments which received inoculas had higher height and plant's diameter and also higher root and total dry matter, with emphasis on B. pumilus, which provided greater. Treatments that serve vineyard associated with mineral fertilization have hampered the development of plants with lower biometric data and lower dry mass of all parts of the plant, while not increasing the size of a number of total bactéria. At the soil analysis, it was observed, that the addition of bacteria promoted a (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A vinhaça é um dos resíduos da produção de etanol, considerada de elevada capacidade poluidora. Estima-se que para cada litro de etanol produzido, produz-se entre 10 até 15 litros de vinhaça. Porém, este mesmo subproduto pode ser utilizado para geração de eletricidade, fertilizantes, biogás e obtenção de créditos de carbono a partir de biodigestores e concentradores. Logo, a vinhaça pode vir a contribuir para um incremento na geração de energia elétrica e de outros produtos para fomento de renda para o setor sucroenergético e resolver o problema ambiental no que se refere ao descarte in natura. Ante o exposto, justifica-se um estudo sobre a utilização da vinhaça, norteada pela problemática: qual a viabilidade econômica, ambiental e energética da utilização do biodigestor IC, concentrador de vinhaça e o conjugado de ambos? O objetivo geral foi analisar a viabilidade energética, ambiental e econômica da utilização de vinhaça em concentradores, biodigestores IC e em ambos para geração de eletricidade, fertilizantes e créditos de carbono. Para responder à pergunta, a metodologia utilizada na pesquisa foi a análise de viabilidade econômica, aonde foi calculado o VPL, TIR, payback e o payback descontado. Sendo qual foi calculado o consumo anual de Diesel no transporte de vinhaça biodigerida e concentrada, balanço de energia no consumo de Diesel e gerada pelo biogás por ano, balanço de geração e consumo de eletricidade e equivalente populacional de geração de eletricidade de vinhaça e, por fim, a análise ambiental, aonde foi calculado o equivalente populacional de vinhaça biodigerida e concentrada, balanço de emissão e mitigação de NOx, SOx e CO2 eq. pelo concentrador, transporte de vinhaça concentrada, ambas as três análises para uma faixa de produção de etanol de 500 até 4.000 m3/dia, como também para estados brasileiros produtores desse combustível. Como resultado pode-se constatar que os fertilizantes têm importância na viabilidade econômica dos biodigestores IC e concentradores de vinhaça, em cenários sem isenções tributárias e taxa mínima de atratividade 15% a.a. A eletricidade por si só terá viabilidade em cenário com baixa taxa mínima de atratividade de 11% e isenções fiscais. No que se refere a análise energética, destacam-se os resultados do biodigestor IC nas dimensões equivalente populacional e balanço de geração e consumo de eletricidade e na análise ambiental destaca-se o conjugado biodigestor IC e concentrador para as dimensões equivalente populacional e dióxido de carbono equivalentes emitidos e mitigados. Pode-se constatar a partir dos resultados alcançados e da revisão bibliográfica realizada os seguintes cenários desfavoráveis em potêncial para reutilização de vinhaça: baixo preço do MWh tanto no ACR quanto no ACL, incipiência no mercado de eletricidade, elevado investimento em transmissão, ausência de políticas públicas de incentivo a utilização de matéria orgânica proveniente da agropecuárias, ausência de políticas públicas de incentivo a utilização de energias renováveis, experiências não exitosas pelas usinas de utilização de vinhaça para produção de biogás, biodigestores em processo de consolidação tecnológica, incapacidade de financiamento do setor sucroenergético, preço dos concentradores de vinhaça, omissão legislativa referente ao descarte de vinhaça e descapitalização das usinas sucroenergeticas. / Vinasse is one of the residues from the production of ethanol, considered polluting high capacity. It is estimated that for every liter of ethanol produced, produces between 10 to 15 liters of vinasse. However, this same byproduct can be used for generating electricity, fertilisers, biogas and obtaining carbon credits from bio-digesters and concentrators. Soon, vinasse might contribute to an increase in the generation of electricity and other products to promote income for the sugar-energy sector and solve the environmental problem as regards disposal in natura. Against the above, if a study on the use of vinasse, guided by the problem: what is the economic viability, environmental and energy use of the biodigestor, vinasse concentrator and the conjunction of both? The overall objective was to analyze the energy, environmental and economic feasibility of the use of vinasse in hubs, biodigestors IC and in both for electricity generation, fertilizer and carbon credits. To answer, the methodology used in the research was the economic feasibility analysis, where it was calculated the NPV, IRR, payback and discounted payback. Being what was calculated the annual Diesel consumption of biodigerida and concentrated vinasse, energy balance in the consumption of Diesel and biogas generated per year, generation and balance electricity consumption and electricity generation population equivalent of vinasse and, finally, the environmental analysis, where it was calculated the population equivalent of biodigerida and concentrated vinasse emission and mitigation balance of NOx, SOx and CO2 eq. by concentrator, concentrated vinasse transport, both three analysis for a range of ethanol production from 500 to 4,000 m3/day, as well as to the Brazilian States that fuel producers. As a result one can note that fertilizers have importance in the economic viability of bio-digesters IC and vinasse concentrators, in scenarios without tax exemptions and minimum rate of 15% p.a. attractiveness The electricity itself will have viability in scenario with lower minimum rate of 11% attractiveness and tax exemptions. With regard to energy analysis, include the results of the biodigestor IC equivalent dimensions of population and balance of generation and electricity consumption and environmental analysis is the conjugate biodigestor IC and concentrator for the dimensions and equivalent carbon dioxide equivalent emitted and mitigated. You can see from the results achieved and the literature review carried out the following unfavourable scenarios on potential for reuse of vinasse: low price of MWh in both the ACR and the ACL, the effects on the market of electricity, high investment in transmission, absence of public policies to encourage the use of organic matter from the cattle-breeding, absence of public policies to encourage the use of renewable energy , not successful experiences through the use of vinasse plants for production of biogas, biodigesters consolidation technology, inability to finance the sugar ethanol sector, price of vinasse concentrators, legislative omission concerning the discharge of vinasse and decapitalization of sucroenergeticas plants.

A vinhaça é um dos resíduos da produção de etanol, considerada de elevada capacidade poluidora. Estima-se que para cada litro de etanol produzido, produz-se entre 10 até 15 litros de vinhaça. Porém, este mesmo subproduto pode ser utilizado para geração de eletricidade, fertilizantes, biogás e obtenção de créditos de carbono a partir de biodigestores e concentradores. Logo, a vinhaça pode vir a contribuir para um incremento na geração de energia elétrica e de outros produtos para fomento de renda para o setor sucroenergético e resolver o problema ambiental no que se refere ao descarte in natura. Ante o exposto, justifica-se um estudo sobre a utilização da vinhaça, norteada pela problemática: qual a viabilidade econômica, ambiental e energética da utilização do biodigestor IC, concentrador de vinhaça e o conjugado de ambos? O objetivo geral foi analisar a viabilidade energética, ambiental e econômica da utilização de vinhaça em concentradores, biodigestores IC e em ambos para geração de eletricidade, fertilizantes e créditos de carbono. Para responder à pergunta, a metodologia utilizada na pesquisa foi a análise de viabilidade econômica, aonde foi calculado o VPL, TIR, payback e o payback descontado. Sendo qual foi calculado o consumo anual de Diesel no transporte de vinhaça biodigerida e concentrada, balanço de energia no consumo de Diesel e gerada pelo biogás por ano, balanço de geração e consumo de eletricidade e equivalente populacional de geração de eletricidade de vinhaça e, por fim, a análise ambiental, aonde foi calculado o equivalente populacional de vinhaça biodigerida e concentrada, balanço de emissão e mitigação de NOx, SOx e CO2 eq. pelo concentrador, transporte de vinhaça concentrada, ambas as três análises para uma faixa de produção de etanol de 500 até 4.000 m3/dia, como também para estados brasileiros produtores desse combustível. Como resultado pode-se constatar que os fertilizantes têm importância na viabilidade econômica dos biodigestores IC e concentradores de vinhaça, em cenários sem isenções tributárias e taxa mínima de atratividade 15% a.a. A eletricidade por si só terá viabilidade em cenário com baixa taxa mínima de atratividade de 11% e isenções fiscais. No que se refere a análise energética, destacam-se os resultados do biodigestor IC nas dimensões equivalente populacional e balanço de geração e consumo de eletricidade e na análise ambiental destaca-se o conjugado biodigestor IC e concentrador para as dimensões equivalente populacional e dióxido de carbono equivalentes emitidos e mitigados. Pode-se constatar a partir dos resultados alcançados e da revisão bibliográfica realizada os seguintes cenários desfavoráveis em potêncial para reutilização de vinhaça: baixo preço do MWh tanto no ACR quanto no ACL, incipiência no mercado de eletricidade, elevado investimento em transmissão, ausência de políticas públicas de incentivo a utilização de matéria orgânica proveniente da agropecuárias, ausência de políticas públicas de incentivo a utilização de energias renováveis, experiências não exitosas pelas usinas de utilização de vinhaça para produção de biogás, biodigestores em processo de consolidação tecnológica, incapacidade de financiamento do setor sucroenergético, preço dos concentradores de vinhaça, omissão legislativa referente ao descarte de vinhaça e descapitalização das usinas sucroenergeticas. / Vinasse is one of the residues from the production of ethanol, considered polluting high capacity. It is estimated that for every liter of ethanol produced, produces between 10 to 15 liters of vinasse. However, this same byproduct can be used for generating electricity, fertilisers, biogas and obtaining carbon credits from bio-digesters and concentrators. Soon, vinasse might contribute to an increase in the generation of electricity and other products to promote income for the sugar-energy sector and solve the environmental problem as regards disposal in natura. Against the above, if a study on the use of vinasse, guided by the problem: what is the economic viability, environmental and energy use of the biodigestor, vinasse concentrator and the conjunction of both? The overall objective was to analyze the energy, environmental and economic feasibility of the use of vinasse in hubs, biodigestors IC and in both for electricity generation, fertilizer and carbon credits. To answer, the methodology used in the research was the economic feasibility analysis, where it was calculated the NPV, IRR, payback and discounted payback. Being what was calculated the annual Diesel consumption of biodigerida and concentrated vinasse, energy balance in the consumption of Diesel and biogas generated per year, generation and balance electricity consumption and electricity generation population equivalent of vinasse and, finally, the environmental analysis, where it was calculated the population equivalent of biodigerida and concentrated vinasse emission and mitigation balance of NOx, SOx and CO2 eq. by concentrator, concentrated vinasse transport, both three analysis for a range of ethanol production from 500 to 4,000 m3/day, as well as to the Brazilian States that fuel producers. As a result one can note that fertilizers have importance in the economic viability of bio-digesters IC and vinasse concentrators, in scenarios without tax exemptions and minimum rate of 15% p.a. attractiveness The electricity itself will have viability in scenario with lower minimum rate of 11% attractiveness and tax exemptions. With regard to energy analysis, include the results of the biodigestor IC equivalent dimensions of population and balance of generation and electricity consumption and environmental analysis is the conjugate biodigestor IC and concentrator for the dimensions and equivalent carbon dioxide equivalent emitted and mitigated. You can see from the results achieved and the literature review carried out the following unfavourable scenarios on potential for reuse of vinasse: low price of MWh in both the ACR and the ACL, the effects on the market of electricity, high investment in transmission, absence of public policies to encourage the use of organic matter from the cattle-breeding, absence of public policies to encourage the use of renewable energy , not successful experiences through the use of vinasse plants for production of biogas, biodigesters consolidation technology, inability to finance the sugar ethanol sector, price of vinasse concentrators, legislative omission concerning the discharge of vinasse and decapitalization of sucroenergeticas plants.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MELLISSA ANANIAS SOLER DA SILVA.pdf: 1811141 bytes, checksum: 9f022eafb59ca356dc726b417768371c (MD5) Previous issue date: 2007-08-17 / The objective of this study was to evaluate the impacts of vinasse on soil columns effluents besides quantify ionic species in soil layers as affected by vinasse application, and its downward movement along time. Soil samples were collected at two different areas: the first one is a sugarcane field cropped during 21 years; the second one, an untouched savannah area. Soil samples were brought to Greenhouse of Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos (EA/UFG) and were built two experiments: 1º) These samples were inserted into PVC columns with 120 cm height x 25 cm diameter, inner coated with raffia bags, and cropped with sugarcane. Vinasse treatments were applied on soil columns at rates equivalent to 0, 300, 600 e 1200 m3 ha-1. Effluents were sampled at four times (0, 60, 90 and 120 days) after vinasse application, followed by chemical determination of organic carbon (CO), Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4 +, NO3 -, SO4 2- and, pH; 2º) These samples were put into PVC columns with 120 cm height x 10 cm diameter, inner coated with two waterproof ink layers mixed with sand, partially cut into 0-10, 10- 20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-120 cm layers. Vinasse treatments were applied with no additional water on soil columns at rates equivalent to 0, 300, 600, 1200 and 2400 m3 ha-1. At each date 0, 60, 90 and 120 days after the beginning of the experiment correspondent layers from the soil columns were sampled for soil chemical analyses of P, NO3 -, NH4 +, Cl-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, SO4 2-, CO, pH and CEC. In the first one were concluded the vinasse increase the effluents pH. When the amount of vinasse was 1200 m3 ha-1 the complexes of Ca2+ and Mg2+ cations and SO4 2- and Cl- anions with organic matter were formed, enhancing their leaching. Applications of high amounts then 1200 m3 ha-1 of vinasse may disperse the soil. In the second one was observed the vinasse applications increase K+, Ca2+ and Na+ and P availability on surface and on downward layers of the soil profiles. Ions like Na+ and K+ may cause soil physical dispersion, increasing its susceptibility to erosive processes. / O presente teve por objetivo avaliar os impactos, resultantes da aplicação de vinhaça em fertirrigação no cultivo de cana-de-açúcar no efluente de colunas de solo, além de quantificar as espécies iônicas ocorrentes no solo derivadas de sua utilização, bem como a movimentação no perfil ao longo do tempo. Foram utilizadas amostras de solos de duas áreas distintas sendo que a primeira área era cultivada com cana-de-açúcar há 21 anos e na segunda predominava mata nativa não antropizada. As amostras foram trazidas para a Casa de Vegetação da Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos (EA/UFG) e montaramse dois experimentos paralelos: 1º) as amostras acondicionadas em colunas de PVC com 120 cm de altura por 25 cm de diâmetro revestidas internamente com sacos de ráfia, com uma planta de cana-de-açúcar cada. Os tratamentos consistiram de diferentes doses de vinhaça aplicadas às colunas de solo: 0, 300, 600 e 1200 m3 ha-1. Foram realizadas quatro coletas de efluente das colunas (0, 60, 90 e 120 dias após a aplicação de vinhaça) e efetuadas as seguintes determinações químicas: carbono orgânico (CO), Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4 +, NO3 -, SO4 2- e pH; 2º) as amostras foram acondicionadas em colunas de PVC com 120 cm de altura por 10 cm de diâmetro, revestidas internamente com duas camadas de neutrol misturado à areia média, parcialmente fatiadas, nas seguintes profundidades: 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-120 cm. Os tratamentos consistiram de cinco doses de vinhaça (0, 300, 600, 1200 e 2400 m3 ha-1), sem diluição, aplicadas aos solos, em uma só vez. As colunas foram destruídas após os intervalos de 0, 60, 90 e 120 dias para retirada e avaliação do solo, totalizando quatro coletas. As determinações químicas realizadas foram: P, NO3 -, NH4 +, Cl-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, SO4 2-, CO, pH e CTC. Do primeiro concluiu-se que a aplicação de vinhaça elevou o pH do efluente. Doses iguais a 1200 m3 ha-1 favorecem a formação de complexos de Ca2+ e Mg2+ com os ânions SO4 2-, Cl- e com compostos orgânicos, facilitando a lixiviação. Volumes de vinhaça superiores a 1200 m3 ha-1 podem dispersar o solo. Do segundo concluiu-se que elevadas aplicações de vinhaça no solo promovem incrementos significativos de K+, Ca2+, Na+, na superfície e em camadas mais profundas do perfil do solo, e elevam a disponibilidade do P. Esses íons, em especial o Na+ e o K+, podem causar graves problemas de ordem física, como a desagregação do solo, tornando-o mais suscetível a processos erosivos.