Analytics for the modified kraft pulps

Tämän diplomityön tavoitteena on kehittää sopiva analyyttinen menetelmä muokatun kraft-sellukuidun substituutioasteen (DS) kvantitatiivista määrittämistä varten. Muokkauksella tarkoitetaan tässä yhteydessä joko kovalenttisesti tai adsorption avulla tapahtuvaa molekyylin kiinnittymistä sellukuidun pinnalle. Työn kirjallisuusosuudessa käsitellään lyhyesti eri muokkaustapoja ja yhdisteitä joiden avulla voidaan saavuttaa haluttuja ominaisuuksia sellusta valmistetuille lopputuotteille. Lisäksi kirjallisuusosuudessa käydään läpi käyttötarkoitukseen soveltuvimpia suoria ja epäsuoria analyysimenetelmiä. Analyysimenetelmistä kaikkein lupaavimpia testattiin työn kokeellisessa osassa. Diplomityön kokeellisessa osassa keskityttiin kehittämään muokatulle sellulle kvantitatiivista menetelmää DS:n määrittämiseksi Fourier-muunnos infrapuna-vaimennettu kokonaisheijastus (FTIR-ATR) spektrometrillä. Kirjallisuuskatsauksessa ei löytynyt yhtään dokumentoitua tutkimusta, jossa FTIR-ATR menetelmää olisi käytetty muokatun sellukuidun kvantitatiiviseen tutkimukseen. Muiden analyysimenetelmien, kuten alkuaineanalyysin, termogravimetrisen analyysin (TGA) ja valomikroskopian avulla pyrittiin tuottamaan lisätietoa muokkauksesta. Kvantitatiivisen FTIR-ATR menetelmän kehitykseen käytetyt muokatut sellukuidut olivat selluloosa-asetaattia ja selluloosa betainaattia. Saatujen tulosten perusteella muokattujen sulfiitti- ja kraft sellukuitujen DS:n kvantitatiivinen määrittäminen on mahdollista FTIR-ATR menetelmällä. Vähäinen kalibrointipisteiden määrä vaikeutti tarkan analyysimenetelmän tekemistä. Kehitetyn menetelmän suurimpina ongelmina olivat kiinteiden näytteiden heterogeenisyys sekä mahdollisten epäpuhtauksien tunnistaminen. Jatkotutkimusten avulla kehitettyä menetelmää on kuitenkin mahdollista käyttää muokattujen sellukuitujen jatkuvaan analysointiin selluteollisuudessa.

Dieselmotor-Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen im Kontext der Integration Erneuerbarer Energien in die Energieversorgung

In dieser Arbeit werden die sich abzeichnenden zukünftigen Möglichkeiten, Stärken und Schwächen der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) untersucht. Dies geschieht vor dem Hintergrund des Klimawandels, der Integration steigender Anteile Erneuerbarer Energien in die Stromerzeugung und unter Berücksichtigung der sich damit ergebenden Herausforderungen, eine sichere und nachhaltige Stromversorgung zu gestalten. Der Fokus liegt auf der Dieselmotor-KWK und der Nutzung nachwachsender Kraftstoffe. Es wird davon ausgegangen, dass der Übergang zu einer reinen Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energiequellen in Deutschland unter erheblicher Einbindung des hohen Potentials der kostengünstigen, umweltfreundlichen, aber in der Leistung extrem fluktuierenden Windenergie erfolgen wird. Als dezentrales Integrationswerkzeug wurde die Kraft-Wärme-Kopplung mit Dieselmotoren untersucht. Sie entspricht aufgrund ihrer großen Flexibilität und ihrer hohen Wirkungsgrade mit vergleichsweise kleinen Leistungen sehr gut den Anforderungen der gleichzeitigen dezentralen Wärmenutzung. In der Dissertation werden die Randbedingungen der Dieselmotor-KWK untersucht und beschrieben. Darauf aufbauend werden unterschiedliche Modelle der Windintegration durch KWK erarbeitet und in diversen Variationen wird der Ausgleich der Stromerzeugung aus Windenergie durch KWK simuliert. Darüber hinaus werden dezentrale KWK-Anlagen hinsichtlich eines koordinierten gemeinsamen Betriebs und hinsichtlich der optimalen Auslegung für den Windenergieausgleich betrachtet. Es wird für den beschriebenen Kontext der Erneuerbaren Energien und der Kraft-Wärme-Kopplung das Thema „Umweltwirkungen“ diskutiert. Es wird dargelegt, dass die heute verwendeten Ansätze zur Bewertung der KWK zu einer Verzerrung der Ergebnisse führen. Demgegenüber wurde mit der so genannten Outputmethode eine Methode der Ökobilanzierung vorgestellt, die, im Gegensatz zu den anderen Methoden, keine verzerrenden Annahmen in die Wirkungsabschätzung aufnimmt und somit eine eindeutige und rein wissenschaftliche Auswertung bleibt. Hiermit ist die Grundlage für die Bewertung der unterschiedlichen Technologien und Szenarien sowie für die Einordnung der KWK in den Kontext der Energieerzeugung gegeben. Mit der Outputmethode wird u.a. rechnerisch bewiesen, dass die gekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung in KWK-Anlagen tatsächlich die optimale Nutzung der regenerativen Kraftstoffe „Biogas“ und „Pflanzenöl“ im Hinblick auf Ressourceneinsatz, Treibhausgaseinsparung und Exergieerzeugung ist. Es wurde darüber hinaus die Frage untersucht woher die für die Stromerzeugung durch Dieselmotor-KWK-Anlagen notwendige Bioenergie genommen werden kann. Es ist erwiesen, dass die in Deutschland nutzbare landwirtschaftliche Fläche nur zur Deckung eines Teils der Stromerzeugung ausreichen würde. Einheimisches Biogas und nachhaltiges importiertes Pflanzenöl, das in hohem Maße auf degradierten Böden angebaut werden sollte, können die notwendige Brennstoffenergie liefern. Um im Ausland ausreichend Pflanzenöl herstellen zu können, wird eine landwirtschaftliche Fläche von 6 bis 12 Mio. ha benötigt. Das Ergebnis ist, dass ein voller Ausgleich von Windenergie-Restlast durch KWK mit Erneuerbaren Energieträgern sinnvoll und machbar ist! Dieses Wind-KWK-DSM-System sollte durch ein Stromnetz ergänzt sein, das Wasserkraftstrom für den Großteil der Regelenergieaufgaben nutzt, und das den großräumigen Ausgleich Erneuerbarer Energien in Europa und den Nachbarregionen ermöglicht.

Hydrogen peroxide and supercritical carbon dioxide: a new bleaching stage for Eucalyptus kraft-O(2) pulps

Kraft pulp is currently bleached largely by the elemental chlorine free (ECF) technology with oxygen, chlorine dioxide, and hydrogen as active agents. This technology brought about significant environmental improvements in relation to standard processes based on chlorine gas and hypochlorite, but there is still need for further improvements. This study presents a novel environmentally friendly bleaching stage - the so-called `hydrogen peroxide in supercritical carbon dioxide`, P((SC-CO2)) - that can be adapted to current ECF bleaching processes, with preference in cases where hydrogen peroxide is already used. In this study, the P((SC-CO2)) stage was evaluated as a replacement to the last peroxide stage of the D(EP)DP bleaching sequence and to the first peroxide stage of the D(EP)DP sequence, for an oxygen delignified eucalypt kraft-O(2) pulp. The P((SC-CO2)) stage was run with 0.5% hydrogen peroxide, at 15% consistency, 70 degrees C, and 73 bar. The reaction time was 30 min. The performances of regular P stages and the new P((SC-CO2)) stage were compared. Promising results were observed with the DEP((SC-CO2))DP sequence; the P((SC-CO2)) decreased kappa number from 2.7 to 2.1, and the hexenuronic acid groups from 17.0 to 12.4 mmol kg(-1). The P((SC-CO2)) stage showed poor performance when applied in the D(EP)DP((SC-CO2)) sequence. It is concluded that the process presents potential but requires further optimization to improve selectivity and efficiency.

Avbrottsfri kraft Skid VM 2015

2015 kommer Skid-VM att hållas i Falun. TV-bolagen kräver redundant kraft som standard för denna typ av arrangemang. Detta sköts normalt med dieselgeneratorer och eventuellt UPS:er. För att utreda detaljerna kring, och möjligheterna med, att ersätta några eller alla dieselgeneratorer med elkraft från elfordon, har en förstudie gjorts. Förstudien skall besvara en rad frågeställningar som togs upp vid ett förmöte i maj 2011. Slutsatsen är att det finns tre olika sätt att lösa behovet av avbrottsfri kraft med elfordon. Dessa möjligheter är personbilar med låg effekt ut, personbilar med hög effekt ut och tunga fordon med hög effekt ut. Det finns för- och nackdelar med samtliga, men alla kostar betydligt mer än en konventionell lösning. Därför måste, om detta ska bli verklighet, samarbete sökas med parter som ser ett stort PR-värde i en realisering av ett smart elnät med elfordon vid Lugnet.

Homosocialitetens kraft : hur unga män ”gör” maskulinitet i grupp och individuellt

The power of homosociality: how young men “do” masculinity in groups and individually Using young men’s narratives, about other men, friends, dates and girlfriends, this article discusses the following questions: Can the interpretation – the understanding of young men’s collective presentations of masculinity as a surface that hides a more complex masculinity – undermine how we interpret young men’s talk about and interaction with other men, as well as with women? Can this disassembling understanding have an impact on how young men interpret and relive the interactions with other men, as well as with women? Can this disassembling of the homosocially created masculinity from the more individually created masculinity shape secondary gains for the young men, such as e.g. a more flexible and stretchable arena of responsibility, as well as more flexible space of acting? Thomas Johansson, Professor of Social Work social work, states that if we only focus the homosocially created masculinity, this will reshape a less nuanced picture of young men’s way of doing masculinity (Johansson 2005). Thus, young men’s vulnerability and difficulties remain hidden. However, this disassembling of the homosocially created masculinity from the more individually based doings of masculinity could possibly also give secondary gains, such as e.g. a more flexible and stretchable field of responsibility, as well as more flexible space of acting. This article shows that using a fragmentised and situated masculinity, as a way of understanding the complexity and the ambivalence in young men’s project of doing masculinity, makes evident – on the one hand – the vulnerability in young men’s process of doing masculinity. On the other hand, however, this view also makes it possible for young men to avoid responsibility for their actions. Instead the situated context – e.g. if in a peer group or alone, and what kind of relations the young man has – will be significant for how the act will be interpreted. The empirical material consists of six individual interviews and one group interview with four men. The age span of the participants is 16 to 24 years old. The overall theme for the discussions is heterosexual practice and relations.

Tratamento do efluente alcalino do branqueamento da polpa de celulose pelo processo de separação por membranas

O presente trabalho estuda o reaproveitamento do efluente alcalino do branqueamento da polpa, da indústria de celulose, através de processos de separação com membranas. Para tanto, foram realizados testes com o efluente industrial para diferentes membranas e, simultaneamente, foi pesquisada a aplicação do processo de flotação como pré-tratamento para retirada de fibras do efluente. A avaliação dos resultados foi realizada por meio de determinações analíticas e monitoramento de alguns parâmetros. Os experimentos foram executados em equipamentos de bancada e piloto. A etapa de separação com membranas envolveu os processos de ultrafiltração, nanofiltração, osmose reversa e combinações destas operações. De forma a escolher um processo com retenção e fluxo permeado adequados variou-se durante os testes a pressão através das membranas e a temperatura. As análises realizadas para a caracterização do efluente foram: pH, condutividade elétrica, turbidez, sólidos totais (ST), demanda química de oxigênio (DQO), compostos organo-halogenados (AOX), ferro, magnésio, cálcio, sódio, potássio e manganês. A DQO foi o principal critério utilizado para avaliar a qualidade do permeado. Os ensaios de flotação foram realizados com e sem adição de compostos químicos auxiliares. A eficiência do processo foi avaliada através das análises de ST, condutividade elétrica, pH, recuperação de fibras, teor de alumínio, turbidez e visualmente Os resultados indicaram que todos os processos testados trouxeram uma melhoria nas características do efluente, incluindo reduções de até 90% no valor de DQO em alguns casos. O processo que apresentou a melhor performance foi a combinação UF5+ORP. A investigação preliminar sobre a flotação das fibras mostrou que, apesar de ter atingido uma remoção de fibras de 95% ainda havia a presença de partículas grosseiras, as quais poderiam causar danos aos processos com membranas. Mais estudos devem ser realizados no sentido de otimizar o processo de flotação.

Dinâmica fermentativa e microbiológica de silagens dos capins tanzânia e marandu acrescidas de polpa cítrica peletizada

O experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar a dinâmica fermentativa e microbiológica de silagens de capins tropicais acrescidas de polpa cítrica. Os capins tanzânia (Panicum maximum cv. Tanzânia) e marandu (Brachiaria brizantha (Hochst ex. A. Rich) Stapf cv. Marandu) foram colhidos aos 64 e 49 dias de rebrota, respectivamente, e ensilados com 0, 5 ou 10% de polpa cítrica peletizada (PCP), em relação à matéria verde, durante 1, 4, 7, 14, 21, 28 e 56 dias. Foram utilizados silos experimentais de PVC adaptados com válvula do tipo Bunsen para eliminação dos gases. A forragem foi compactada visando obter densidade de 550 kg/m³. O delineamento utilizado foi o inteiramente ao acaso com três repetições, em esquema de parcelas subdivididas. A inclusão de PCP aumentou os teores de MS e diminuiu o pH das silagens. A adição de PCP influenciou os teores de N-NH3 (N total), uma vez que, nas silagens sem PCP, os teores N-NH3 foram significativamente elevados, o que as caracteriza como de qualidade duvidosa. A adição de PCP aumentou a concentração molar dos ácidos acético e propiônico. A população de enterobactérias foi detectada somente no primeiro dia de fermentação nas silagens do capim-tanzânia e até o 18º dia nas do capim-marandu. Nas silagens avaliadas, a população de bactérias homofermentativas foi semelhante à das bactérias heterofermentativas.

Digestibilidade e balanço de nitrogênio em ovinos alimentados à base de dietas com elevado teor de concentrado e níveis crescentes de polpa cítrica peletizada

O experimento foi realizado com o objetivo de determinar os coeficientes de digestibilidade, a ingestão de nutrientes e o balanço de nitrogênio de dietas com 20% de silagem de milho e 80% de concentrado e 0, 25, 40 e 55% de polpa cítrica na matéria seca total, substituindo o milho em grão. em delineamento de blocos ao acaso, foram utilizados oito cordeiros mestiços, com nove meses de idade e 34 kg de peso, mantidos em gaiolas individuais com dispositivo para separação de fezes e urina. O período de coleta de alimento, sobras, fezes e urina foi de seis dias e a quantidade de alimento oferecido correspondeu à média do consumido nos três últimos dias do período de adaptação. O experimento foi desenvolvido em duas fases, utilizando-se os mesmos animais, que foram distribuídos em blocos pelo peso. Os resultados foram analisados por regressão polinomial. Houve aumento linear nos coeficientes de digestibilidade aparente da proteína bruta e da fibra em detergente ácido, com o aumento da participação da polpa cítrica na dieta. Os demais coeficientes de digestibilidade não diferiram entre si e foram, respectivamente: 71,8; 73,3; 77,2; 63,5; e 72,2%; para matéria seca, matéria orgânica, extrato etéreo, fibra em detergente neutro e hemicelulose. O teor médio de nutrientes digestíveis totais foi de 72,39%. Houve aumento linear da ingestão de matéria seca e de nutrientes digestíveis totais por dia e por peso metabólico, com o aumento de polpa cítrica na dieta. O mesmo ocorreu com a quantidade de nitrogênio ingerido, absorvido, urinário e retido. O aumento da participação da polpa cítrica peletizada até 55% da matéria seca da dieta, substituindo o grão de milho, implicou em melhor aproveitamento da fibra e eficiência no metabolismo do nitrogênio.

Fermentação e Degradabilidade Ruminal em Bovinos Alimentados com Resíduos de Mandioca e Cana-de-Açúcar ensilados com Polpa Cítrica Peletizada

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a degradabilidade ruminal da matéria seca (MS), fibra em detergente neutro (FDN) e amido, além de pH, amônia e ácidos graxos voláteis ruminais, em bovinos alimentados com silagens de milho (SMi), de raspa de mandioca com polpa cítrica (SRp), de casca de mandioca com polpa cítrica (SCc) e de cana-de-açúcar com polpa cítrica (SCn). Foram utilizados quatro novilhos, mestiços, castrados, canulados no rúmen e duodeno, em quatro períodos experimentais, com 11 dias de adaptação à dieta e oito dias de coleta. O delineamento experimental foi o quadrado latino 4x4. Foram adotados oito horários para a incubação das silagens: 3, 6, 12, 24, 48, 72, 96 e 120 horas. A SRp apresentou maior degradação efetiva (Kp 5%) da MS e da FDN (48,44 e 45,78%, respectivamente), quando comparada com a SMi (45,50 e 23,75%), a SCc (43,87 e 24,20%) e a SCn (40,76 e 25,78%). Para todos os tratamentos, o pH e a concentração de N-NH3 ruminal foram adequados para o crescimento dos microrganismos ruminais. Os valores de AGV para os tratamentos de SMi, SRp e SCc foram semelhantes entre si e superiores aos do tratamento com SCn.

Digestibilidade, degradabilidade e concentração amoniacal no rúmen de bovinos alimentados com polpa cítrica peletizada normal ou queimada

Objetivou-se avaliar a digestibilidade e a degradabilidade de dois tipos de polpa cítrica peletizada: normal (PCPN) e queimada (PCPQ), bem como o potencial de produção de nitrogênio amoniacal com dois níveis de inclusão na ração (40 e 60%). O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, em esquema fatorial 2 x 2 (dois tipos de polpa e dois níveis de inclusão) e testemunha. A inclusão de polpa cítrica peletizada (PCP) nas dietas, normal ou queimada, aumentou os coeficientes de digestibilidade dos nutrientes, quando comparados com a ração testemunha, exceto para a proteína bruta (PB). Com relação aos coeficientes de digestibilidade para os dois tipos de PCP, verificou-se maior digestibilidade dos nutrientes da PCPN em relação à PCPQ, principalmente em relação a PB, FDN e FDA, pressupondo que a utilização da PCPQ pode comprometer a qualidade da ração, ocasionando perdas na produtividade dos animais. A PCPN apresentou maiores taxas de degradação da MS e FDN, quando comparada à PCPQ. Verificou-se que o potencial de degradação foi alcançado com 48 horas de incubação para MS e FDN, para todos os tratamentos. Para produção de N-NH3 não foi observada diferença significativa entre os tratamentos. Contudo, a PCPQ pode ser utilizada na alimentação de bovinos, sendo sua utilização pautada na relação custo benefício.

Receitas bruta e líquida parcial e custo de dietas contendo polpa cítrica para suínos abatidos com 130kg de peso

Avaliou-se o custo de inclusão da polpa cítrica em programa de restrição alimentar qualitativa, utilizando dados de desempenho de 36 suínos da linhagem Topigs, dos 83,7±5,1kg aos 129,8±1,9kg de peso, alimentados com dietas contendo porcentagens crescentes (0, 10, 20 e 30%) de polpa cítrica. Os animais foram abatidos aos 130kg e dos valores (R$) da carcaça foram descontados o valor de compra dos animais e o custo com alimentação, de acordo com cada tratamento. Não houve efeito (P>0,05) da inclusão da polpa cítrica sobre o custo com ração e receita bruta, porém houve efeito linear negativo (P<0,05) sobre o rendimento líquido parcial com o aumento da participação da polpa cítrica nas dietas. A queda no rendimento líquido parcial foi causada pelo menor peso da carcaça obtida de animais alimentados com porcentagem mais elevada de polpa cítrica. Considerando a evolução dos preços do milho, do farelo de soja e do suíno entre junho de 2005 e maio de 2006, foram determinados 12 diferentes cenários para o rendimento líquido parcial. em todos esses cenários, foi observada redução linear da receita líquida parcial em função da inclusão da polpa cítrica, mostrando que esse ingrediente não foi eficiente em promover melhora no rendimento (R$) ao produtor.

Avaliação econômica da utilização de diferentes níveis de polpa cítrica com ou sem adição de complexo enzimático nas dietas de suínos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Consumo e Digestibilidade Aparente Total e Parcial de Rações com Cana-de-açúcar, Casca e Raspa de Mandioca Ensiladas com Polpa Cítrica

O objetivo deste estudo foi avaliar o consumo e a digestibilidade aparente total (DAT) e parcial dos nutrientes das silagens de cana-de-açúcar (SCnPc), de raspa (SRpPc) e de casca de mandioca (SCcPc) ensiladas com polpa cítrica peletizada (PCP). A dieta basal foi constituída de silagem de milho com farelo de soja, participando com 60% da matéria seca (MS) dos tratamentos com SRpPc e SCcPc. Foram utilizados novilhos mestiços, fistulados no rúmen e duodeno, num delineamento experimental em quadrado latino (4x4). A determinação do coeficiente de digestibilidade total e parcial dos nutrientes, a produção fecal e o fluxo duodenal de MS foram estimados a partir da fibra detergente ácido indigestível. Os consumos de MS e proteína bruta (PB) (% PV) foram superiores para a SMi (2,47 e 0,33), SCcPc (2,12 e 0,30) e SRpPc (1,88 e 0,27) em relação à SCnPc (1,38 e 0,19), respectivamente. As DAT da matéria seca (65,0%), matéria orgânica (66,9%) e energia bruta (64,3%) para a SRpPc foram superiores em relação às demais dietas, menos para a FDN (39,4%). Os coeficientes de digestibilidade ruminal (CDR) e intestinal (CDI) da MS, MO e PB não apresentaram diferenças significativas entre as dietas, somente o CDR da FDN (% ingerido) apresentou valores superiores para SMi (43,5), SRpPc (39,3) e SCnPc (37,0), sobre a SCcPc (20,0). A utilização da silagem de raspa de mandioca adicionada da PCP mostrou-se uma alternativa de boa qualidade na alimentação de bovinos.

Ganhos de peso, taxas de deposição e composição química corporal de tourinhos Santa Gertrudes confinados, recebendo alto concentrado e níveis crescentes de polpa cítrica peletizada

Objetivou-se avaliar a substituição do milho em grão pela polpa cítrica peletizada e seus efeitos sobre os ganhos de peso, as taxas de deposição e a composição química corporal de tourinhos Santa Gertrudes em confinamento. Vinte e oito animais (idade média de nove meses e peso inicial de 277 kg) foram mantidos em baias individuais durante 92 dias, após 21 dias de adaptação. Os animais receberam dietas contendo 20% da MS como silagem de milho que continha 40% de grãos. Foram testados os níveis de 0, 25, 40 e 55% de participação da polpa cítrica peletizada na MS da dieta. A composição química corporal foi estimada a partir de equações desenvolvidas para a mesma raça, utilizando-se a composição química do corte da 9-10-11ª costelas. A participação da polpa cítrica peletizada não afetou significativamente o peso corporal final (449 kg) e os ganhos diários de peso corporal (1,50 kg), de corpo vazio (1,26 kg) e de carcaça (0,78 kg). Não houve diferença entre tratamentos para as taxas diárias de deposição de água (0,374 kg), EE (0,589 kg), proteína (0,253 kg), minerais (0,040 kg) e energia (6,934 Mcal) e, conseqüentemente, a composição química corporal final foi similar entre os animais recebendo diferentes níveis de polpa cítrica na dieta. A substituição do milho em grão por polpa cítrica peletizada, até 55% da MS, em dietas para tourinhos em terminação recebendo altos níveis de concentrado, não altera os ganhos de peso, as taxas de deposição e a composição química corporal desses animais.