The effect of pulp washing on bleaching efficiency

The main aim of this study was to inspect the influence of the ultrafiltration implementation on the washing and on bleaching efficiency. Four cases corresponding to four washing stages were observed: two with hardwood pulp and two with softwood pulp; each case had a reference and a trial experiment. The experiments with hardwood pulp were arranged in a manner to explore predominantly the possibility of bleaching performance improvement by applying for washing instead of untreated filtrate (reference case) the same treated one (trial case). Despite that the ultrafiltration reduced the COD of the wash filtrates allowing the decreasing of COD carry-over to the bleaching stage it didn’t affect the bleaching performance. Another set was used in the experiments with softwood pulp. It implied the ultrafiltration and recirculation of the filtrate to the same washing stage with the purpose to reduce the volumes and pollution of the bleaching effluents. In one case the negative result was obtained which was expressed by worse parameters of the pulp after bleaching. Another case showed the opportunity to replace hot water with the filtrate and reduce the fresh water consumption.

Efeito do teor de umidade sobre o pré-tratamento a vapor e a hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar

The effect of moisture content in the steam treatment and enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse was evaluated. Steam treatment was perfomed at 195-210 ºC for 4-8 min using cane bagasse with moisture contents in the range 16-100 wt% (dry basis). Increased moisture contents not only had a positive influence in recovery of main cane biomass components but also resulted in better substrates for enzymatic hydrolysis. As a result, drying is not required for optimal pretreatment and enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse, which can be processed into second generation ethanol immediately after crushing and hot water washing.

Tratamentos térmico e químico para remoção de óxidos alcalinos de cinzas de capim elefante

Elephant grass ash (EGA) was produced at 700 °C, with two different treatments: hot water (EGAhw) or acid solution (EGAas). The efficiency of the treatments at removing the potassium oxide was evaluated with the aim of using the EGA as a pozzolanic mineral addition for cement-based composites. Characterizations were carried out by X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), pozzolanic activity by electric conductivity and application of the kinetic-diffusive model. The analysis evidenced that the chemical treatment was more efficient for removing potassium oxide. The pozzolanic activity test and the kinetic parameters for the EGAas indicated that this ash is suitable for cement-based composites.

Roal Oy:n käyttöhyödykejärjestelmän arviointi, optimointi ja raportointi

Prosessiteollisuudessa tarvitaan usein erilaisia apujärjestelmiä pääprosessin tueksi. Tyypillisiä tällaisia järjestelmiä ovat jäähdytys-, höyry- ja ilmajärjestelmät. Hyödykejärjestelmien kehitys jää helposti pääprosessin varjoon, joka usein johtaa tarpeettoman suuriin hyödykekustannuksiin ja järjestelmien teknisen tilan laskuun. Työn kirjallisuusosassa käsitellään Roal Oy:n fermentointiprosessin kannalta olennaisimpia hyödykevaatimuksia, niiden laskennallista ilmaisua ja vuorovaikutuksia sekä PINCH-menetelmää lämpöenergian hyötykäyttöön. Jäähdytysjärjestelmän osalta käydään läpi merkittävimmät laitetekniset ratkaisut, jäähdytystorni ja lämpöpumppu, toimintaperiaatteineen sekä luonnonvesien käyttö jäähdytykseen. Työn soveltavassa osassa seurattiin Aspergillus, Trichoderma ja Bacillus fermentointeja, joiden pohjalta luotiin kasvatuskohtainen empiirinen malli jäähdytystarpeen arviointiin perustuen sekoitustehoon, kasvatuksen hiilidioksidituottoon ja haihtumisen vaikutukseen. Kasvatuksien aikana seurattiin myös tilavuusperusteista lämmönsiirtokerrointa. Mitattujen lämmönsiirtokertoimien perustella laskettiin ominaislämmöntuottoon perustuva maksimilämpötila käytettävälle jäähdytysvedelle ja fermentorien maksimitilavuudet tunnetuilla kasvatusparametreilla eri lämpöisille jäähdytysvesille. Soveltavassa osassa käydään myös läpi Roalin höyry- ja kuumavesikulutukset ja tärkeimmät käyttökohteet. Mittaustulosten ja mallien perusteella on tehtiin kehitysehdotukset hyödykejärjestelmän optimoimiseksi.

Kaukolämpöverkon paluuveden hyödyntäminen lämmityksessä

Tässä diplomityössä on määritetty paluuvesilämmityksen mahdollisuudet Savon Voima Oyj:n kaukolämpöpaikkakunnilla. Työssä tarkasteltiin paluuvesilämmityksen tuoman paremman kaukolämpöveden jäähtymän vaikutuksia kaukolämpöverkkoon ja energiantuotantoon sekä laskettiin esimerkkipaikkakunnilla kaukolämmön paluuveden lämpötilan alentumisen tuomat rahalliset hyödyt. Lisäksi tarkasteltiin paluuvesilämmityksen taloudellisuutta esimerkkipaikkakunnilla. Laskennassa saatiin paluuvesilämmityksen tuomaksi jäähtymähyödyksi pumppauskustannuksissa 0,7 – 0,8 €/MWh ja lämpöhäviöissä 1,5 – 2,9 €/MWh. Iisalmessa sähköntuotannon lisääntymisestä saadaan hyötyä 0,7 €/MWh. Suurin hyöty saadaan Pielaveden ja Suonenjoen biolämpökeskusten lämmöntalteenotolla varustetuista savukaasupesureista. Pielavedellä tämä hyöty on 6,4 €/MWh ja Suonenjoella 6,1 €/MWh. Paluuvesilämmityksen kannattavuus asuinkiinteistöissä vaatii lämmöntuotannon yhteydessä olevan savukaasupesurin tuoman rahallisen hyödyn. Esimerkiksi Iisalmessa asiakkaalle myönnettävissä oleva jäähtymähyvitys paluuvesilämmöstä ei riitä kattamaan paluuvesilämmityksen suurempia investointikuluja. Myös pesuripaikkakunnilla kannattavuus vaatii suuren vuosittaisen lämmönkäytön. Tavoiteltaessa 8 vuoden korollista takaisinmaksuaikaa vaatii kannattavuus kohteelta Pielavedellä 250 MWh:n ja Suonejoella 300 MWh:n vuosittaisen lämmönkäytön. Myös asiakkaan sijainnin sopivuus kaukolämpöverkossa paluuvesilämmitykseen täytyy tarkastella tapauskohtaisesti. Paluuvesilämmitys ei tule työn tulosten perusteella tulevaisuudessa yleisesti käyttöön, mutta yksittäisiä asiakkaita siihen voidaan liittää.

Performance during post-harvest storage of banana cv. 'prata', 'maçã' and 'nanica' exposed to physical and chemical treatments

Banana is the most consumed fruit in the world and Brazil is the second largest producer. Despite its global position, Brazil has an average of 40% losses during the post-harvest period. So, this experiment aimed at evaluating the efficiency of post-harvest treatments to improve the storage of banana cultivars cv. 'Prata', 'Maçã' and 'Nanica'. The fruits were acquired at CEASA with green peel, and were submitted to six different treatments: T- immersion in drinking water for 3 minutes (control), H3 - hot water (50 °C for 3 minutes), H8 - hot water (50 °C for 8 minutes), HP - immersion in hypochlorite 0.2% for 3 minutes, OS - immersion in soybean oil 10% for 3 minutes, and OM - immersion in mineral oil 10% for 3 minutes. The fruits were stored at room temperature at about 21 °C for 14 days and evaluated in three periods (1, 7 and 14 days) comparing peel color, flesh/peel ratio, titratable acidity (TA), soluble solids (SS), SS/TA ratio, and pH. The fruits of cv. 'Prata' and 'Maçã' submitted to the treatments H3, H8 and HP ripened at the same time as the control for peel color, which showed increased soluble solids, flesh/peel ratio, acidity and a decrease in pH. On the other hand, the cv. 'Nanica' did not respond significantly different when compared to the applied treatments and the control. The fruits treated with OM and OS were kept green for a longer time for the cultivars 'Prata' and 'Nanica', but there were some changes on peel color due dark spots in 'Prata' banana and a softening aspect in 'Nanica', indicating some level of toxicity of these treatments. Fruits of the 'Maçã' cultivar continued green with the application of mineral oil, without toxicity symptoms. In conclusion, the treatments applied did not show any advantage for storage of these fruits.

Sellutehtaan vedenkäytön vähentäminen

Työn tarkoituksena oli etsiä mahdollisia kohteita sellutehtaan veden käytön vähen-tämiseksi. Analyysien avulla selvitettiin voidaanko havaittujen kohteiden tällä hetkellä menetettyjä vesivirtoja käyttää uudelleen. Lopuksi arvioitiin miten kierrä-tettävät vedet vaikuttaisivat raakaveden laatuun, mikäli ne yhdistettäisiin tämän joukkoon. Veden käytön vähentämiskohteita etsittiin tutkimalla tehtaan prosessi-kaavioita osastokohtaisesti sekä selvittämällä näin havaittuja kohteita osastoilla. Työn kokeellinen osa koostui vesianalyyseistä. Vesianalyyseissä määritettiin seu-raavat arvot sellutehtaalle tulevasta vedestä: sameus (FTU), kiintoaine, sähkönjoh-tavuus, pH, CODCr, BOD7ATU, kokonaisfosfori P, Mn, Cl, K, Ca, Mg ja AOX. Nämä tehtiin valituista kohteista havaituista tällä hetkellä tehtaalta pois johdetuista mutta mahdollisesti kierrätettävistä vesistä. Työn tuloksien perusteella havaittiin, että seuraavissa tarkasteluun valituissa koh-teissa vedet olivat hyvin puhtaita ja talteen otettavia kierrätykseen. Näitä olivat savukaasupesurin vedet, sekundäärilauhdesäiliön vedet sekä tiivistevedet. Haih-duttamon lämminvesisäiliön sekä kuivauskone 4 kiertovesitornin vedet olivat hieman likaantuneet mutta hyvin kierrätettävissä. Koivulinjan D0-vaiheen, havu-linjan D1-vaiheen sekä kuivauskone 4 lajittamon vesivirtoja ei likaantumisen vuoksi kannattanut kerätä hyötykäyttöön.

Dormancy studies on Euphorbia dracunculoides and Astragalus spp.: major weeds of arid areas

The aim of this study was to examine the dormancy behavior of Euphorbia dracunculoides and Astragalus spp., weeds of arid chickpea. The dormancy breaking treatments were: Gibberalic acid (GA3) and Thiourea each at 50, 100, 150, 200, 250, and 300 ppm and Potassium nitrate (KNO3) at 5,000, 10,000, 15,000, 20,000, 25,000, and 30,000 ppm (24 h soaking). Germination (G) percentage and germination energy (GE) of E. dracunculoides was maximum (89 and 22, respectively) at 250 ppm concentration of GA3 and 81.50 and 11.50 at 15000 ppm concentration of KNO3. Thiourea at 250 and 300 ppm resulted in maximum G percentage (51) and GE (25.50) of E. dracunculoides, whereas the G percentage and GE of Astragalus spp. were maximum (28 and 19, respectively) at the lowest concentration of GA3 (50 ppm). On the other hand, 5000 ppm and 150 ppm concentration of KNO3 and Thiourea showed maximum GE (19.5) and G percentage (28) of Astragalus spp., respectively. Overall, effective dormancy breaking chemical against E. dracunculoides was GA3 (250 ppm) while in Astragalus spp. none of chemicals showed very impressive results. These results showed that both weeds' seeds have dormancy in their habit. Hot water treatment and the above mentioned chemicals (best concentrations) when used with 4, 8, and 12 hours soaking showed ineffective results.

SEED DORMANCY BREAKING TREATMENTS FORAFRICAN PURSLANE (Zaleya pentandra)

ABSTRACT Understanding the mechanisms involved in releasing seed dormancy is crucial for effective plant management and renewal of species in the arid zone. Zaleya pentandra is an emerging invasive weed of the arid areas of Pakistan. We investigated the effects of different dormancy breaking treatments on the germination of Z. pentandra seeds. Seeds were treated with hot water (by placing them in boiling water for 5, 15, 30, 60, 90, 120, and 150 min), dry heat (by placing them in a preheated oven at 70 oC for 1, 2, and 4 hours; at 70 oC for 1, 2, 3, and 4 days, and at 200 oC for 5, 10, 15, 30, and 45 min) and stratification (by placing them at 2-5 ºC in a refrigerator for 5, 10, 30, and 60 min; for 3, 6, and 12 hours, and for 1, 2, 4, 8, 15, and 30 days). Seeds also were soaked in thiourea ([(NH2)2CS] (0, 2,500, 5,000, 7,500, and 10,000 mg L-1 for 24 h at 30 oC) and in KNO3 (0, 10,000, 20,000, 30,000, 40,000, 50,000, and 60,000 mg L-1 for 24 h at 30 oC). Additionally, seeds were scarified with HCl (for 3, 6, 9, 12, 15, 18, and 21 h), HNO3 (for 3, 6, 9, 12, 15, 18, and 21 h), and H2SO4 (for 20, 40, 60, 80, 100, and 120 min at 30 oC) and also mechanically scarified with sandpaper. Zaleya pentandra seeds showed typical signs of hard seed coat dormancy. Mechanical scarification and acid treatments promoted seed germination to a varying degree. Seed scarification with HNO3 for 12 to 18 h as well as with HCl for 12 h and 15 h was efficient in breaking dormancy of Z. pentandra seeds, providing germination up to 92.5%. Seed scarification with H2SO4 from 20 to 120 min showed little effect, whereas hot water, dry heat, stratification and various concentrations of thiourea and KNO3 were ineffective in breaking Z. pentandra seed dormancy.

Influence of the extraction method and storage time on the physicochemical properties and carotenoid levels of pequi (Caryocar brasiliense Camb.) oil

The objective of this study was to analyze the physicochemical properties and carotenoid levels of pequi oil obtained by different extraction methods and to evaluate the preservation of these properties and pigments during storage time. The pequi oil was obtained by solvent extraction, mechanical extraction, and hot water flotation. It was stored for over 180 days in an amber bottle at ambient conditions. Analyses for the determination of the acidity, peroxide, saponification and iodine values, coloration, total carotenoids, and β-carotene levels were conducted. The oil extraction with solvents produced the best yield and carotenoid levels. The oil obtained by mechanical extraction presented higher acidity (5.44 mg KOH.g-1) and peroxide values (1.07 mEq.kg-1). During the storage of pequi oil, there was an increase in the acidity and the peroxide values, darkening of the oil coloration, and a reduction of the carotenoid levels. Mechanical extraction is the less advantageous method for the conservation of the physicochemical properties and carotenoid levels in pequi oil.

Maalämpöpumpun ja aurinkosähköjärjestelmän yhteiskäyttö pientalon lämpimän käyttöveden tuotannossa

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan maalämpöpumpun ja aurinkosähköjärjestelmän yhteis-käyttöä pientalon lämpimän käyttöveden tuotannossa. Tarkoituksena on tuottaa päivittäin tarvittava lämmin käyttövesi maalämpöpumpulla, jonka tarvitsema sähkö tuotetaan aurin-kosähköjärjestelmän avulla keskimäärin kello 12–15. Aurinkosähköjärjestelmän tuotto simuloidaan kuvitteelliselle Lappeenrannassa sijaitsevalle omakotitalolle Homer-ohjelmistolla. Maalämpöpumpun koko pidetään vakiona ja vertai-lussa on 4, 5 ja 6 kW:n kokoiset aurinkosähköjärjestelmät. Yli 5 kW:n aurinkosähköjärjestelmällä saadaan katettua talon peruskuorman lisäksi, myös maalämpöpumpun tarvitsema teho kyseisenä ajanjaksona. 4 kW:n aurinkosähköjärjestel-mällä ja maalämpöpumpulla saadaan tuotettua päivässä riittävästi energiaa neljän henkilön tarvitsemaan käyttöveteen, mutta tällöin maalämpöpumppua täytyy käyttää pidempi ajan-jakso, jos lämmitykseen halutaan käyttää vain tuotettua aurinkosähköä.

Methods of overcoming dormancy in Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke (Leguminosae - Caesalpinioideae) seeds

Seed dormancy is a frequent phenomenon in tropical species, causing slow and non-uniform germination. To overcome this, treatments such as scarification on abrasive surface and hot water are efficient. The objective of this study was to quantify seed germination with no treatment (Experiment 1) and identify an efficient method of breaking dormancy in Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke seeds (Experiment 2). The effects of manual scarification on electric emery, water at 80ºC and 100ºC and manual scarification on wood sandpaper were studied. Seeds were sown either immediately after scarification or after immersion in water for 24h in a sand and sawdust mixture. Germination and hard seed percentages and germination speed were recorded and analyzed in a completely randomized design. Analysis of germination was carried out at six, nine, 12, 15, 18, 21 and 24 days after sowing as a 4x2 factorial design and through regression analysis. Treatment means of the remaining variables were compared by the Tukey test. Seed germination with no treatment started on the 7th day after sowing and reached 90% on the 2310th day (Experiment 1). Significant interaction between treatments to overcome dormancy and time of immersion in water was observed (Experiment 2). In general, immersion in water increased the germination in most evaluations. The regression analyses were significant for all treatments with exception of the control treatment and immersion in water at 80ºC. Germination speed was higher when seeds were scarified on an abrasive surface (emery and sandpaper) and, in these treatments, the germination ranged from 87% to 96%, with no hard seeds. S. amazonicum seeds coats are impermeable to water, which hinders quick and uniform germination. Scarification on electric emery followed by immediate sowing, scarification on sandpaper followed by immediate sowing and sowing after 24h were the most efficient treatments for overcoming dormancy in S. amazonicum seeds.

Drying and germination of cupuassu (Theobroma grandiflorum (willd. Ex Spreng.) K. Schum.) seeds

The objective of this study was to verify the effect of drying on germination of cupuassu (Theobroma grandiflorum (Willd. ex Spreng) K. Schum.) seeds. Desiccation was in forced air oven, with temperature ranging from 23 to 33ºC. Sowing was carried out at 0.5cm of depth in plastic trays in sand and sawdust mixture (1:1), previously sterilized in hot water (100ºC), during 2h. Seeds were left to germinate in a laboratory with no temperature and relative humidity control, under natural light. It was quantified the seed moisture content, in four replications of 10 seeds; the germination percentage, performed during 30 days, with daily counts of the number of germinated seeds; the germination speed index; and number of days to the germination onset. The experimental design was completely randomized with four replications of 25 seeds. The reduction of moisture content from 58.6 to 37.8% did not affect seed germination and germination speed index; however, they were affected when moisture content was reduced to values below 30.7%. It was observed that only when moisture content was 16.1% seeds demanded more days to begin germination. Cupuassu seeds are classified as recalcitrant and they can be desiccated up to 37.8% with no reduction on germination.

Hemiselluloosien talteenotto paineistetulla kuumavesiuutolla tuotetuista puu-uutteista

Puunjalostusteollisuus keskittyy tällä hetkellä lähinnä sellun ja paperin tuotantoon. Sellun tuotannossa käytetään puun komponenteista vain selluloosa. Puun muita pääkomponentteja ovat hemiselluloosa ja ligniini. Nämä yhdisteet ovat mahdollisia tulevaisuuden biomateriaalien lähtöaineita, mutta tähän mennessä ne on jätetty käyttämättä hyödyksi. Paineistettu kuumavesiuutto on menetelmä, jolla hemiselluloosat ja ligniinit olisi mahdollista erottaa puumateriaalista ennen sellunkeittoa, ja sen jälkeen fraktioida uutteesta erilleen jatkojalostusta varten. Fraktioinnista on tehty tutkimusta monella erilaisella menetelmällä ja eri menetelmiä yhdistelemällä. Tämä kandidaatin työ on kirjallinen työ, jossa käsitellään paineistettua kuumavesiuuttoa, sekä eri yksikköoperaatioita ja niiden mahdollisuuksia hemiselluloosan erotukseen puu-uutteista. Membraanisuodatus on menetelmä, jolla puu-uutteesta saadaan erotettua konsentroitu hemiselluloosafraktio. Membraanisuodatuksessa on kuitenkin puu-uutteiden tapauksessa havaittu ongelmia muun muassa kalvon likaantumisen kanssa. Yhdistämällä muutamia eri yksikköoperaatioita, saadaan parannettua membraanisuodatuksen tehoa, sekä hemiselluloosan puhtautta ja saantoa. Näitä mahdollisia yksikköoperaatioita ovat adsorptio, hapetus, saostus, kromatografiset menetelmät ja neste-nesteuutto.

Évaluation du potentiel de séquestration de carbone dans le sol de cultures intensives sur courtes rotations de saules dans le sud du Québec

Dans la dernière décennie, plusieurs hectares de terre agricole ont été convertis à la culture intensive sur courtes rotations (CICR) de saules dans le sud du Québec (Canada). Peu d’études ont été réalisées afin de déterminer comment se comporte la dynamique du carbone organique (Corg) dans le sol suivant cette conversion. Nous avons donc comparé la quantité du Corg et de deux pools labiles de carbone (carbone extractible à l’eau chaude et les sucres aminés) entre des CICR en phase initiale d’établissement (1-2 ans) et des parcelles appariées représentant le système de culture qui prévalait avant la transformation en culture de saules (culture fourragère) et d’autres cultures d’intérêt. La même chose a été faite pour une CICR en exploitation (depuis 9 ans) à un autre site. La quantité de Corg du sol n’était pas différente entre les CICR et les parcelles sous culture fourragère. Une plus haute concentration de sucres aminés dans le Corg total des CICR en établissement, par rapport aux autres parcelles sur le même site, permet de soupçonner que les perturbations liées à l’établissement ne mènent pas à une minéralisation accrue du Corg à court terme. La proportion de sucres aminés fongiques, qui diminue théoriquement lors de perturbations, était aussi plus élevée sous la plus jeune culture. Sous la CICR de neuf ans, le Corg était redistribué dans le profil vertical et les pools labiles étaient de plus petite taille (à une profondeur de 20-40 cm) comparativement à une parcelle témoin. La conversion d’une culture fourragère en plantation de saules en CICR n’a pas mené à la formation d’un puits de carbone. L’étude laisse entrevoir qu’un tel puits pourrait être créé si la conversion se faisait à partir d’un aménagement impliquant la culture en rotation de plantes annuelles et des labours.