Biosorption of cadmium (II) and lead (II) from aqueous solution using exopolysaccharide and biomass produced by Colletotrichum sp.

The biosorption of Cd(II) and Pb(II) ions on biomass and exopolysaccharide (EPS) produced by Colletotrichum sp. fungus has been investigated as a function of contact time, initial pH, initial metal ion concentration, and initial adsorbent concentration in a batch system. Adsorption equilibrium was described by Freundlich and Langmuir isotherms. Adsorption was characterized through granulometry, SEM and EDX analysis. Then, studies were performed to regenerate the adsorbent. Biosorption of metals by biomass and EPS were best described by the Langmuir and Freundlich isotherm, respectively. Results of thermodynamic investigations showed that adsorption reactions were spontaneous (ΔG° < 0), exothermal, and mainly physical. The EPS was able to remove 79 and 98% of cadmium and lead, respectively, and the biomass removed 85 and 84% of cadmium and lead, respectively, in a solution with initial concentration 100 mg L-1, and the four adsorption-desorption cycles of all adsorbents showed up with great regenerative capacity and relative stability after these four cycles, the high potential of these biological materials in sorption has been shown. © 2013 Copyright Balaban Desalination Publications.

Sorghum grain yield, forage biomass production and revenue as affected by intercropping time

Sorghum is an excellent alternative to other grains in poor soil where corn does not develop very well, as well as in regions with warm and dry winters. Intercropping sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] with forage crops, such as palisade grass [Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf] or guinea grass (Panicum maximum Jacq.), provides large amounts of biomass for use as straw in no-tillage systems or as pasture. However, it is important to determine the appropriate time at which these forage crops have to be sown into sorghum systems to avoid reductions in both sorghum and forage production and to maximize the revenue of the cropping system. This study, conducted for three growing seasons at Botucatu in the State of São Paulo in Brazil, evaluated how nutrient concentration, yield components, sorghum grain yield, revenue, and forage crop dry matter production were affected by the timing of forage intercropping. The experimental design was a randomized complete block design. Intercropping systems were not found to cause reductions in the nutrient concentration in sorghum plants. The number of panicles per unit area of sorghum alone (133,600), intercropped sorghum and palisade grass (133,300) and intercropped sorghum and guinea grass (134,300) corresponded to sorghum grain yields of 5439, 5436 and 5566kgha-1, respectively. However, the number of panicles per unit area of intercropped sorghum and palisade grass (144,700) and intercropped sorghum and guinea grass (145,000) with topdressing of fertilizers for the sorghum resulted in the highest sorghum grain yields (6238 and 6127kgha-1 for intercropping with palisade grass and guinea grass, respectively). Forage production (8112, 10,972 and 13,193Mg ha-1 for the first, second and third cuts, respectively) was highest when sorghum and guinea grass were intercropped. The timing of intercropping is an important factor in sorghum grain yield and forage production. Palisade grass or guinea grass must be intercropped with sorghum with topdressing fertilization to achieve the highest sorghum grain yield, but this significantly reduces the forage production. Intercropping sorghum with guinea grass sown simultaneously yielded the highest revenue per ha (€ 1074.4), which was 2.4 times greater than the revenue achieved by sowing sorghum only. © 2013 Elsevier B.V.

A arquitetura espontânea de Niki de Saint Phalle: o jardim de tarô

Pós-graduação em Artes - IA

Spatial and temporal distribution in density and biomass of two Pseudodiaptomus species (Copepoda: Calanoida) in the Caeté river estuary (Amazon region - North of Brazil)

A distribuição espacial e temporal da densidade e biomassa dos copépodos planctônicos Pseudodiaptomus richardi e P. acutus, ao longo de um gradiente de salinidade, foi estudada no Estuário do Rio Caeté (Norte do Brasil) durante os meses de junho e dezembro de 1998 (estação seca) e fevereiro e maio de 1999 (estação chuvosa). A biomassa dos copépodos foi estimada a partir de parâmetros da regressão baseada na relação entre o peso seco e o comprimento do corpo (prossoma) de organismos adultos. O Estuário do Rio Caeté caracterizou-se por uma grande variação espacial e sazonal na salinidade (0,8-37,2). A relação peso-comprimento para ambas as espécies de Pseudodiaptomus foi do tipo exponencial. Os valores de densidade e biomassa oscilaram entre 0,28-46,18 ind. m^-3 e 0,0022-0,3507 mg DW. m^-3 para P. richardi; e entre 0,01-17,02 ind. m^-3 e 0,0005-0,7181 mg DW. m^-3 para P. acutus. Os resultados revelaram que a contribuição de P. richardi para a produção secundária no Estuário do Rio Caeté é mais importante na zona liminética que em outras zonas onde foram dominantes os regimes eurihalino-polihalino. Contudo, para P. acutus não foi possível observar de forma clara um padrão de distribuição espacial e temporal para a área estudada.

Caracterização de um gaseificador do tipo downdraft

A gaseificação é uma conversão termoquímica da biomassa em gás combustível, que pode ser usado como combustível em motores de combustão interna ou como gás de síntese para a indústria química. Para checar o desempenho de um gaseificador temos de quantificar a energia contida no gás produzido e a quantidade de carbono convertido por meio dos cálculos de eficiência energética e de conversão de carbono através dos dados obtidos experimentalmente. A eficiência energética é uma relação entre os fluxos de gás e biomassa e de suas respectivas quantidades de energia, no mesmo sentido, a conversão de carbono é a quantidade de compostos carbonáceos presentes no gás convertido a partir da quantidade de carbono presente na composição da biomassa. O presente documento avalia a eficiência energética e de carbono na conversão de um protótipo de um gaseificador indiano do tipo downdraft produzido por uma empresa local (Floragás). Os parâmetros nominais do gaseificador são: capacidade de produção de gás de 45 kWt, consumo de biomassa (caroço de açaí) de 15 kg/h. As dimensões do gaseificador são: DI 150 mm e altura de 2000 mm). A eficiência energética e a taxa de conversão de carbono foram quantificados, a queda de pressão devido ao leito do reator e a temperatura dos gases também foram medidos na saída do reator e também, a concentração de alcatrão, partículas e gases não condensáveis (CO, CO², CH⁴, SO², N² e NO^x) nos gases de combustão após a sistema de limpeza.

Estudo experimental de um reator de gaseificação em um leito fixo de açaí

Um leito de gaseificação de pequena escala foi projetado, construído e operado com o objetivo de investigar os parâmetros que influenciam o processo de gaseificação de um leito fixo de caroço de açaí. O reator é do tipo topo aberto downdraft estratificado, de dimensões de 15 cm de diâmetro interno por 1,5 m de altura, com isolamento térmico. O gás produzido foi coletado a jusante do leito de gaseificação e condensado para remoção de alcatrão, o qual foi posteriormente quantificado em titulador Karl Fisher. Após remoção do alcatrão o gás foi introduzido em um Micro GC para quantificação dos percentuais molares de H², CO, N² e CH⁴. O perfil de temperatura do leito foi medido com termopares tipo K posicionados ao longo do eixo longitudinal do leito em distâncias de 10 cm. A vazão de ar foi medida com auxilio de um tubo de Pitot e um micromanômetro. As aquisições dos dados de temperatura foram feitas por um data logger e vazão mássica do ar sendo feita usando comunicação RS232 do micromanômetro. Os procedimentos experimentais foram feitos ao longo de 4 horas de operação do leito de gaseificação, com consumo médio de biomassa de 1,6 kg/h, com 6 dados do perfil de temperatura, vazão mássica de ar, perda de carga do leito e concentração dos gases obtidos no processo de gaseificação e quantificação do teor de alcatrão condensável presente no gás. Verificou-se que o gaseificador de leito de açaí pode ser operado através de uma gama bastante ampla de taxas de fluxo de ar de 2 a 5 kg/h, com a quantidade de energia do gás produzido variando de 5 a 15 MJ/h. As concentrações típicas dos gases obtidos no leito foram de 13% de H², 11% de CO, 1,3% de CH⁴. A eficiência máxima de gás frio de 57% e teor médio de alcatrão de 155 g/m³.

Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a potencialidade das sementes de açaí rejeitadas após beneficiamento em Belém – Pará, a fim de ser usada como fonte de biomassa para a produção de energia por gaseificação. Resultados da análise elementar obtidas no LABCAT – UNB em base seca foram obtidas com percentuais de Carbono, 46,06 %, Hidrogênio 6,01 % Oxigênio 43,37 %, Nitrogênio 4,33 % e Enxofre 0,08%. Tais valores entre outros parâmetros obtidos em estudo experimental realizados por Santos 2011 e Cruz, 2010, foram utilizados para realizar uma simulação numérica do processo de gaseificação por meio de um código FORTRAN zero dimensional desenvolvido especificamente para esta finalidade. Variações da influência da razão de equivalência e teor de umidade nas concentrações de CO, H2 e CH4 foram comparados a resultados experimentais. Um modelo transiente unidimensional também foi analisado. Utilizando a aplicação de um mecanismo de pirólise de dois passos onde o alcatrão primário (ou oxigenados) são inicialmente formados e então craqueados em alcatrão secundário (ou hidrocarbonetos) e outros gases combustíveis. Assim se revela a complexidade dos processos físicos e químicos que ocorrem no reator pelo uso do balanço de energia e massa e com informações das taxas de reação das reções químicas e os processos de transporte físicos. O modelo computacional é capaz de prever o perfil da composição de gases, temperatura, alcatrão primário e secundário ao longo do eixo longitudinal do gaseificador. Foram obtidos resultados para simulações realizadas nos dois modelos e posteriormente analisado tal comportamento em comparação ao resultado experimental obtidos por Santos (2011).

Nutrient and phytoplankton biomass in the Amazon River shelf waters

O estuário do rio Amazonas é notável na Plataforma Continental do Amazonas, onde a presença das águas fluviais foi detectada, mesmo durante o período da diminuição da descarga desse rio, pelos baixos valores de salinidade e altos valores de nutrientes. Contudo, a presença das águas oceânicas também foi marcante. Em relação às fases do ciclo do nitrogênio, o nitrogênio orgânico dissolvido foi a forma predominante, seguido do nitrogênio total particulado, nitrato, amônia e nitrito. Os dados de clorofila a indicaram uma área eutrófica onde há nitrogênio embora os valores da anomalia do nitrogênio inorgânico dissolvido tenham mostrado que ocorre maior remoção do que adição dessa forma nitrogenada na área em estudo. Os resultados das simulações com o modelo bidimensional MAAC-2D confirmaram que as águas ricas em nutrientes são deslocadas para noroeste (dois núcleos em 2,5°N-50°W e 4°N-51°W), pela ação de uma CNB mais forte durante o período de decaimento da vazão dos rios. No período de vazão máxima, estas lentes de águas ricas de nutrientes distribuem-se próximo de 0,5°N-48,5°W, bem como ao longo da plataforma Amazônica rasa (20m-50m profundidade, 1°N-3,5°N), como resultado do espalhamento da água doce de origem continental.

Biomass yield and calorific value of six clonal stands of Eucalyptus urophylla S. T. Blake cultivated in Northeastern Brazil

A demanda mundial por energia limpa e sustentável tem aumentado nos últimos anos. Uma das alternativas é a biomassa, incluindo os plantios florestais, com destaque, no Brasil, para o gênero Eucalyptus spp., que, atualmente, possui diversos clones selecionados para a produção de energia. Em razão da diferença na adaptação dos clones aos diferentes ambientes, há necessidade de estudos específicos para avaliar a produção de energia para determinada região. Objetivou-se, neste estudo, determinar dentre seis clones de Eucalyptus urophylla S. T. Blake analisados, aqueles com maior potencial para a produção de biomassa e energia para a região Centro Sul do Maranhão (Grajaú). Os clones foram avaliados com 41 meses de idade, plantados em espaçamento de 4 x 3 m, e distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições. Cada parcela experimental era composta por 100 árvores. Foram determinadas a produção e a alocação de biomassa de cada parte da árvore e o poder calorífico de casca e do lenho. Dos seis clones estudados, dois se destacaram tanto na produção de biomassa, quanto para a geração de energia, sendo superiores em até 27 % em comparação com o clone de menor rendimento.

Soil microbial biomass after two years of the consecutive application of composted tannery sludge

Because the agricultural use of tannery sludge may cause increased risks to soils, composting is recognized as one of the most suitable alternative for tannery sludge recycling. Experiments were conducted under field conditions to evaluate the effects of composted tannery sludge (CTS) on the soil microbial biomass and trace elements after two years of consecutive applications. The following five treatments were used: 0 (without CTS application), 5, 10, 20 and 40 ton ha-1 of CTS (dry basis). Soil samples were collected at 60 days after the CTS application at 0-20 cm depth. The CTS application promoted changes in the soil microbial biomass C (SMB-C) and N (SMB-N). In the first year, significant increases in the SMB-C and SMB-N were observed with the application of 10 ton ha-1. Furthermore, CTS application increased the Cr content in the soil after two years of application.

Comparative study for hardwood and softwood forest biomass: Chemical characterization, combustion phases and gas and particulate matter emissions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Thermochemical equilibrium modeling of a biomass downdraft gasifier: Constrained and unconstrained non-stoichiometric models

The objective of this work is to develop a non-stoichiometric equilibrium model to study parameter effects in the gasification process of a feedstock in downdraft gasifiers. The non-stoichiometric equilibrium model is also known as the Gibbs free energy minimization method. Four models were developed and tested. First a pure non-stoichiometric equilibrium model called M1 was developed; then the methane content was constrained by correlating experimental data and generating the model M2. A kinetic constraint that determines the apparent gasification rate was considered for model M3 and finally the two aforementioned constraints were implemented together in model M4. Models M2 and M4 showed to be the more accurate among the four developed models with mean RMS (root mean square error) values of 1.25 each.Also the gasification of Brazilian Pinus elliottii in a downdraft gasifier with air as gasification agent was studied. The input parameters considered were: (a) equivalence ratio (0.28-035); (b) moisture content (5-20%); (c) gasification time (30-120 min) and carbon conversion efficiency (80-100%). (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Thermochemical equilibrium modeling of biomass downdraft gasifier: Stoichiometric models

The aim of this work is to develop stoichiometric equilibrium models that permit the study of parameters effect in the gasification process of a particular feedstock. In total four models were tested in order to determine the syngas composition. One of these four models, called M2, was based on the theoretical equilibrium constants modified by two correction factors determined using published experimental data. The other two models, M3 and M4 were based in correlations, while model M4 was based in correlations to determine the equilibrium constants, model M3 was based in correlations that relate the H-2, CO and CO2 content on the synthesis gas. Model M2 proved to be the more accurate and versatile among these four models, and also showed better results than some previously published models. Also a case study for the gasification of a blend of hardwood chips and glycerol at 80% and 20% respectively, was performed considering equivalence ratios form 0.3 to 0.5, moisture contents from 0%-20% and oxygen percentages in the gasification agent of 100%, 60% and 21%. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Mycelial biomass and biochemical properties of proteases produced by Lentinus citrinus DPUA 1535 (higher basidiomycetes) in submerged cultivation

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biomass and elemental composition (C, N, H) of the periphytic community attached to Polygonum punctatum Ell. in a subtropical reservoir and its relationship to environmental factors

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)