Improvement of pyrolysis oil quality by scrubbing

Diplomityössä tutkittiin kuuman pyrolyysihöyryn puhdistamista haisevista ja kevyistä haihtuvista yhdisteistä. Työn kirjallisuusosassa selvitettiin pyrolyysiöljyn kannattavuutta uusiutuvana energialähteenä. Lisäksi eri pesurityyppejä tarkasteltiin ja ja vertailtiin. Työn kokeellisessa osassa käytettiin kahta erilaista koelaitteistoa. Tuotteen talteenotossa vertailtiin reaktorilämpötilan ja raaka-aineen kosteuden vaikutusta pyrolyysisaantoihin. Komponenttien talteenotossa tutkittiin epästabiilien ja pistävän hajuisten yhdisteiden poistamista kuumasta pyrolyysihöyrystä. Raaka-aineena käytettiin kuusen metsätäh-dehaketta, joka sisältää runsaasti neulasia ja kaarnaa. Kokeet toteutettiin lämpötila-alueella 460 - 520 °C. Koelaitteistot koostuivat kaasun (N2) syöttöjärjestelmään kytketystä kuumasta ja kyl-mästä puolesta. Tuotteen talteenotossa kuuma pyrolyysihöyry jäähdytettiin ja otettiin talteen. Komponenttien talteenotossa tuote kerättiin suodattimelle ja metyleeniklo-ridiloukkuun. Tuotteiden koostumukset analysoitiin kaasukromatokrafilla. Korkeimmat orgaaniset saannot saatiin 480 °C reaktorilämpötilalla ja 8-9 p-% raaka-ainekosteudella. Pyrolyysiveden määrä putosi raaka-aineen kosteutta nostettaessa. Eri reaktorilämpötiloilla ja raaka-ainekosteuksilla ei ollut vaikutusta hiiltosaantoihin. Kaasusaannot (pääosin CO2, CO ja hiilivedyt) olivat noin 10 p-%. Komponenttien talteenotossa suodatin tukkeutui matalissa (< 250 °C) lämpötiloissa. Suodattimelle jäänyt materiaali oli pääosin neulasista ja kaarnasta peräisin olevia uuteaineita (pääosin hartsi- rasvahappoja) ja sokereita. Korkeimmissa lämpötiloissa (> 250 °C) uuteaineet läpäisivät suodattimen paremmin. 250 ja 300 °C:n lämpötiloissa suuri määrä lyhytketjuisia helposti haihtuvia epästabiileja ja haisevia yhdisteitä (ketoneja, furaani- ja furfuraalijohdannaisia jne.) jäi metyleenikloridi- ja metanoliloukkuihin.

Advances in apple culture worldwide

Over the last 60 years, planting densities for apple have increased as improved management systems have been developed. Dwarfing rootstocks have been the key to the dramatic changes in tree size, spacing and early production. The Malling series of dwarfing rootstocks (M.9 and M.26) have been the most important dwarfing rootstocks in the world but are poorly adapted in some areas of the world and they are susceptible to the bacterial disease fire blight and the soil disease complex, apple replant disease which limits their uses in some areas. Rootstock breeding programs in several parts of the world are developing improved rootstocks with resistance to fire blight, and replant disease, and improved cold hardiness and yield efficiency. A second important trend has been the increasing importance of new cultivars. New cultivars have provided opportunities for higher prices until they are over-produced. A new trend is the "variety club" in which variety owners manage the production and marketing of a new unique cultivar to bring higher prices to the growers and variety owners. This has led to many fruit growers being unable to plant or grow some new cultivars. Important rootstock and cultivar genes have been mapped and can be used in marker assisted selection of future rootstock and cultivar selections. Other important improvements in apple culture include the development of pre-formed trees, the development of minimal pruning strategies and limb angle bending which have also contributed to the dramatic changes in early production in the 2nd-5th years after planting. Studies on light interception and distribution have led to improved tree forms with better fruit quality. Simple pruning strategies and labor positioning platform machines have resulted in partial mechanization of pruning which has reduced management costs. Improved plant growth regulators for thinning and the development of a thinning prediction model based on tree carbohydrate balance have improved the ability to produce the optimum fruit size and crop load. Other new plant growth regulators have also allowed control of shoot growth, control of preharvest fruit drop and control of fruit softening in storage after harvest. As we look to the future, there will be continued incremental improvement in our understanding of plant physiology that will lead to continued incremental improvements in orchard management but there is likely to be dramatic changes in orchard production systems through genomics research and genetic engineering. A greater understanding of the genetic control of dwarfing, precocity, rooting, vegetative growth, flowering, fruit growth and disease resistance which will lead to new varieties and rootstocks which are less expensive to grow and manage.

Hienopaperimassojen lujuusominaisuudet nopeassa vetokuormituksessa

Työssä verrattiin koivu-, akaasia- ja eucalyptussellujen käyttökelpoisuutta hienopapereiden kuituraaka-aineena. Kirjallisuusosassa todettiin radan hallinnan paperikoneiden avoimissa vienneissä riippuvan käytetyn geometrian lisäksi lujuus- ja relaksaatio-ominaisuuksista. Kuituverkoston käyttäytymiseen jännityksen alaisena vaikuttavat kuitudimensiot, kosteus ja lämpötila sekä kuituverkostoon kohdistetun jännityksen nopeus ja määrä. Relaksaationopeus ja vetolujuus kasvavat kuivilla papereilla vetonopeuden lisääntyessä. Kosteuspitoisuuden kasvattaminen alentaa puukuiduissa olevien polymeerien lasisiirtymälämpötilaa, jonka seurauksena vetolujuus ja relaksaatiokireys laskevat voimakkaasti. Kosteuspitoisuuden kasvaessa murtovenymä kasvaa lähes lineaarisesti ja repäisylujuus sekä murtotyö saavuttavat maksiminsa tietyssä kosteuspitoisuudessa. Kokeellisessa osassa keskityttiin hienopaperimassojen lujuus- ja relaksaatiokäyttäytymisen selvittämiseen nopeassa vetokuormituksessa. Lisäksi määritettiin laatu-, massa- ja rakenneominaisuuksia valituille koepisteille. Muuttujina kokeissa olivat massojen kuiva-ainepitoisuudet ja jauhatusolosuhteet sekä havusellun osuus hienopaperimassoissa.CSF-tasoon 350 ml jauhetuista näytteistä parhaat lujuus ja relaksaatio-ominaisuudet olivat koivulla ja heikoimmat akaasialla. Erot koepisteiden välillä korostuivat pienellä havusellun määrällä, mutta kaventuivat huomattavasti havusellun määrää lisättäessä. Samaan vetolujuuteen jauhettaessa massojen erot poistuvat kokonaan. Kuivilla näytteillä löydettiin erinomainen korrelaatio myötölujuuden ja relaksaatiokireyden välille. Puristinkuivien näytteiden relaksaatiokireyksiä voidaan kokeiden valossa ennustaa parhaiten kuivien näytteiden vetolujuuksista. Myös elastisten venymien osuuksille ja kuituseinämien paksuuksille löydettiin selvä yhteys.Eucalyptus- ja akaasiamassojen erinomaisuus hienopapereiden raaka-aineena korostui niiden optisissa ominaisuuksissa, erityisesti korkeana valonsirontana. Verrattaessa samassa vetolujuudessa ja relaksaatiokireydessä valonsirontakertoimien arvoja havaittiin akaasian olevan paras koivun jäädessä heikoimmaksi. Lisäksi akaasian ja eucalyptuksen kapeat kuitujakaumat ovat edullisia painokoneessa värin tasaisen imeytymisen kannalta. Akaasian pienet ja taipuisat kuidut antavat paperille tasaisen pinnan ja siten painatuksessa tasaisen painoalustan.

Pectina extraída de casca de pequi e aplicação em geleia light de manga

Dentre os frutos do Cerrado, destaca-se o pequi (Caryocar brasiliense Camb.), que é constituído por aproximadamente 80% de casca, que é desprezada; no entanto, apresenta potencial de utilização em várias aplicações. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das variáveis concentração de ácido cítrico, temperatura e tempo de extração sobre o rendimento e o grau de esterificação da pectina extraída da casca de pequi e compará-la com a pectina cítrica comercial aplicada na formulação de geleia light. Obtiveram-se rendimentos de pectina entre 14,89 e 55,86 g.100g-1. A pectina obtida da casca de pequi caracterizou-se por apresentar baixo grau de esterificação (11,79-48,87%). A geleia light elaborada a partir da pectina da casca de pequi, extraída à temperatura de 84ºC por 92 minutos, na presença de 2% de ácido cítrico, obteve boa aceitação por parte dos provadores, alcançando escores médios acima de 7,0, diferindo da geleia produzida com pectina cítrica comercial apenas na aparência. Conclui-se que é viável utilizar a pectina da casca de pequi como ingrediente para formulação de geleia light de manga.

Yield mapping, soil fertility and tree gaps in an orange orchard

The current high competition on Citrus industry demands from growers new management technologies for superior efficiency and sustainability. In this context, precision agriculture (PA) has developed techniques based on yield mapping and management systems that recognize field spatial variability, which contribute to increase profitability of commercial crops. Because spatial variability is often not perceived the orange orchards are still managed as uniform and adoption of PA technology on citrus farms is low. Thus, the objective of the present study was to characterize the spatial variability of three factors: fruit yield, soil fertility and occurrence of plant gaps caused by either citrus blight or huanglongbing (HLB) in a commercial Valencia orchard in Brotas, São Paulo State, Brazil. Data from volume, geographic coordinates and representative area of the bags used on harvest were recorded to generate yield points that were then interpolated to produce the yield map. Soil chemical characteristics were studied by analyzing samples collected along planting rows and inter-rows in 24 points distributed in the field. A map of density of tree gaps was produced by georeferencing individual gaps and later by counting the number of gaps within 500 m² cells. Data were submitted to statistical and geostatistical analyses. A t test was used to compare means of soil chemical characteristics between sampling regions. High variation on yield and density of tree gaps was observed from the maps. It was also demonstrated overlapping regions of high density of plant absence and low fruit yield. Soil fertility varied depending on the sampling region in the orchard. The spatial variability found on yield, soil fertility and on disease occurrence demonstrated the importance to adopt site specific nutrient management and disease control as tools to guarantee efficiency of fruit production.

Strawberry yield submitted to different root pruning intensities of transplants

This study aimed to evaluate the growth of plants and the precocity of strawberry production under different root pruning intensities at planting time. Bare roots plants with 12 millimeters crown diameter produced in nurseries from the Patagonia region, Argentina were used. The planting was carried out on May 12th 2010 into experimental plots with non-fumigated soil. The treatments consisted of three cultivars (Camarosa, Florida Festival and Camino Real) and three pruning intensities (1/3, 2/3 and no pruning) on the total root length of the plants. The experimental design used was a randomized block design in a 3x3 factorial arrangement with three replications and 12 plants per plot and density of 11.1 plants m-2. Mature fruits were harvested from July 15th to December 14th 2010 and the production of fresh fruit was determined. There was no significative interaction between cultivars and pruning intensity. 'Camarosa' and 'Florida Festival' plants showed precocity and had the most abundant and heavier fruits during the precocity period. The different root pruning intensities did not affect the assessed variables. It was concluded that, in order to facilitate strawberry planting of the cultivars Camarosa, Florida Festival and Camino Real root pruning is possible, with no damages on plant growth and development, precocity and early fruit production.

The Optimization of Flotation Process Parameters in the Deinking Plant

Tämän diplomityön tavoitteena oli sekundäärisen esiflotaation optimointi Stora Enso Sachsen GmbH:n tehtaalla. Optimoinnin muuttujana käytettiin vaahdon määrää ja optimointiparametreinä ISO-vaaleutta, saantoja sekä tuhkapitoisuutta. Lisäksi tutkittiin flotaatiosakeuden vaikutusta myös muihin tehtaan flotaatioprosesseihin. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin flotaatiotapahtumaa, poistettavien partikkeleiden ja ilmakuplien kontaktia, vaahdon muodostumista sekä tärkeimpiä käytössä olevia siistausflotaattoreiden laiteratkaisuja. Kokeellisessa osassa tutkittiin flotaatiosakeuden pienetämisen vaikutuksia tehtaan flotaatioprosesseihin tuhkapitoisuuden, ISO-vaaleuden, valon sironta- ja valon absorpiokerrointen kannalta. Sekundäärisen esiflotaation optimonti suoritettiin muuttamalla vaahdon määrää kolmella erilaisella injektorin koolla, (8 mm, 10 mm ja 13 mm), joista keskimmäinen kasvattaa 30 % massan tilavuusvirtaa ilmapitoisuuden muodossa. Optimonnin tarkoituksena oli kasvattaa hyväksytyn massajakeen ISO-vaaleutta, sekä kasvattaa kuitu- ja kokonaissaantoa sekundäärisessä esiflotaatiossa. Flotaatiosakeuden pienentämisellä oli edullisia vaikutuksia ISO-vaaleuteen ja valon sirontakertoimeen kussakin flotaatiossa. Tuhkapitoisuus pieneni sekundäärisissä flotaatioissa enemmän sakeuden ollessa pienempi, kun taas primäärisissä flotaatiossa vaikutus oli päinvastainen. Valon absorptiokerroin parani jälkiflotaatioissa alhaisemmalla sakeudella, kun taas esiflotaatioissa vaikutus oli päinvastainen. Sekundäärisen esiflotaation optimoinnin tuloksena oli lähes 5 % parempi ISO-vaaleus hyväksytyssä massajakeessa. Kokonaissaanto parani optimoinnin myötä 5 % ja kuitusaanto 2 %. Saantojen nousu tuottaa vuosittaisia säästöjä siistauslaitoksen tuotantokapasiteetin noustessa 0,5 %. Tämän lisäksi sekundäärisessä esiflotaatiossa rejektoituvan massavirran pienentyminen tuottaa lisäsäästöjä tehtaan voimalaitoksella.

Application of nitrogen sources on grapevines and effect on yield and must composition

This study was carried out to evaluate the yield, total N content in leaves and must composition of grapes from the Cabernet Sauvignon variety subjected to the application of urea and organic compost. Cabernet Sauvignon grapevines in Rosário do Sul, RS, Brazil, in 2008, 2009 and 2010 were subjected to annual application of 40 kg N ha-1 in the form of organic compost and urea, and compared to unfertilized grapevines. In the 2008/09, 2009/10 and 2010/11 crop seasons, leaves were collected for analysis of total N content. At maturation of the grapes, the yield and quality attributes of the must were evaluated. The application of N sources, especially organic compost, increased the N content in the whole leaf at full flowering. Application of organic compost and urea has little effect on grape yield and does not affect the total nutrient content in the must, nor the enological attributes.

GROWTH, YIELD AND POSTHARVEST QUALITY OF WAX APPLE AS AFFECTED BY NAPHTHALENE ACETIC ACID APPLICATION

Results of this study represent the first report of the effect of Naphthalene Acetic Acid (NAA) on the pre and post harvest quality of wax apple fruit. The wax apple trees were spray treated with 0, 5, 10 and 20 mg L-1 NAA under field conditions during 2008 to 2011. The experiments were carried out in Completely Randomized Design (CRD) with six replications. Leaf chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, photosynthetic yield, net photosynthetic rate, drymatter content of leaves and total soluble solids and K+content of wax apple fruits were significantly increased after treatments with 10 mg L-1. Polygalacturonase activity significantly decreased with NAA treatments. The application of 5 mg L-1 NAA increased 27% more bud and reduced 42% less fruit drop compared to the control. In addition, higher protein and phosphate synthase activity of leaves, fruit set, fruit growth, larger fruit size and yield were recorded in NAA treated plants. In storage, treated fruits exhibited higher TSS and firmness and less weight loss, browning, titratable acidity, respiration and ethylene production than the control. It is concluded that spraying with 5 and 10 mg L-1 NAA once a week under field conditions produced better fruit growth and yield of the wax apple and maintained better fruit quality in postharvest storage.

Correlation between charge transport and electroluminescence properties of Si-rich oxide/nitride/oxide-based light emitting capacitors.

The electrical and electroluminescence (EL) properties at room and high temperatures of oxide/ nitride/oxide (ONO)-based light emitting capacitors are studied. The ONO multidielectric layer is enriched with silicon by means of ion implantation. The exceeding silicon distribution follows a Gaussian profile with a maximum of 19%, centered close to the lower oxide/nitride interface. The electrical measurements performed at room and high temperatures allowed to unambiguously identify variable range hopping (VRH) as the dominant electrical conduction mechanism at low voltages, whereas at moderate and high voltages, a hybrid conduction formed by means of variable range hopping and space charge-limited current enhanced by Poole-Frenkel effect predominates. The EL spectra at different temperatures are also recorded, and the correlation between charge transport mechanisms and EL properties is discussed.

Sensing the light environment in plants: photoreceptors and early signaling steps.

Plants must constantly adapt to a changing light environment in order to optimize energy conversion through the process of photosynthesis and to limit photodamage. In addition, plants use light cues for timing of key developmental transitions such as initiation of reproduction (transition to flowering). Plants are equipped with a battery of photoreceptors enabling them to sense a very broad light spectrum spanning from UV-B to far-red wavelength (280-750nm). In this review we briefly describe the different families of plant photosensory receptors and the mechanisms by which they transduce environmental information to influence numerous aspects of plant growth and development throughout their life cycle.