Ensayos ecotoxicológicos empleados en el análisis de muestras acuáticas contaminadas con hidrocarburos / Métodos ecotoxicológicos utilizados na análise de amostras aquáticas contaminadas com hidrocarbonetos / Métodos ecotoxicológicos utilizados na análise de amostras aquáticas contaminadas com hidrocarbonetos

Los ensayos ecotoxicológicos brindan información sobre los posibles efectos nocivos que podrían tener ciertas sustancias sobre los seres vivos. El presente artículo de revisión es un análisis de los ensayos ecotoxicológicos desarrollados en los últimos años para determinar la toxicidad de hidrocarburos en muestras acuáticas, especialmente de combustibles o biocombustibles candidatos, empleando distintos organismos que pueden brindar información valiosa y necesaria sobre las consecuencias que dichos compuestos podrían tener en la cadena trófica. En el proceso de desarrollo de nuevos compuestos o productos derivados de hidrocarburos es importante conocer la relación causa-efecto que podría tener sobre el medioambiente, ahí radica la importancia de emplear dichos ensayos para seleccionar aquel producto que sea más adecuado y menos nocivo, así descartar la producción de aquellos que podrían tener efectos deletéreos y causar catástrofes medioambientales. Los organismos que usualmente se emplean para análisis de muestras acuosas o disueltas son: pez cebra (Danio rerio), microcrustácros (Daphnia sp.); microalgas (Scenedesmus sp., Chlorella sp. entre otros), y bacterias marinas (Aliivibrio fischeri), donde parte de los mismos, o los organismos como tal son objeto de estudio, y con ello se busca comprender el efecto que el compuesto podría tener sobre ellos, dando información importante en distintos niveles tróficos.

Os testes ecotoxicológicos fornecem informações sobre os possíveis efeitos nocivos que certas substâncias podem causar nos seres vivos. Assim, este artigo de revisão é uma análise dos testes ecotoxicológicos desenvolvidos nos últimos anos para determinar a toxicidade de hidrocarbonetos em amostras aquáticas, especialmente combustíveis candidatos ou biocombustíveis, que se utiliza de diferentes organismos que podem fornecer informações valiosas e necessárias sobre as consequências que esses compostos podem ter na cadeia trófica. No processo de desenvolvimento de novos compostos ou produtos derivados de hidrocarbonetos, é importante conhecer a relação causa-efeito que pode ter o desenvolvimento do produto sobre o meio ambiente, daí a importância de usar esses testes para selecionar o produto mais adequado e menos prejudicial, descartando assim a produção daqueles que poderiam ter efeitos deletérios e causar catástrofes ambientais. Os organismos normalmente utilizados para análise de amostras aquosas ou dissolvidas são: zebrafish (Danio rerio); microcrustáceos (Daphnia sp.); microalgas (Scenedesmus sp., Chlorella sp., entre outras); e bactérias marinhas (Aliivibrio fischeri); sendo parte deles, ou os organismos como tal, objeto de estudo. Com isso, busca-se entender o efeito que o composto pode ter sobre eles, dando informações importantes em diferentes níveis tróficos.

Anaerobic co-digestion of swine manure and forage at two harvesting ages / Co-digestão anaeróbia dos dejetos de suínos e forragem em duas idades de colheita

The co-digestion of swine manure with vegetable waste is an alternative that can increase the production of biogas and methane generated by the isolated digestion of manure. However, recommendations that are based on the best ratio between manure and forage, as well as the age of harvest, are still scarce in the literature. This study was conducted to evaluate inclusions (0, 25, 50, 75 and 100%) of the total solids (TS) of Elephant grass (Pennisetum purpureum Schum) harvested at two ages medium age (MA) at 45 days of growth and advanced age (AA) at 90 days in co-digestion with swine manure, using an entirely randomized design in a 5x2 factorial scheme. Batch digesters were used and biogas production was monitored for 12 weeks. There was influence of forage age (P <0.05) on the degradation of solids and neutral detergent fiber, with higher values for the substrates containing MA forage. The highest CH4 yields were obtained by the substrates containing MA forage in the inclusion of 27.7 and 31.6%, being 253.7 and 222.2 L of CH4 per Kg of total or volatile solids. The age of the forages influenced the onset and persistence of biogas production, being advantageous only in the inclusion of 25% of MA forage. The AA forage inclusion is not recommended for co-digestion with swine manure.

A co-digestão dos dejetos suínos associados a resíduos vegetais é uma alternativa que pode elevar as produções de biogás e metano alcançadas pela digestão isolada do dejeto. No entanto, recomendações que se baseiem na melhor proporção entre dejeto e forragem, assim como na idade de colheita ainda são escassas na literatura. O objetivo do trabalho foi avaliar inclusões crescentes (0, 25, 50, 75 e 100% dos sólidos totais (ST) de capim elefante (Pennisetum purpureum Schum.) colhido em duas idades de corte mediana (MA) aos 45 dias de crescimento e avançada (AA) aos 90 dias, empregado em co-digestão com o dejeto suíno, adotando-se delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 5x2. Foram utilizados biodigestores batelada de bancada, sendo as produções de biogás acompanhadas durante 12 semanas. Houve influência da idade da forragem (P<0,05) na degradação de sólidos e fibra em detergente neutro, com maiores valores para os substratos que continham a forragem MA. Os maiores rendimentos de CH4 foram alcançados pelos substratos que continham forragem MA na inclusão de 27,7 e 31,6 %, sendo de 253,7 e 222,2 L de CH4 por Kg de ST ou sólido volátil adicionado. A idade das forragens influenciou o início e a persistência das produções de biogás ao longo do período de digestão, sendo vantajosa apenas na inclusão de 25% de forragem com MA.

Warm-up time and number of tests for performance evaluation of a Diesel cycle engine / Tempo de aquecimento e número de ensaios para avaliação do desempenho de um motor de ciclo Diesel

This research determined the engine warm-up time and the number of tests that must be carried out to obtain the performance parameters of a Diesel cycle engine. To this end, an agricultural tractor coupled to an eddy current dynamometer via a power take-off was used. Pure biodiesel (B100) was used as the fuel, and the hourly consumption was determined by means of a flowmeter. Data regarding torque, power, and hourly and specific fuel consumption was collected and analyzed at three engine warm-up times (20, 60, and 100 min). To determine the number of tests, 18 dynamometric tests were carried out to verify which of those presented the smallest experimental error, through the smallest coefficient of variation. No difference was observed in relation to the warm-up time for the analyzed variables, with a time of 20 min being enough to start the engine performance evaluations. In total, four trials were sufficient to assess engine performance and reduce experimental error.

Este trabalho teve como objetivo determinar o tempo de aquecimento do motor e o número de ensaios que deve ser realizado para aquisição dos parâmetros de desempenho de um motor de ciclo Diesel. Foi utilizado um trator agrícola acoplado via tomada de potência a um dinamômetro de correntes parasitas. Como combustível, foi utilizado biodiesel puro (B100) e determinado o consumo horário por meio da utilização de um fluxômetro. Foram coletados e analisados os dados de torque, potência, consumo horário e específico de combustível, em três tempos de aquecimento do motor (20, 60 e 100 minutos). Para a determinação do número de ensaios, foram realizados 18 ensaios dinamométricos e verificado em quantos ocorre o menor erro experimental, por meio do menor coeficiente de variação. Pode-se observar que, não houve diferença com relação ao tempo de aquecimento para as variáveis analisadas, sendo que o tempo de 20 minutos foi suficiente para iniciar as avaliações de desempenho do motor; e o número de quatro ensaios representando serem suficientes para avaliar o desempenho do motor e reduzir o erro experimental.

Pachira aquatica fruits shells valorization: renewables phenolics through analytical pyrolysis study (Py-GC/MS) / Valorização das cascas dos frutos da Pachira aquática: fenólicos renováveis através de estudo analítico de pirólise (Py-GC/MS)

This research valorized Pachira aquatica Aubl.'s fruit shells (PAS) through its energetic characterization and flash pyrolysis for biofuels or chemicals production. The characterization was performed through proximate and ultimate analysis, bulk density, higher heating value (HHV), hemicellulose, cellulose and lignin content, thermogravimetric analysis and absorption spectra in the infrared region obtained by Fourier-transform infrared spectroscopy technique (FTIR). The analytical flash pyrolysis was performed at 500°C in a Py-5200 HP-R coupled to a gas chromatograph (Py-GC/MS). The PAS biomass presents potential for thermochemical energy conversion processes due to its low moisture and ash content, 76.90% of volatile matter, bulk density of 252.6 kg/m3 and HHV of 16.24 MJ/kg. Flash pyrolysis products are mostly phenols or light organic acids derived from the decomposition of polysaccharides. Results confirmed the potential of PAS to produce bio-phenolics, such as 4-methoxyphenol which is an important active ingredient for skin depigmentation used in drugs and cosmetics, and as phenolic extract that can be used as a precursor to resins, applications that convert this forest waste into bio products for industry into a green circular economy.

Este trabalho teve como objetivo a valorização das cascas dos frutos da Pachira aquatica Aubl. (PAC) através da sua caracterização energética e pirólise flash para produção de biocombustíveis ou produtos químicos. A caracterização foi realizada através de análises imediata e final, densidade aparente, poder calorífico superior (PCS), conteúdos de hemicelulose, celulose e lignina, análise termogravimétrica e espectros de absorção na região do infravermelho obtidos pela técnica de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A pirólise flash analítica foi realizada a 500 °C em equipamento Py-5200 HP-R acoplado a um cromatógrafo à gás (Py-GC/MS). A biomassa das PAC apresenta potencial para processos de conversão termoquímica de energia devido ao seu baixo teor de umidade e cinzas, além de 76,90% de materiais voláteis, densidade aparente de 252,6 kg/m3 e PCS igual a 16,24 MJ / kg. Os produtos da pirólise rápida são principalmente fenóis ou ácidos orgânicos leves derivados da decomposição de polissacarídeos. Os resultados confirmam o potencial das PAC para produzir bio-fenólicos, como o 4-metoxifenol que é um importante ingrediente ativo para despigmentação da pele usado em medicamentos e cosméticos, e como extrato fenólico que pode ser usado como precursor de resinas. Estas aplicações convertem esses resíduos florestais em produtos biológicos para a indústria em uma economia circular verde.

Particulate emissions in an engine fueled with biodiesel/diesel blends at different fuel injection system configurations / Emissões de particulados em um motor alimentado com misturas biodiesel/diesel e sob diferentes configurações do sistema de injeção de combustível

The present study aimed to evaluate the particulate emissions in a Diesel engine with an electronic injection system using different biodiesel blends and variations in the fuel injection point and volume, comparing it with the MAR-1 standard. The particulate emissions are analyzed using a two-factor (12×8) completely randomized design that resulted from the interaction of three biodiesel/Diesel blends, two injection point configurations, two fuel injection volumes and eight crankshaft speeds, with 30 repetitions. According to the results, the particulate emissions meet the requirements established by the MAR-I standard when the engine operates at the original factory settings, fueled with blends containing up to 30% of biodiesel. With the engine angular speed at maximum torque (1,500 rpm), the injection point advanced and the increase in fuel volume, the particulate emissions increased by 115% and 314% for the 10 and 30% biodiesel blends, respectively, regarding the engine operating with the original settings.

Este trabalho teve como objetivo avaliar e comparar com a norma MAR-I as emissões de particulados em um motor de ciclo Diesel com sistema de injeção eletrônica, submetido à diferentes misturas de biodiesel e alterações no ponto e volume de injeção de combustível. As emissões de particulados foram analisadas com delineamento inteiramente casualizado em esquema bi fatorial (12x8), proveniente da interação de três misturas de biodiesel/Diesel, duas configurações de ponto de injeção, dois volumes de injeção de combustível e oito velocidades de giro do eixo virabrequim, com 30 repetições. Os resultados indicam que, as emissões de particulados atendem às exigências da norma MAR-I quando o motor opera com a regulagem original de fabricação e é alimentado com misturas de até 30% de biodiesel. Na velocidade angular de torque máximo (1.500 rpm), o adiantamento do ponto de injeção e o aumento do débito de combustível, para as misturas de 10 e 30% de biodiesel, aumentam em 115 e 314%, respectivamente, as emissões de particulados, em relação ao motor na configuração original.

Gas emissions from an agricultural compression-ignition engine using diesel, biodiesel and ethanol blends / Emissões de gases de um motor agrícola de ignição por compressão utilizando misturas de óleo diesel, biodiesel e etanol

Partial fuel replacement strategies arising from fossil sources used in compression ignition engines involve mixtures of mineral Diesel oil, biodiesel and ethanol to minimize the gas emissions. In this study, experimental assessments were performed on a multi-cylinder, turbocharged aftercooler, compression-ignition, agricultural tractor engine provided with electronic injection management and an exhaust gas recirculation (EGR) gas treatment system. Diesel oil containing low (BS10 -10 ppm) and high sulfur concentrations (BS500 - 500 ppm) was utilized, with 10% of biodiesel as a constituent established by Brazilian legislation, in blends with 5, 10, 15 and 20% of the total volume, made up of anhydrous ethanol with additives. Thus, there were eight fuels blends and two reference conditions (without ethanol). The emissions of CO, HC, NOx and the HC+NOx gases were estimated, corresponding to the eight operating modes (M) of the ABNT NBR ISO 8178-4 standard. From the findings, it was evident that with the rise in the ethanol concentrations in the fuel blends there was a corresponding increasing in the CO, NOx and HC+NOx emissions. The HC, on the contrary, exhibited a pattern of higher emissions for the high-sulfur fuels (BS500) at low loads. No difference was observed for the NOx emissions at high loads. In the other operation modes, different behaviors were expressed for the BS10, which sometimes showed an increase, while at other times a reduction in the NOx emissions. Regarding the BS500, the NOx emission increased when the ethanol concentrations rose. As the specific emissions of the NOx were higher than those of the HC (in g.kW-¹.h-¹), the behavior exhibited by the HC+NOx showed similarity to that of the NOx. When the directly analysis of the operating modes was taken into consideration, the use of ethanol triggered an upswing in the emissions, exceeding the threshold of MAR-1 and EURO V standards.

Misturas de óleo Diesel mineral, biodiesel e etanol formam estratégias de substituição parcial do combustível de origem fóssil, aplicáveis em motores de ignição por compressão, com o intuito de redução das emissões de gases. Neste trabalho realizaram-se avaliações experimentais em um motor de trator agrícola de ignição por compressão, multi-cilíndrico, turboalimentado com aftercooler, gerenciamento eletrônico da injeção e sistema de tratamento de gases EGR. Foram utilizados óleo Diesel de baixo (BS10 -10 ppm) e alto teor de enxofre (BS500 - 500 ppm), com 10% de biodiesel em sua constituição, em misturas com concentrações de 5%, 10%, 15% e 20% do volume total, compostas por etanol anidro aditivado, totalizando oito combustíveis em mistura e duas condições de referência (sem etanol). Foram avaliadas as emissões de gases CO, HC, NOx e HC+NOx, segundo os oito modos de operação (M) da norma ABNT NBR ISO 8178-4. Dentre os resultados encontrados, com o incremento das concentrações de etanol nas misturas ocorreu o aumento das emissões de CO, NOx e HC+NOx. Já o HC apresentou um comportamento de maiores emissões para combustíveis com alto teor de enxofre (BS500) em baixas cargas. Não houve diferença para as emissões de NOx em altas cargas. Já nos demais modos de operação, para o BS10 ocorreram comportamentos diversos, em alguns momentos aumentando e em outros diminuindo as emissões de NOx. Já para o BS500, o comportamento das emissões de NOx foi de aumento com o incremento das concentrações de etanol. Devido as emissões específicas de NOx serem maiores que as de HC (em g.kW-¹.h-¹), o comportamento do HC+NOx foi similar ao do NOx. Considerando apenas a análise direta dos modos de operação, a utilização de etanol causa o aumento das emissões, superando os valores limites da MAR-1 e EURO V.

Gestão ambiental aplicada a sanidade suídea

A suinocultura brasileira possui importância econômica e encontra-se no quarto lugar no ranking de produção de carne suína mundial. Seu desenvolvimento está intimamente ligado à promoção da sanidade nos planteis e a correta gestão ambiental. Dejetos sólidos, efluentes brutos de suínos, carcaças e restos de animais mortos apresentam alto poder poluente e de disseminação de doenças e devem ser tratados por processos biológicos que incluem a compostagem, a biodigestão anaeróbia e os leitos cultivados. Estas tecnologias são capazes de atingir os objetivos sanitários e ambientais. A suinocultura do século XXI deve ser voltada para a sustentabilidade nos seus principais quatro pilares da produção que são o social, o econômico, o sanitário e o ambiental, onde a sanidade e os cuidados com o ambiente devem estar associados e praticados em harmonia.

Gestão ambiental aplicada a sanidade suídea

A suinocultura brasileira possui importância econômica e encontra-se no quarto lugar no ranking de produção de carne suína mundial. Seu desenvolvimento está intimamente ligado à promoção da sanidade nos planteis e a correta gestão ambiental. Dejetos sólidos, efluentes brutos de suínos, carcaças e restos de animais mortos apresentam alto poder poluente e de disseminação de doenças e devem ser tratados por processos biológicos que incluem a compostagem, a biodigestão anaeróbia e os leitos cultivados. Estas tecnologias são capazes de atingir os objetivos sanitários e ambientais. A suinocultura do século XXI deve ser voltada para a sustentabilidade nos seus principais quatro pilares da produção que são o social, o econômico, o sanitário e o ambiental, onde a sanidade e os cuidados com o ambiente devem estar associados e praticados em harmonia.(AU)

Economic viability of a canadian biodigester for power generation in dairy farming / Viabilidade econômica da implantação de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica destinada à atividade leiteira

This study aimed to analyze the economic viability of implementing and using a Canadian biodigester for power generation in a milk production system. Specifically, we intended to estimate the generated power production, the total production cost (TC), the total operating cost (TOC), and the effective operating cost (EOC) of 1 kW of power generated, and estimate the break-even point of the power produced. The research was carried out on a farm located in southern Minas Gerais (Brazil) from January to December 2017. Three scenarios were analyzed through the tree-point estimation (most likely, optimistic, and pessimistic). Scenario 1 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 13 hours day-1 plus the use of 50% of the produced biofertilizer. Scenario 2 considered the use of power during 13 hours day-1 for the acclimatization of free-stall barns and milking parlor, which means an increase in power consumption estimated at 10% compared to scenario 1, plus the use of 75% of the produced biofertilizer. Moreover, scenario 3 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 6.5 hours day-1 plus 25% of the produced biofertilizer. All scenarios considered the amount charged per kWh by the Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG).(AU)

Objetivou-se analisar a viabilidade econômica da implantação e utilização de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica em um sistema de produção de leite. Especificamente, pretendeu-se estimar a produção de energia elétrica gerada, estimar o custo total de produção (CT), custo operacional total (COT) e custo operacional efetivo (COE) de um kW de energia gerada, e estimar o ponto de equilíbrio de energia produzida. A pesquisa foi realizada em uma propriedade localizada no sul de Minas Gerais, no período entre janeiro a dezembro de 2017. Realizou-se a análise de cenários MOP (mais provável, otimista e pessimista): cenários 1; 2 e 3. No cenário 1, foram considerados a utilização de energia elétrica para a climatização apenas dos galpões de free stall em 13 h dia-1, mais aproveitamento de 50% do biofertilizante produzido. No cenário 2, a utilização da energia elétrica foi de 13 h dia-1, utilizada para climatização dos galpões de free stall e sala de ordenha, um aumento de energia estimado em 10%, em relação ao cenário 1, mais aproveitamento de 75% do biofertilizante produzido; e, no cenário 3, adotou-se a utilização de energia elétrica para a climatização dos galpões de free stall em 6,5 h dia-1, mais aproveitamento de 25% do biofertilizante produzido. Em todos os cenários foi considerado o valor cobrado por kWh pela Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG). Realizou-se simulações de Monte Carlo com taxas mínimas de atratividade variando de zero a 50%. A geração de energia elétrica apresentou viabilidade econômica em todos os cenários, apresentando valor presente líquido (VLP) positivos, taxas internas de retorno acima da taxa mínima de atratividade, payback simples e descontados abaixo do horizonte de 10 anos e relações benefício-custo satisfatórias. O COE de 1 kWh de energia elétrica foi estimado em R$ 0,1990, R$ 0,1791 e R$ 0,3308 para os cenários 1, 2 e 3, respectivamente, enquanto que o CT médio, considerando todos os cenários, foi de R$ 0,5618 (±0,21), acima dos valores de aquisição na CEMIG, que seria de R$ 0,50. Os CT foram de R$ 99.804,42 para os cenários 1 e 2, e de R$ 92.424,09 para o 3, com taxa mínima de atratividade de 8,50, enquanto que COT foi de R$ 69.486,62 nos cenários 1 e 2, e de R$ 62.229,66 no 3. Em todos os cenários, a quantidade de energia elétrica gerada foi superior ao ponto de equilíbrio. Todos os modelos de simulação de Monte Carlo apresentaram VPL positivos, indicando que há grande probabilidade de ficarem acima do esperado.(AU)

Economic viability of a canadian biodigester for power generation in dairy farming / Viabilidade econômica da implantação de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica destinada à atividade leiteira

This study aimed to analyze the economic viability of implementing and using a Canadian biodigester for power generation in a milk production system. Specifically, we intended to estimate the generated power production, the total production cost (TC), the total operating cost (TOC), and the effective operating cost (EOC) of 1 kW of power generated, and estimate the break-even point of the power produced. The research was carried out on a farm located in southern Minas Gerais (Brazil) from January to December 2017. Three scenarios were analyzed through the tree-point estimation (most likely, optimistic, and pessimistic). Scenario 1 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 13 hours day-1 plus the use of 50% of the produced biofertilizer. Scenario 2 considered the use of power during 13 hours day-1 for the acclimatization of free-stall barns and milking parlor, which means an increase in power consumption estimated at 10% compared to scenario 1, plus the use of 75% of the produced biofertilizer. Moreover, scenario 3 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 6.5 hours day-1 plus 25% of the produced biofertilizer. All scenarios considered the amount charged per kWh by the Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG).

Objetivou-se analisar a viabilidade econômica da implantação e utilização de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica em um sistema de produção de leite. Especificamente, pretendeu-se estimar a produção de energia elétrica gerada, estimar o custo total de produção (CT), custo operacional total (COT) e custo operacional efetivo (COE) de um kW de energia gerada, e estimar o ponto de equilíbrio de energia produzida. A pesquisa foi realizada em uma propriedade localizada no sul de Minas Gerais, no período entre janeiro a dezembro de 2017. Realizou-se a análise de cenários MOP (mais provável, otimista e pessimista): cenários 1; 2 e 3. No cenário 1, foram considerados a utilização de energia elétrica para a climatização apenas dos galpões de free stall em 13 h dia-1, mais aproveitamento de 50% do biofertilizante produzido. No cenário 2, a utilização da energia elétrica foi de 13 h dia-1, utilizada para climatização dos galpões de free stall e sala de ordenha, um aumento de energia estimado em 10%, em relação ao cenário 1, mais aproveitamento de 75% do biofertilizante produzido; e, no cenário 3, adotou-se a utilização de energia elétrica para a climatização dos galpões de free stall em 6,5 h dia-1, mais aproveitamento de 25% do biofertilizante produzido. Em todos os cenários foi considerado o valor cobrado por kWh pela Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG). Realizou-se simulações de Monte Carlo com taxas mínimas de atratividade variando de zero a 50%. A geração de energia elétrica apresentou viabilidade econômica em todos os cenários, apresentando valor presente líquido (VLP) positivos, taxas internas de retorno acima da taxa mínima de atratividade, payback simples e descontados abaixo do horizonte de 10 anos e relações benefício-custo satisfatórias. O COE de 1 kWh de energia elétrica foi estimado em R$ 0,1990, R$ 0,1791 e R$ 0,3308 para os cenários 1, 2 e 3, respectivamente, enquanto que o CT médio, considerando todos os cenários, foi de R$ 0,5618 (±0,21), acima dos valores de aquisição na CEMIG, que seria de R$ 0,50. Os CT foram de R$ 99.804,42 para os cenários 1 e 2, e de R$ 92.424,09 para o 3, com taxa mínima de atratividade de 8,50, enquanto que COT foi de R$ 69.486,62 nos cenários 1 e 2, e de R$ 62.229,66 no 3. Em todos os cenários, a quantidade de energia elétrica gerada foi superior ao ponto de equilíbrio. Todos os modelos de simulação de Monte Carlo apresentaram VPL positivos, indicando que há grande probabilidade de ficarem acima do esperado.

Performance, carcass traits and non-carcass components of lambs fed different levels of crambe meal / Desempenho, características de carcaça e componentes não-carcaça de cordeiros alimentados com diferentes teores de farelo de crambe

The goal of this study was to evaluate different levels of crambe meal (0, 330, 670 and 1,000 g kg-1 dry matter [DM]) as a replacement for soybean meal in diets supplied to feedlot lambs, and their effects on performance, carcass traits and non-carcass components. Twenty-four castrated lambs weighing 18.2 kg at the beginning of the experiment were allocated in a completely randomized design. Diets were formulated to meet the requirements of the lamb for an average daily gain of 0.200 kg. The roughage:concentrate ratio was 60:40, using Brachiaria dyctioneura hay as roughage. Dry matter intake, feed conversion, average daily gain, carcass traits and non-carcass components were evaluated. There was no effect of different levels of crambe meal replacing soybean meal on performance, carcass traits and non-carcass components, except heart weight. Replacement 1,000 g kg-1 DM of soybean meal protein by crambe meal protein does not affect the performance, carcass traits, or non-carcass components.(AU)

O objetivo foi avaliar diferentes teores de farelo de crambe (0, 330, 670 e 1000 g kg-1 MS) em substituição ao farelo de soja na ração de ovinos confinados, sobre o desempenho, características de carcaça e componentes não-carcaça. Foram utilizados 24 cordeiros, machos, castrados, com peso médio inicial de 18,2 kg e aproximadamente quatro meses de idade, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado. As rações foram formuladas para atender as exigências nutricionais para ganho de peso diário de 0, 200 kg dia-1. A proporção volumoso:concentrado foi de 60:40, e o volumoso utilizado foi o feno de Brachiaria dyctioneura. Foram avaliados o consumo de matéria seca, conversão alimentar, ganho de peso diário, características de carcaça e componentes não-carcaça. Não houve efeito dos diferentes teores de substituição do farelo de soja pelo farelo de crambe sobre as variáveis de desempenho, características de carcaça e componentes não-carcaça, com exceção do peso do coração. A substituição de 1000 g kg-1 MS da proteína do farelo de soja pela proteína do farelo de crambe não afeta o desempenho, características de carcaça e componentes não-carcaça.(AU)

Removal of nutrients from organic liquid agricultural waste using filamentous algae / Remoção de nutrientes de resíduos agrícolas líquidos orgânicos utilizando algas filamentosas

A feasibility analysis of tertiary treatment for Organic Liquid Agricultural Waste is presented using filamentous algae belonging to the genus Cladophora sp. as an alternative to chemical tertiary treatment. The main advantages of tertiary treatments that use biological systems are the low cost investment and the minimal dependence on environmental variables. In this work we demonstrate that filamentous algae reduces the nutrient load of nitrate (circa 75%) and phosphate (circa 86%) from the organic waste effluents coming from dairy farms after nine days of culture, with the added advantage being that after the treatment period, algae removal can be achieved by simple procedures. Currently, the organic wastewater is discarded into fields and local streams. However, the algae can acquire value as a by-product since it has various uses as compost, cellulose, and biogas. A disadvantage of this system is that clean water must be used to achieve enough water transparency to allow algae growth. Even so, the nutrient reduction system of the organic effluents proposed is friendly to the ecosystem, compared to tertiary treatments that use chemicals to precipitate and collect nutrients such as nitrates and phosphates.(AU)

Uma análise de viabilidade do tratamento terciário para Resíduos Agrícola Líquidos Orgânicos é apresentada usando algas filamentosas pertencentes ao gênero Cladophora sp. como alternativa ao tratamento químico terciário. Os tratamentos terciários que utilizam sistemas biológicos têm baixo custo de investimento e a dependência de variáveis ambientais é mínima. Neste trabalho, é demonstrado que essas algas filamentosas reduzem a carga nutricional de nitrato (circa 75%) e fosfato (circa 86%) dos efluentes de resíduos orgânicos provenientes de fazendas de leite em nove dias de cultura e tem a vantagem de que as algas podem ser facilmente coletadas posteriormente. Atualmente, as águas residuais orgânicas são descartadas nos campos e córregos locais. Posteriormente, as algas podem ser consideradas como matéria prima, uma vez que possuem várias utilidades como composto, celulose e biogás. Uma desvantagem desse sistema é que água limpa deve ser usada para obter transparência de água suficiente para permitir o crescimento de algas. Mesmo assim, o sistema de redução de nutrientes dos efluentes orgânicos propostos e amigável ao ecossistema, comparado aos tratamentos terciários que utilizam produtos químicos para precipitar e coletar nutrientes como nitratos e fosfatos.(AU)

Composição bromatológica e digestibilidade in vitro de grãos secos de destilaria com solúveis / Bromatologic composition and in vitro digestibility feeding of distiller’s dried grain with solubles

A demanda mundial por biocombustíveis fez com que as destilarias enxergassem na produção de etanol de milho uma opção à ociosidade na entressafra da cana de açúcar. Desse processo, a pecuária pode ser beneficiada com o coproduto, utilizando como fonte de proteína e energia na alimentação animal, o resíduo de destilaria de grãos. O objetivo foi avaliar grãos secos de destilaria com solúveis (distillers dried grain with solubles - DDGS) de milho e/ou sorgo quanto à composição químico-bromatológica e digestibilidade in vitro. Foram analisadas 11 amostras de DDGS de milho e/ou sorgo, coletadas entre abril de 2015 e maio de 2016, originadas de duas destilarias comerciais processadoras de grãos. Diante dos resultados, verificou-se que o DDGS é um ingrediente alternativo na dieta para ruminantes, porém, apresentaram variações de grande amplitude entre as amostras avaliadas, o que torna indispensável a análise bromatológica nas diferentes partidas para garantir sua correta utilização.

The global demand for biofuels has made distilleries see the production of corn ethanol as an option to idleness in the offseason of sugarcane. From this process, livestock can benefit from the co-product, which can be used as a source of protein and energy in animal feed, the grain distillery residue. The objective was to evaluate distillers dried grain with solubles (DDGS) of maize and/or sorghum for chemical-bromatological composition and in vitro digestibility. Eleven samples of DDGS from corn and/or sorghum, collected between April 2015 and May 2016, from two commercial grain processing distilleries, were analyzed. In view of the results, it was found that DDGS is an alternative ingredient in the diet for ruminants, however, it showed wide variations between the samples evaluated, which makes chemical analysis essential in the different batches to ensure its correct use.

Composição bromatológica e digestibilidade in vitro de grãos secos de destilaria com solúveis / Bromatologic composition and in vitro digestibility feeding of distillers dried grain with solubles

A demanda mundial por biocombustíveis fez com que as destilarias enxergassem na produção de etanol de milho uma opção à ociosidade na entressafra da cana de açúcar. Desse processo, a pecuária pode ser beneficiada com o coproduto, utilizando como fonte de proteína e energia na alimentação animal, o resíduo de destilaria de grãos. O objetivo foi avaliar grãos secos de destilaria com solúveis (distillers dried grain with solubles - DDGS) de milho e/ou sorgo quanto à composição químico-bromatológica e digestibilidade in vitro. Foram analisadas 11 amostras de DDGS de milho e/ou sorgo, coletadas entre abril de 2015 e maio de 2016, originadas de duas destilarias comerciais processadoras de grãos. Diante dos resultados, verificou-se que o DDGS é um ingrediente alternativo na dieta para ruminantes, porém, apresentaram variações de grande amplitude entre as amostras avaliadas, o que torna indispensável a análise bromatológica nas diferentes partidas para garantir sua correta utilização.(AU)

The global demand for biofuels has made distilleries see the production of corn ethanol as an option to idleness in the offseason of sugarcane. From this process, livestock can benefit from the co-product, which can be used as a source of protein and energy in animal feed, the grain distillery residue. The objective was to evaluate distillers dried grain with solubles (DDGS) of maize and/or sorghum for chemical-bromatological composition and in vitro digestibility. Eleven samples of DDGS from corn and/or sorghum, collected between April 2015 and May 2016, from two commercial grain processing distilleries, were analyzed. In view of the results, it was found that DDGS is an alternative ingredient in the diet for ruminants, however, it showed wide variations between the samples evaluated, which makes chemical analysis essential in the different batches to ensure its correct use.(AU)

Uso do biodigestor para produção de biogás em uma granja comercial de suínos: relato de caso

A suinocultura é uma atividade econômica responsável por garantir a renda de milhares de famílias. O sistema intensivo, propiciou um aumento de criação de animais em pequenas áreas e por consequência elevou a geração de dejetos suínos (DS) que se descartados de maneira inadequada, podem levar a um descontrole ambiental. O biodigestor que consiste em um tanque escavado no solo, impermeável e coberto com material sintético é uma alternativa viável para o tratamento de DS, com sequestro e produção de biogás e adubo orgânico. A conversão em energia elétrica, quando se trata do biogás, torna-se importante insumo na produção de suínos. Este trabalho relatou o uso do biodigestor para produção de biogás e adubo orgânico em uma granja comercial de suínos que resultará na autossuficiência em mais de 100 % da demanda de energia elétrica da atividade, produção de 400 toneladas de adubo orgânico, água de reuso na qual possibilitará a produção consorciada de peixes (tilapia), ervilha d’agua (Lemna minor) e hortaliças em sistema hidropônico.

Uso do biodigestor para produção de biogás em uma granja comercial de suínos: relato de caso

A suinocultura é uma atividade econômica responsável por garantir a renda de milhares de famílias. O sistema intensivo, propiciou um aumento de criação de animais em pequenas áreas e por consequência elevou a geração de dejetos suínos (DS) que se descartados de maneira inadequada, podem levar a um descontrole ambiental. O biodigestor que consiste em um tanque escavado no solo, impermeável e coberto com material sintético é uma alternativa viável para o tratamento de DS, com sequestro e produção de biogás e adubo orgânico. A conversão em energia elétrica, quando se trata do biogás, torna-se importante insumo na produção de suínos. Este trabalho relatou o uso do biodigestor para produção de biogás e adubo orgânico em uma granja comercial de suínos que resultará na autossuficiência em mais de 100 % da demanda de energia elétrica da atividade, produção de 400 toneladas de adubo orgânico, água de reuso na qual possibilitará a produção consorciada de peixes (tilapia), ervilha dagua (Lemna minor) e hortaliças em sistema hidropônico.(AU)

Anaerobic co-digestion of swine manure with sweet potato or cassava in different C/N ratios / Co-digestão anaeróbia dos dejetos de suínos com batata doce ou mandioca em diferentes relações C/N

Anaerobic co-digestion (AcoD) of waste is a method of increasing methane (CH4) yield and improving biofertilizer quality. This study aimed to evaluate the best AcoD conditions for swine manure (SM) with sweet potato (SP) or cassava (C) in different amounts in semi-continuous biodigesters. Initially, using batch biodigesters, an AcoD test of the SM with SP or C was performed, adopting carbon/nitrogen (C/N) ratios of 10/1, 13/1, 17/1, and 22/1. Based on the results, a C/N ratio of 10/1 was chosen, which was the proportion that resulted in the highest reduction of volatile solids (VS) and specific biogas production. From these results, the experiment was carried out in semi-continuous biodigesters, consisting of three treatments (control (SM), SP 10/1, and C 10/1) with five replicates and a hydraulic retention time (HRT) of 30 days. Total solid (TS) and volatile solid (VS) reductions, biogas and CH4 yields, alkalinity, and volatile acidity were measured. The control treatment differed from the others and resulted in decreased biogas yield (752 LN.kgVSadded -1), CH4 (449 LN.kgVSadded -1), and CH4 content (59.7%). The AcoD treatments (SP and C) did not differ significantly for biogas yield (respectively, 901 and 883 LN.kgVSadded -1) and CH4 (respectively, 590 and 547 LN.kgVSadded -1); however, they differed in CH4 content (65.5% and 61.9% respectively). The treatments showed general reduction averages of 76.1% and 85.9% for TS and VS, respectively, with no statistical difference found between them. The AcoD of the SM with SP or C increased the production and quality of the biogas, increasing the concentration of CH4 therein.(AU)

A co-digestão anaeróbia dos resíduos é uma alternativa para aumentar a produção de metano (CH4) e melhorar a qualidade do biofertilizante. Este estudo teve como objetivo avaliar a melhor condição de coDA dos dejetos de suínos (DS), acrescidos de batata doce (BD) ou mandioca (M) em diferentes inclusões, em biodigestores semi-contínuos. Inicialmente, utilizando biodigestores batelada, foi realizado ensaio de coDA dos DS com BD ou M, adotando-se as relações C/N iguais a 10/1, 13/1, 17/1, e 22/1. Com base nos resultados elegeu-se a relação C/N de 10/1, como sendo a proporção que apresentou maiores reduções de sólidos voláteis (SV) e produções específicas de biogás. A partir destes resultados, efetivou-se o experimento em biodigestores semi-contínuos, composto por três tratamentos (controle (DS), BD 10/1 e M 10/1) com cinco repetições cada, e tempo de retenção hidráulica (TRH) de 30 dias. Foram mensuradas as reduções de sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV), produções de biogás e CH4, alcalinidade e acidez volátil. O tratamento controle diferiu dos demais e apresentou menor desempenho no rendimento de biogás (752 LN.kgSVadic -1), CH4 (449 LN.kgSVadic -1) e concentração de CH4 (59,7%). Os tratamentos em coDA (BD e M) não diferiram entre si para o rendimento de biogás (901 e 883 LN.kgSVadic -1) e CH4 (590 e 547 LN.kgSVadic -1), no entanto diferiram na concentração de CH4 (65,5 e 61,9%, respectivamente). Os tratamentos apresentaram médias gerais de reduções de 76,1 e 85,9% para ST e SV, respectivamente, não sendo encontrada diferença estatística entre eles. A coDA do DS com BD ou M aumentou a produção e a qualidade do biogás, elevando a concentração de CH4 no mesmo.(AU)

Enhanced conjugated linoleic acid and biogas production after ruminal fermentation with Piper betle L. supplementation / Aumento na produção de ácido linoléico conjugado e biogás após fermentação ruminal com suplementação com Piper betle L.

Piper betle L. is edible plant richer in polyphenols that might improve feed utilization in rumen diet. The objective of the present study was to investigate the effect of various Piper betle L. powder (PL) doses on in vitro rumen microorganisms, ruminal biogas and fermentation end-product production, and biohydrogenation including lipolysis-isomerization. The completely randomized design used five levels of PL supplementation (0, 25, 50, 75 and 100 mg DM) incubated with 400 mg of a basal substrate of Pangola hay and concentrate (50:50). The matrix compounds (g/kg DM) of 0.27 catechin, 0.11 rutin, 3.48 quercetin, 0.41 apigenin, 0.04 myricetin, 0.27 kaempferol, 0.76 eugenol and 0.22 caryophyllene derived from PL altered the fermentation pattern, with an increase in degradable nutrients and total volatile fatty acids and acetogenesis without shifting pH during fermentation. These values promoted in vitro gas production, with higher carbon dioxide and lower methane production. Although, hydrogen recovery from lipolysis-isomerization in biohydrogenation was limited, PL successfully promoted stearic acid (C18:0) accumulation by changing the biohydrogenation pathway of fatty acids, causing more C18:1 trans-11 rather than C18:2 trans-11, cis-15. Consequently, this resulted in more conjugated linoleic acid (CLA) cis-9, trans-11, CLA trans-10, cis-12 and CLA trans-11, cis-13. Enhanced PL supply increased total bacteria and fungal zoospores due to a reduction in rumen protozoa. In conclusion, our results demonstrated that PL is a feed additive with potential for ruminants, promising improved ruminal fermentation and biohydrogenation, while reducing methane production.(AU)

Piper betle L. é uma planta comestível rica em polifenois que podem melhorar a utilização de alimentos na dieta de ruminantes. O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito de várias doses de Piper betle L em . pó (PL) sobre microrganismos do rúmen in vitro, biogás ruminal e produção de produtos finais de fermentação e bio-hidrogenação, incluindo lipólise e isomerização. O delineamento inteiramente casualizado utilizou cinco níveis de suplementação de PL (0, 25, 50, 75 e 100 mg de MS) incubados com 400 mg de um substrato basal do feno de Pangola e concentrado (50:50). Os compostos da matriz (g / kg MS) de 0,27 catequina, 0,11 rutina, 3,48 quercetina, 0,41 apigenina, 0,04 miricetina, 0,27 kaempferol, 0,76 eugenol e 0,22 cariofileno derivado de PL, alteraram o padrão de fermentação com o aumento de nutrientes degradáveis e voláteis totais, ácidos graxos e acetogênese sem alterar o pH durante a fermentação. Esses valores promoveram a produção de gás in vitro, com maior dióxido de carbono e menor produção de metano. Embora a recuperação de hidrogênio da lipólise-isomerização na bio-hidrogenação tenha sido limitada, o PL promoveu com sucesso o acúmulo de ácido esteárico (C18: 0) alterando a via de bio-hidrogenação dos ácidos graxos, causando mais C18: 1 trans-11 do que C18: 2 trans-11, cis -15. Consequentemente, isso resultou em mais ácido linoléico conjugado (CLA) cis-9, trans-11, CLA trans-10, cis-12 e CLA trans-11, cis-13. O suprimento aprimorado de PL aumentou o total de bactérias e zoósporos de fungos devido a uma redução no número de protozoários do rúmen. Em conclusão, nossos resultados demonstram que o PL é um aditivo alimentar com potencial para ruminantes, prometendo fermentação ruminal e bio-hidrogenação aprimoradas, enquanto reduz a produção de metano.(AU)

Removal of nutrients from Organic Liquid Agricultural Waste using filamentous algae.

Abstract A feasibility analysis of tertiary treatment for Organic Liquid Agricultural Waste is presented using filamentous algae belonging to the genus Cladophora sp. as an alternative to chemical tertiary treatment. The main advantages of tertiary treatments that use biological systems are the low cost investment and the minimal dependence on environmental variables. In this work we demonstrate that filamentous algae reduces the nutrient load of nitrate (circa 75%) and phosphate (circa 86%) from the organic waste effluents coming from dairy farms after nine days of culture, with the added advantage being that after the treatment period, algae removal can be achieved by simple procedures. Currently, the organic wastewater is discarded into fields and local streams. However, the algae can acquire value as a by-product since it has various uses as compost, cellulose, and biogas. A disadvantage of this system is that clean water must be used to achieve enough water transparency to allow algae growth. Even so, the nutrient reduction system of the organic effluents proposed is friendly to the ecosystem, compared to tertiary treatments that use chemicals to precipitate and collect nutrients such as nitrates and phosphates.

Resumo Uma análise de viabilidade do tratamento terciário para Resíduos Agrícola Líquidos Orgânicos é apresentada usando algas filamentosas pertencentes ao gênero Cladophora sp. como alternativa ao tratamento químico terciário. Os tratamentos terciários que utilizam sistemas biológicos têm baixo custo de investimento e a dependência de variáveis ambientais é mínima. Neste trabalho, é demonstrado que essas algas filamentosas reduzem a carga nutricional de nitrato (circa 75%) e fosfato (circa 86%) dos efluentes de resíduos orgânicos provenientes de fazendas de leite em nove dias de cultura e tem a vantagem de que as algas podem ser facilmente coletadas posteriormente. Atualmente, as águas residuais orgânicas são descartadas nos campos e córregos locais. Posteriormente, as algas podem ser consideradas como matéria prima, uma vez que possuem várias utilidades como composto, celulose e biogás. Uma desvantagem desse sistema é que água limpa deve ser usada para obter transparência de água suficiente para permitir o crescimento de algas. Mesmo assim, o sistema de redução de nutrientes dos efluentes orgânicos propostos e amigável ao ecossistema, comparado aos tratamentos terciários que utilizam produtos químicos para precipitar e coletar nutrientes como nitratos e fosfatos.

Retorno de investimento de sistemas de tratamento de resíduos em granjas de suínos / Return on investment of wastewater treatment systems in swine farms

Os investimentos em sistemas de tratamento de resíduos de suínos (STRS) buscam muito mais contemplar questões de segurança, sanidade e de atendimento a requisitos da legislação ambiental do que investigar possibilidades de explorar economicamente os resíduos devidamente tratados. Este estudo analisou o retorno de investimentos de diferentes STRS sendo realizado entre os meses de outubro de 2013 a maio de 2014. Para a coleta de dados, foi elaborado um questionário eletrônico aplicado por meio de entrevistas em 37 granjas do estado de São Paulo escolhidas aleatoriamente. Para análise de viabilidade econômica dos diferentes STRS, utilizou-se a técnica de orçamento de capital (PAYBACK e TIR). As granjas foram divididas em quatro categorias: GEEBC - Geração de energia elétrica, biofertilizante e créditos de carbono; GEEBI - Geração de energia elétrica e biofertilizante; GEEEL - Geração de energia elétrica; SGPVA - Sem geração de produtos de valor agregado. O melhor resultado econômico foi observado na categoria GEEBC com tempo médio de retorno financeiro de nove anos. Observou-se que 73% dos pesquisados não exploravam o valor econômico dos resíduos tratados, mantendo seus investimentos com intuito de contemplar a legislação ambiental vigente.

The investments in wastewater treatment of swine systems (WTSS) search on safety, health and fulfillment of the requirements of environmental legislation to investigate to the possibilities of economically exploit properly treated effluent. This study analyzed the return on investment of different WTSS. Was being carried out between the months of October of 2013 to May of 2014. For data collection an electronic questionnaire applied through interviews on 37 farms in the State of São Paulo chosen randomly. To analyze the economic feasibility of different WTSS we used the technique of Capital Budget (PAYBACK and IRR). The farms were divided into four categories: GEEBC-generated electricity, biofertilizer and carbon credits; GEEBI-generated electricity and biofertilizer; GEEEL-generated electricity; NGVAP- no generating value-added products. The best economic result was observed in the category GEEBC with an average Payback time of nine years. It was observed that 73% of respondents do not exploit the economic value of the treated effluent, keeping your investments with a view to contemplate the environmental regulations.