Valorización energética de la biomasa : aplicación en industrias del sector agroalimentario

La utilización de la biomasa proveniente del sector agroalimentario como una fuente de energía renovable es de gran interés en la actualidad. Ésta puede generar energía, a través de procesos tanto termoquímicos como bioquímicos, susceptible de utilizarse en forma de calor, energía mecánica o electricidad, y en diferentes estados de agregación: sólida, líquida o gas. La Digestión Anaerobia de vertidos de destilerías vínicas es un ejemplo idóneo de los procesos bioquímicos de conversión de la biomasa para obtener energía, ya que la vinaza se genera en el propio proceso de obtención del alcohol etílico (destilación de vinos y subproductos de la vinificación) producido por fermentación de una disolución azucarada y el metano se genera en la digestión anaerobia del residuo de la destilación. En este trabajo se estudia el funcionamiento y operación de diferentes tecnologías anaerobias susceptibles de ser utilizadas para la degradación de vertidos de destilerías vínicas (vinazas de vino) en condiciones anaerobias termofílicas (55°C), estableciéndose una comparación entre procesos con biomasa en suspensión y sistemas con biomasa adherida de tipo filtro anaerobio. En este último caso, además, se comparan diferentes tipos de materiales soportes y se analiza el efecto de la tasa de recirculación sobre el proceso.____________________________________Nowadays, the use of food industry biomass as a resource of renewable energy is a very interesting management alternative. Biomass can be converted to energy via thermal, biochemical and mechanical processes. This energy can be used like heat, mechanic o electric energies, and in different aggregation states (solid, liquid or gaseous). Anaerobic digestion of wine distilleries wastewater (vinasses) is a suitable example of biochemical conversion process of biomass to obtain energy. Vinasses are generated in the obtaining of ethylic alcohol on wine and wine-subproducts distillation process. This alcohol is previously generated in the biological fermentation of sugars from must. Subsequently, the biogas, mainly methane, can be obtained from anaerobic digestion of the residue of alcohol distillation, the vinasses. This work presents the main operational conditions of different anaerobic technologies used for anaerobic digestion of wine distilleries wastewater (vinasses) in the thermophilic range of temperature (55ºC). This study makes the comparison between technologies that used suspended biomass and fixed-film biorreactors (anaerobic filters). In the anaerobic filter technology there is a comparison between different support media and different recirculation rate regimes and its influence in the process

Inmovilización de biomasa anaerobia termofílica en soportes porosos

[ES] Se ha estudiado el proceso de colonización de un soporte poroso de vidrio sinterizado (perlas de SIRAN) por microorganismos anaerobios en un reactor de lecho fijo (filtro anaerobio de 2L de volumen útil) operando en condiciones termofilicas. Asimismo, se ha estudiado la puesta en marcha y operación del reactor anaerobio termofilico de lecho fijo (con soporte poroso) en el tratamiento anaerobio termofilico de vertidos procedentes de destilerías vínicas (vinazas de vino). Los resultados obtenidos de la operación en régimen discontinuo del filtro anaerobio, utilizando el soporte SIRAN, han demostrado que la sistemática de alimentación por cargas reduce los períodos de adaptación en elproceso de colonización, favoreciendo la adhesión microbiana desde las primeras horas de incubación. La operación del reactor en condiciones de régimen de alimentación por cargas (3,8 kgCOD/m3/d) indican que es posible alcanzar la operación estable del proceso (80% eficacia de eliminación de la DQO total) y una elevada concentración de biomasa inmovilizada sobre el soporte (89,3 kgSVadh/m3relleno) en cortos periodos de puesta en marcha, 75 días. Análisis del soporte por microscopía óptica demuestran que, inicialmente, la biopelícula crece desde los huecos y cavidades del soporte, en donde se encuentra protegida de fuerzas y tensiones del fluido hasta cubrir la totalidad del soporte. El soporte descrito, previamente colonizado, es adecuado para la inmovilización y desarrollo de microorganismos de lenta velocidad específica de crecimiento (ej. microorganismos anaerobios) y, debido a sus propiedades de baja densidad aparente, alta porosidad y elevada área específica, es especialmente adecuado como soporte de reactores de lecho fluidizado para el tratamiento de altas velocidades de carga orgánica.El presente estudio constituye una parte del plan experimental del Proyecto de Investigación denominado "Utilización de bioreactores con microorganismos inmovilizados en la degradación anaerobia. Modelización cinética del comportamiento de biopelículas microbianas, financiado por la CICYT (Ref. BIO-92 0859, Madrid, SPAIN).Pérez García, M.; Romero García, LI.; Sales Márquez, D. (1997). Inmovilización de biomasa anaerobia termofílica en soportes porosos. Ingeniería del Agua. 4(3):11-16. https://doi.org/10.4995/ia.1997.2725SWORD111643Albagnac, G. 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Utilización de biorreactores avanzados en la degradación anaerobia de efluentes vínicos

[ES] El presente trabajo evalúa la aplicabilidad de dos tecnologías avanzadas de crecimiento adherido, filtro anaerobio y lecho fluidizado, para el tratamiento en condiciones anaerobias termofílicas (55°C) de efluentes derivados de destilerías vínicas (vinazas de vino). El diseño experimental implica el estudio del efecto de la velocidad de carga orgánica sobre la eficacia de los sistemas de filtro anaerobio y lecho fluidizado utilizando dos soportes de diferentes naturaleza: tubos de plástico corrugado y perlas de vidrio sinterizado (SIRAN). Los resultados obtenidos indican que el filtro anaerobio con soporte plástico presenta un funcionamiento estable para velocidades de carga orgánica máxima (VCO0) de 20 kgDQO/m3/d mientras que con perlas de vidrio sinterizado (SIRAN) la velocidad de carga máxima del sistema aumenta hasta 23 kgDQO/m3/d. El reactor de lecho fluidizado con SIRAN presenta una eficacia de depuración aceptable para velocidades de carga orgánica de 32 kgDQO/m3/d.Pérez García, M.; Romero García, LI.; Sales Márquez, D. (2002). Utilización de biorreactores avanzados en la degradación anaerobia de efluentes vínicos. Ingeniería del Agua. 9(1):51-58. https://doi.org/10.4995/ia.2002.2607SWORD515891BREITENBUCHER, K., SIEGELM., KNUPFER A., RADKE M.1990. Openpore sintered glass as a high-efficiency support medium in bioreactors: new results and long term experiencies achieved in high-rate anaerobic digestion. Wat. Sci. Technol. 22, 25-32.CLESCERIL.S., GREENBERG A.E. (Ed). "Standard methods for the examination of water and wastewater, 1989, Rhodes Trussell, Eds. (A.P.H.A., A.W.W.A., W.P.C.F.). 17th Edition, Washington.FANNIN K.F., BILJETINA R. (1987). Reactor designs. En: Anaerobic digestion of biomass, Elsevier applied science, New York.GARCÍA-MORALES, J.L. (1997) Dinámica de colonización de la biopelícula bacteriana en reactores anaerobios termofílicos. Tesis Doctoral. Universidad de Cádiz.HICKEY R.F., WU W.M., VEIGA M.C., JONES R. (1991) Start-up, operation, monotoring and control of high-rate anaerobic treatment systems. Wat. Sci. Technol., 24, 207-255.JEWELL W.J. (1982) Anaerobic attached film expanded bed fundamentals. Proc. First Int. Cof. on Fixed Film Biological Process, 17-42. University of Pittsburg.NEBOT SANZ, E.; ROMERO GARCÍA, L.; QUIROGA, J.M.; SALES MÁRQUEZ, D. (1995) Effect of the feed frecuency on the perfomance of anaerobic filters. Anaerobe, Enviromental Microbiology 1, 113-123.NEBOT, E. (1992) Caracterización de los principales parámetros de operación de sistemas tipo filtro anaerobio: Aplicación al diseño. Tesis Doctoral. Universidad de Cádiz.PÉREZ, M. (1995) Utilización de biorreactores avanzados en la degradación anaerobia de aguas residuales de alta carga orgánica. Tesis Doctoral. Universidad de Cádiz. ISBN: 84-7786-293-1.ROMERO L.I. (1991) Desarrollo de un Modelo Matemático General para los Procesos Fermentativos: Cinética de la Degradación Anaerobia. Tesis Doctoral. Universidad de Cádiz.ROMERO L.I., NEBOT E., MARTINEZ DE LA OSSA E., SALES D. (1990) Microbial purification kinetics of wine- distillery wastewaters. J. Chem. Tech. Biotechnol., 58, 141-149SHIEH W.K., SUTTON P.M., KOS P. (1981) Predicting reactor biomass concentration in a fluidized-bed system. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 53, 1574-1584.SWITZENBAUM M.S. (1983) A comparison of anaerobic filter and the anaerobic expanded/fluidized bed processes. Wat. Sci. Technol., 15, 345.TYAGI R.D. (1990) Wastewater treatment by immobilized cells. Eds. Tyagi R.D. y Vembu K., CRC Press, Boca Ratón, Florida, 33431.WANG S.H., ZHOU P. (1994) Organic matter degradation kinetics in a fluidized bed bioreactor. Wat Res., 28 (9), 2021-202

Tecnologías anaerobias para la depuración termofílica de vertidos de destilerías vínicas

[ES] Se ha estudiado el período de reinicio, puesta en funcionamiento y peración de dos tecnologías anaerobias, Tanque Agitado (TA) y Filtro Anaerobio (FA), susceptibles de ser utilizadas para la degradación de vertidos de destilerías vínicas (vinazas de vino) en condiciones anaerobias termofílicas (55°C). Los resultados experimentales obtenidos indican que los reactores TA pueden operar tras dos años de inactividad y alcanzar operación estable en régimen semicontinuo para un tiempo hidráulico de retención (THR) de 3,6 días y una velocidad de carga orgánica de 3,5 gDQO/l/d, en un período de tiempo aproximado de 3 meses. Los reactores FA presentan un comportamiento estable hasta THRs próximos a 1,5 días y velocidades de carga orgánica de 5,6 gDQO/l/d tras 40 días de operación en continuo. Por tanto, los sistemas con biomasa inmovilizada (filtros anaerobios) pueden depurar elevadas velocidades de carga orgánica en menores tiempos de operación, manteniendo eficacias depurativas superiores para análogas condiciones de THR frente a los sistemas de biomasa en suspensión (tanque agitado).El presente estudio forma parte del plan experimental del Proyecto de Investigación denominado Utilización de bio-reactores con microorganismos inmovilizados en la degradación anaerobia. Modelización cinética del comportamiento de biopelículas microbianas, financiado por la CICYT (Ref. BIO-92 0859, Madrid, SPAIN).Pérez García, M.; Romero García, LI.; Sales Márquez, D. (1997). Tecnologías anaerobias para la depuración termofílica de vertidos de destilerías vínicas. Ingeniería del Agua. 4(2):7-16. https://doi.org/10.4995/ia.1997.2718SWORD71642A.P.H.A., A.W.W.A., W.P.C.F. (1989) Standard methods for the examination of water and wastewater. Rhodes Trussell, Eds. Clesceri L.S., Greenberg, A.E. 17th Edition, Washington.Kennedy, K.J.; Muzar, M.; Copp, J.H. (1985). Stability and perfomance of mesophilic anaerobic fixed film reactor during organic overloading. Biotech. Bioeng., 27, 86-93.Lema, J.M.; Méndez, R.; Soto, M. (1992) Bases cinéticas y microbiológicas en el diseño de digestores anaerobio. Ingeniería Química. Enero, 191 -201.Lema, J.M.; Méndez, R.; Soto, M. (1993) Tratamiento de las aguas residuales de la industria conservera en filtros anaerobios mesofílicos y termofílicos. Proc. V Seminario de depuración anaerobia de aguas residuales, Valladolid.Mosey, F.E. (1983) Mathematical modelling of the anaerobic digestion process: regulatory mechanisms for the formation of short-chain volatile acids from glucose. Wat. Sci. Technol., 15, 209-232.Nebot, E. (1992) Caracterización de los principales parámetros de operación de sistemas tipo filtro anaerobio: Aplicación al diseño. Tesis Doctoral. Universidad de Cádiz.Nebot, E.; Romero, L.I.; Quiroga, J.M.; Sales, D. (1995) Effect of the feed frecuency on the performance of anaerobic filters.Pan Veira, L.M. (1991) Tratamientos de efluentes de industrias lácteas en reactores anaerobios de alta carga orgánica: influencia de la relación C/N/P y del equipo. Tesis Doctoral, Univ. Santiago de Compostela.Pérez, M. (1995) Utilización de bioreactores avanzados en la depuración anaerobia de vertidos de alta carga orgánica. ISBN: 84-7786-293-1. Tesis Doctoral. Universidad de Cádiz.Romero, L.I. (1985) Digestión anaerobia termofílica de vertidos de destilerías vínicas. Tesis de Licenciatura. Universidad de Cádiz.Romero L.I. (1991) Desarrollo de un modelo matemático general para los procesos fermentativo: cinética de la degradación anaerobia. Tesis Doctoral. Universidad de Cádiz.Sales, D.; Valcárcel, M.J.; Pérez, L.; Martínez de la Ossa, E. (1982). Determinación de la carga contaminante y naturaleza de los vertidos de destilerías de alcohol de vino y alcohol vínico. Química e Industria. 28 (10). 701-706.Valcárcel, M.J. (1985) Depuración de vertidos de destilerías vínicas. Tesis Doctoral. Universidad de Cádiz.Soto, M.; Méndez, R.; Lema, J.M. (1993) Operación y control de digestores anaerobios. Proc. V Seminario de Depuración Anaerobia de Aguas Residuales. Valladolid, Mayo

Influence of Surface Chemistry on the Electrochemical Performance of Biomass-Derived Carbon Electrodes for its Use as Supercapacitors

The following are available online at https://www.mdpi.com/1996-1944/12/15/2458/s1, Figure S1. N2 adsorption and desorption isotherms at 77K of CK-series samples. Figure S2: High resolution XPS deconvoluted spectra in the corresponding regions: (a) C1s, (b) O1s, (c) N1s and (d) S2p3/2 for the activated carbons prepared from Custard apple tree wood (CK-Serie). Figure S3: High resolution XPS deconvoluted spectra in the corresponding regions: (a) C1s, (b) O1s, (c) N1s and (d) S2p3/2 for the activated carbons prepared from Fig tree wood (FK-Serie). Figure S4: High resolution XPS deconvoluted spectra in the corresponding regions: (a) C1s, (b) O1s, (c) N1s and (d) S2p3/2 for the activated carbons prepared from Olive tree wood (OK-Serie).first_page settings Open AccessFeature PaperArticle Influence of Surface Chemistry on the Electrochemical Performance of Biomass-Derived Carbon Electrodes for its Use as Supercapacitors by Abdelhakim Elmouwahidi 1 [OrcID] , Esther Bailón-García 1, Luis A. Romero-Cano 2 [OrcID] , Ana I. Zárate-Guzmán 3, Agustín F. Pérez-Cadenas 1,* [OrcID] and Francisco Carrasco-Marín 1 [OrcID] 1 Research Group in Carbon Materials, Inorganic Chemistry Department, Faculty of Sciences, University of Granada, Campus Fuente Nueva s/n. 18071 Granada, Spain 2 Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Guadalajara, Av. Patria 1201, Zapopan, Jalisco C. P. 45129, Mexico 3 Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica (CIDETEQ) S.C., Parque Tecnológico Sanfandila, Pedro Escobedo, Querétaro 760703, Mexico * Author to whom correspondence should be addressed. Materials 2019, 12(15), 2458; https://doi.org/10.3390/ma12152458 Received: 28 June 2019 / Revised: 31 July 2019 / Accepted: 1 August 2019 / Published: 2 August 2019 (This article belongs to the Special Issue Element-Doped Functional Carbon-based Materials) Download PDF Browse Figures Cite This Paper Abstract Activated carbons prepared by chemical activation from three different types of waste woods were treated with four agents: melamine, ammonium carbamate, nitric acid, and ammonium persulfate, for the introduction of nitrogen and oxygen groups on the surface of materials. The results indicate that the presence of the heteroatoms enhances the capacitance, energy density, and power density of all samples. The samples treated with ammonium persulfate show the maximum of capacitance of 290 F g−1 while for the melamine, ammonium carbamate, and nitric acid treatments, the samples reached the maximum capacitances values of 283, 280, and 455 F g−1 respectively. This remarkable electro-chemical performance, as the high specific capacitances can be due to several reasons: i) The excellent and adequate textural characteristics makes possible a large adsorption interface for electrolyte to form the electrical double layer, leading to a great electrochemical double layer capacitance. ii) The doping with hetero-atoms enhances the surface interaction of these materials with the aqueous electrolyte, increasing the accessibility of electrolyte ions. iii) The hetero-atoms groups can also provide considerable pseudo-capacitance improving the overall capacitance.This work was supported by FEDER and Spanish MINECO (grant number CTQ-2013-44789-R); and Junta de Andalucía (grant numbers P12-RNM-2892, RNM172)

A course on care for people with skin lesions for the undergraduate nursing programme: competencies and proposed contents

El presente artículo pretende desarrollar una propuesta marco sobre una asignatura sobre el cuidado de las personas con lesiones cutáneas en el grado de enfermería. Esta ha sido realizada por consenso de expertos, profesores con experiencia en el cuidado de heridas y fue sometida a modificaciones en el marco del Segundo Encuentro Iberolatinoamericano de Facultades y Escuelas Universitarias con Programas Formativos en Heridas. Con ello se presenta una propuesta de competencias sobre el cuidado de las personas con lesiones cutáneas para la enfermera graduada, así como la propuesta curricular, con su estructura pedagógica basada en unidades didácticas y la propuesta de carga docente y ubicación de la asignatura de cuidados de las personas con lesiones cutáneas en el grado en enfermería. Finalmente se presentan documentos de apoyo al profesorado y estudiantado para la creación de la asignatura de cuidados de las personas con lesiones cutáneas para el grado en enfermería.This article aims to develop a framework proposal for a course on the care of people with skin lesions in the nursing degree. It has been developed by consensus of experts, professors with experience in wound care and was subject to modifications in the framework of the Segundo Encuentro Iberolatinoamericano de Facultades y Escuelas Universitarias con Programas Formativos en Heridas. This includes a proposal of competencies on the care of people with skin lesions for the graduate nurse, as well as the Curricular proposal, with its pedagogical structure based on didactic units and the proposed teaching load and location of the subject of care for people with skin lesions in the nursing degree. Finally, support documents are presented for the teaching staff and students for the creation of the subject of care of people with skin lesions for the degree in nursing

Zinc-Doped Iron Oxide Nanoparticles as a Proton-Activatable Agent for Dose Range Verification in Proton Therapy

Proton therapy allows the treatment of specific areas and avoids the surrounding tissues. However, this technique has uncertainties in terms of the distal dose fall-off. A promising approach to studying the proton range is the use of nanoparticles as proton-activatable agents that produce detectable signals. For this, we developed an iron oxide nanoparticle doped with Zn (IONP@Zn-cit) with a hydrodynamic size of 10 nm and stability in serum. Cytotoxicity, defined as half of the surveillance, was 100 μg Zn/mL in the U251 cell line. The effect on clonogenic cell death was tested after X-ray irradiation, which suggested a radioprotective effect of these nanoparticles at low concentrations (1–10 μg Zn/mL). To evaluate the production of positron emitters and prompt-gamma signals, IONP@Zn-cit was irradiated with protons, obtaining prompt-gamma signals at the lowest measured concentration (10 mg Zn/mL). Finally, 67Ga-IONP@Zn-cit showed accumulation in the liver and spleen and an accumulation in the tumor tissue of 0.95% ID/g in a mouse model of U251 cells. These results suggest the possibility of using Zn nanoparticles as proton-activatable agents to verify the range by prompt gamma detection and face the challenges of prompt gamma detection in a specific biological situation, opening different avenues to go forward in this field

FICARAM-15 Cruise Report 20th March – 22nd May 2013 on board BIO Hespérides by the Group FICARAM

54 páginas, 19 figuras, 3 anexosThe FICARAM-15 is the fifteenth repetition of a section conducted in 1994. This section is part of the international program GOSHIP (http://www.go-ship.org/CruisePlans.html) to develop a globally coordinated network of sustained hydrographic sections as part of the global ocean/climate observing system. The objective of the FICARAM-15 cruise is to investigate the temporal evolution of the anthropogenic carbon and evaluate the CO2 absorption capacity of the South Atlantic region, the Equatorial zone, and the subtropical region of Azores-Gibraltar in the North Atlantic. This cruise is supported by the CATARINA project funded by the Ministry of Economy and Competitiveness (CTM2010-17141) and is part of the European Union FP7 project CARBOCHANGE (http://carbochange.b.uib.no/). The objective of FICARAM-15 cruise is framed in the CATARINA project conducted by the tasks I.2.1 (air-sea CO2 exchange) I.3 (ventilation of water masses), I.4.1 (zonal variability of N2O and CH4), I.4.2 (anthropogenic carbon storage), I.4.4 (saturation horizon of calcium carbonate along the section) and I.5.4 (evolution of the acidification rates). Another component of the FICARAM-15 cruise aims to examine the biological and biogeochemical mechanisms that hinder total dissolved organic carbon (DOC) remineralisation in marine systems, taking a multidisciplinary perspective and applying many different approaches. This is the global objective of the Spanish project DOREMI (CTM2012-34294) that joins this FICARAM-15 cruise.During the FICARAM cruise the physical oceanography group was responsible for collecting the following data sets: CTD and XBT data; vessel-mounted ADCP and lowered ADCP; continuous thermosalinograph. Physical oceanographers participated in the cruise financed through Project “Tipping Corners in the Meridional Overturning Circulation” (TIC-MOC), CTM2011-28867. The FICARAM-15 cruise was organized in two phases with a common sampling. LEG 1: From Punta Arenas (Chile) to Recife (Brazil): 62 stations. Chief Scientist: Aida F. Ríos, PI of CATARINA project LEG 2: From Recife (Brazil) to Cartagena (Spain): 46 stations Chief Scientist: Celia Marrasé, PI of DOREMI project This report contains the sampling of all the variables at each station along the FICARAM section, as well as the analysis of the biogeochemical variables and the preliminary results. The principal investigator of the DOREMI project produced another report with the common sampling section, showing the analysis and results of the experiments on dissolved organic matter carried out on board.This cruise is supported by the CATARINA project funded by the Ministry of Economy and Competitiveness (CTM2010-17141) and is part of the European Union FP7 project CARBOCHANGE (http://carbochange.b.uib.no/)Peer reviewe

Effectiveness and Safety of the Sequential Use of a Second and Third Anti-TNF Agent in Patients With Inflammatory Bowel Disease: Results From the Eneida Registry

Background: The effectiveness of the switch to another anti-tumor necrosis factor (anti-TNF) agent is not known. The aim of this study was to analyze the effectiveness and safety of treatment with a second and third anti-TNF drug after intolerance to or failure of a previous anti-TNF agent in inflammatory bowel disease (IBD) patients. Methods: We included patients diagnosed with IBD from the ENEIDA registry who received another anti-TNF after intolerance to or failure of a prior anti-TNF agent. Results: A total of 1122 patients were included. In the short term, remission was achieved in 55% of the patients with the second anti-TNF. The incidence of loss of response was 19% per patient-year with the second anti-TNF. Combination therapy (hazard ratio [HR], 2.4; 95% confidence interval [CI], 1.8-3; P < 0.0001) and ulcerative colitis vs Crohn's disease (HR, 1.6; 95% CI, 1.1-2.1; P = 0.005) were associated with a higher probability of loss of response. Fifteen percent of the patients had adverse events, and 10% had to discontinue the second anti-TNF. Of the 71 patients who received a third anti-TNF, 55% achieved remission. The incidence of loss of response was 22% per patient-year with a third anti-TNF. Adverse events occurred in 7 patients (11%), but only 1 stopped the drug. Conclusions: Approximately half of the patients who received a second anti-TNF achieved remission; nevertheless, a significant proportion of them subsequently lost response. Combination therapy and type of IBD were associated with loss of response. Remission was achieved in almost 50% of patients who received a third anti-TNF; nevertheless, a significant proportion of them subsequently lost response