Constata-se, principalmente em países em desenvolvimento, o uso crescente de reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB) como primeira unidade de tratamento biológico de esgotos sanitários. Embora eficientes na remoção de fração considerável de matéria orgânica, os reatores anaeróbios produzem efluentes que requerem pós-tratamento, principalmente para a remoção de compostos nitrogenados reduzidos. No presente estudo, foi avaliado o desempenho de uma nova configuração de filtro biológico percolador (FB), constituído por dois compartimentos superpostos, um para a nitrificação e outro para a desnitrificação. Utilizou-se um novo material plástico como leito suporte para crescimento da biomassa e avaliou-se a viabilidade da utilização do biogás produzido no reator UASB como doador de elétrons para desnitrificação. Embora a nova configuração de FB tenha permitido a ocorrência dos processos de nitrificação e desnitrificação, são necessárias mudanças no projeto da interface entre os compartimentos para evitar o acúmulo de biomassa nesse local. O material suporte caracterizou-se pela durabilidade e elevado índice de vazios, além de ter oferecido condições favoráveis para a aderência e colonização de biomassa. A utilização de biogás para a desnitrificação mostrou-se viável e eficiente. Como foi constatada a presença de oxigenio dissolvido no compartimento desnitrificante, o metano foi o principal constituinte do biogás utilizado como doador de elétrons. Para a taxa de carregamento hidráulica média aplicada de 5,6 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.d e taxa de carregamento orgânica média aplicada de 0,26 kgDQO/\'M POT.3\'.d, a nitrificação ocorreu de forma eficiente, obtendo-se entre 60 e 74% de conversão de N-amon, sendo que o efluente final apresentou, em média, concentração abaixo de 10 mg/L. A desnitrificação ocorreu de forma bastante satisfatória mesmo na presença de OD. Obtiveram-se concentrações de nitrato menores que 10 mg/L. Contudo, acredita-se ser possível a obtenção de maiores eficiencias de remoção desde que as condições anóxicas no compartimento desnitrificante sejas mantidas. / UASB reactors have been increased used as first unit of biological domestic sewage treatment mainly in developing countries. Although efficient in the removal of considerable fraction of organic matter, effluents from anaerobic reactors, however, require being post-treated, especially for the removal of reduced nitrogen compounds. In the present study, the performance of a new configuration of trickling filter (TF) composed of a nitrification compartment at its upper part followed by a denitrification compartment was evaluated. A new plastic material was used as support media for biomass attached-growth and the biogas produced by the UASB reactor was used as electron donor for denitrification. Although the new TF configuration has allowed obtaining the nitrification and denitrification, the design in the interface among the compartments should be changed to avoid biomass accumulation. The support media was characterized by the durability and high percentage of void spaces, resides offering favorable conditions for the biomass attachment and colonization. The use of the biogas for denitrification was found to be viable and efficient. The presence of disolved oxygen (DO) was verified in the denitrification compartment, leading to the hypothesis that methane might have been the main component of the biogas used as electrons donor. Regarding the performance of TF for nitrogen removal, efficient nitrification was achieved for the applied hydraulic load around 5.6 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.d and applied organic load around 0.26 kgDQO/\'M POT.3\'.d. Under such conditions, about 74% of N-ammonia was removed and the final effluent presented average concentrations of N-ammonia below 10 mg/L. Despite the presence of OD, the denitrification was performed in a satisfactory way. Nitrate concentrations smaller than 10 mg/L were obtained. In addition, it is believed that maintaining anoxic conditions in the lower compartment would make it possible to obtain higher denitrification efficiencies.

O presente trabalho apresenta o Reator Aeróbio-Anóxico de Leito Fixo (RAALF), constituído de duas câmaras sobrepostas, como uma alternativa ao pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios com vistas à remoção de matéria orgânica carbonácea e nitrogênio. Como material suporte, foram utilizados cubos de espuma de poliuretano com aresta de 5 mm. Foram realizados ensaios de caracterização hidrodinâmica no RAALF para obtenção do padrão de escoamento. Também foi verificada a viabilidade da utilização de biogás como doador de elétrons para a desnitrificação. Avaliou-se a influência da variação do tempo de detenção hidráulica e da diferente composição e concentração biogás do nos processos. O RAALF foi operado a uma temperatura de 30±2°C. Os resultados obtidos a partir dos estudos hidrodinâmicos indicaram que o escoamento do reator tende a pistonado. A nova configuração de reator permitiu a ocorrência dos processos de interesse, seja remoção de matéria orgânica carbonácea (com eficiências de até 98%), seja remoção de nitrogênio via nitrificação-desnitrificação (com eficiências acima de 90%). A utilização de biogás na desnitrificação mostrou-se viável e a taxa de desnitrificação foi maior na sub-condição 2.2 (média de 178±43 g-N/\'M POT.3\'.dia), etapa na qual o doador sulfeto de hidrogênio foi fornecido em alta concentração (50 g\'M POT.3\'). Foi possível detectar intermediário (metanol) a partir da oxidação parcial do metano, ainda que de forma inconstante. Resultados de atividade desnitrificante e número mais provável evidenciaram a coexistência da desnítrificação autotrófica e heterotrófica na câmara anóxica. O reator mostrou capacidade adicional como um sistema de tratamento de gases, atingindo eficiência de remoção de 100% para o \'H IND.2\'S\' e acima de 60% para o \'CH IND.4\'. De maneira geral, os resultados demonstram o potencial do RAALF como alternativa para pós-tratamento de esgoto sanitário de efluentes de reatores anaeróbios. / This work presents the Aerobic-Anoxic Fix Bed Reactor (AAFBR), with superimposed chambers, as an alternative concerning the post-treatment of anaerobic reactors efiluents aiming the removal of carbonaceous organic matter and nitrogen. Polyurethane foam cubic matrices (5 mm) were used packing material. Hydrodynamic essays were carried out in order to obtain the flow pattern and to verify the influence of air bubbles on the behavior of liquid flow. The hydrogen sulfide and methane (synthetic biogas) were evaluated as electron donors to denitrification. The influence ofboth hydraulic retention time (down-flow velocity) and the concentration of gases from the synthetic mixture were evaluated. The main performance parameters were evaluated by the hand of physico-chemical analysis, besides the observation of the microorganisms involved in the processes. AAFBR was operated under a temperature of 30±2°C. The innovative reactor configuration enabled the occurrence of the processes aimed, such as carbonaceous organic matter removal (efficiencies higher than 90%), or nitrogen via nitrification-denitrification (efficiencies higher than 90%). Denitrification rates (178±43 g-N/\'M POT.3\'.dia) were higher during the condition 2.2, in which high concentrations of hydrogen sulfide (50 g\'M POT.3\') were applied into the reactor. Methanol was the only intermediate detected from the partial oxidation of methane. Results obtained from the denitrifying activity and most probable number indicated the coexistence of both autotrophic and heterotrophic denitrification in the anoxic chamber. AAFBR showed additional ability as gas removal system, achieving global removal efficiencies of 100% for \'H IND.2\'S\' and above 60% for \'CH IND.4\'. Overall, the results showed that AAFBR has potential to be used as an alternative for the tertiary treatment of wastewater.

Respostas à fertilização nitrogenada têm sido observadas apenas em condições de solo muito especiais, como nos Espodossolos e nos solos muito degradados. Contudo, considerando as altas taxas de exportação de N e o possível esgotamento das reservas de N orgânico potencialmente mineralizável, espera-se que as florestas manejadas intensivamente respondam à fertilização nitrogenada após vários ciclos de cultivo. Os objetivos desse estudo foram: a) caracterizar as taxas anuais e os padrões sazonais de mineralização de N em povoamento de eucalipto em solos representativos do Estado de São Paulo; b) determinar as relações entre as taxas de mineralização de N e atributos físicos e químicos do solo; c) avaliar a relação entre a disponibilidade de N e a resposta à fertilização nitrogenada; d) avaliar a eficiência de atributos específicos do solo e de características ambientais para estimar a taxa de mineralização de N. Onze experimentos de fertilização, incluindo taxas de aplicadas de até 240 kg ha-1 de N foram estabelecidos em plantações de E. grandis ou E. grandis x urophylla de diversos sítios, em diferentes estádios de crescimento, no estado de São Paulo, Brasil. Os sítios possuem precipitação média anual entre 1200 a 1500 mm por ano, concentradas principalmente no verão-outono, com temperatura média anual de 20-21°C. A maioria dos experimentos estavam sob os solos LatossoloVermelho e Vermelho-Amarelo e Neossolo Quartzarênico, compreendendo uma ampla faixa de teores de matéria orgânica (18 a 55 g kg-1) e de argila (80 a 670 g kg-1), na camada de 0-20 cm. A avaliação do N potencialmente mineralizável (N0) sob condições laboratoriais foi mensurada em laboratório pelo método de incubação anaeróbia a 40oC por sete dias. A quantificação do N mineralizado in situ, camada de 0-20 cm do solo, foi feita com base no uso de amostras de solo incubadas em tubos de ferro, mantidas no campo por um período médio de 30 dias. As incubações foram repetidas em até oito vezes durante dois anos, nas diferentes estações climáticas. Verificou-se que o microclima do povoamento de eucalipto pode exercer forte influência sobre as taxas de mineralização de N, por conseguinte, sobre a quantidade e a forma de N disponível no solo. Os efeitos da variação temporária da temperatura e de umidade do solo afetaram diretamente as taxas de amonificação e nitrificação. Foi possível estimar as taxas de mineralização de N com base nesses atributos. O teor de N orgânico total variou entre 3 a 5% do teor de matéria orgânica do solo. Na grande maioria dos casos, a quantidade de N potencialmente mineralizável variou entre 10 a 16% do N orgânico total. A fertilização nitrogenada acelerou o crescimento das árvores em até 12% até os dois anos de idade. Numa idade intermediária, entre 3 e 4 anos, essa resposta caiu para 6%. Na idade de corte, não foi observada resposta à fertilização. As produtividades relativas dos povoamentos jovens e de idade média não se correlacionaram com a razão entre o N potencialmente mineralizável e o N orgânico total, indicando que há no sitio suficiente quantidade de N disponível para atender à demanda das árvores. / Response to nitrogen fertilization have been observed only in very special soil conditions, as espodosols and in very depredated soils. However, considering the high rates of nitrogen exportation and the possible exhaust of organic nitrogen potentially mineralizable reserves, it is expected that the intensive managed forests response to nitrogen fertilization after several plantation cycles. The objectives of this study were a) characterize the annual rates and the seasonal patterns of nitrogen mineralization in eucalyptus populations in representative soil types of Sao Paulo State; b) establish the relations between N mineralization rates and the chemical and physic characteristics of soil; c) asses the response to nitrogen fertilization and its relations with N availability; d) asses the efficiency of specific soil and environmental characteristics as indicators to estimate the N mineralization rates. This way, eleven fertilization experiments, including up to 240 kg ha-1, N application rates, were established in plantations of E. grandis and E. grandis x urophylla in several places and different growth stages in Sao Paulo State, Brazil. In these places, there is an annual mean rain precipitation between 1200 and 1500 mm, concentrated mainly in the summer and fall seasons, with an annual mean temperature of 68-70ºF. Most of the experiments were carried on; red, red-yellow latosol and quartzarenic neosol, covering a wide range of organic matter contents (18 to 55 g kg-1) and clay (80 to 670 g kg-1), in the 0-20 cm depth. An asses of potentially mineralizable N (N0) under laboratorial conditions was measured by anaerobic incubation for seven days at 104ºF. The mineralized N quantification in situ, in the 0-20 cm depth, was made, based on the soil samples incubated in iron tubes, kept in field for a 30 days period. The incubations were repeated until eight times along a two years period, in the different seasons. It was verified that the microclimate of the eucalyptus population could exert high influence over the N mineralization rates and consequently, over the quantity and form of the available N present in soil. The effects of a temporary climate variation and soil humidity directly affected the ammonization and nitrification rates. It was possible to estimate the N mineralization rates based on those characteristics. The total organic N content varied between 3 to 5% of soil organic matter content. In the great majority of cases, the quantity of potentially mineralizable N varied between 10 to 16% of the total organic N. The nitrogen fertilization speeded up in 12% the trees growth until two years age. In an intermediate age, between 3 and 4 years the response fell to 6%. At the harvesting age, no fertilization response was observed. The relative productivity of young populations and intermediate age populations was not correlated between the potentially mineralizable N and the total organic N, showing that there are enough nitrogen quantities to supply the trees needs.

Emissões de N2 e N2O reduzem a eficiência da adubação e podem causar danos ambientais. O método do traçador isotópico (15N) é indicado para medições de N2 e N2O, masnão há relatos de sua utilização no Brasil na quantificação desses gases.O objetivo deste estudo foi adaptar o método do traçador 15N às condições brasileiras para quantificar N2 e N2O derivados do fertilizante aplicado à cana-de-açúcar. Para o ajuste do métodoforam conduzidos três experimentos: um em condições controladas e dois em condições de campo. Em ambiente controlado foram utilizados três solos com diferentes classes texturais. A influência da umidade (40, 60 e 80% da capacidade máxima de retenção de água - CMRA) e da adição ou não de dextrose (500 mgkg-1 de C), foram outros parâmetros avaliados. O K15NO3enriquecido em 23,24% em átomos de 15N foi a fonte de N (100 mg kg-1 de N) utilizada. Os trabalhos de campo foram realizados em Latossolo Vermelho da região de Piracicaba-SP, em área de canade- açúcar sem despalha a fogo. No segundo experimento, foram testadas: fontes de N (15ureia e 15NH4 15NO3, ambos com 31,9% em átomos de 15N); doses de N (55 e 110 kg ha-1); com e sem vinhaça (100 m3 ha-1). No terceiro foram testadas doses de N (70 e 140 kg ha-1)na forma de 15NH4 15NO3; doses de vinhaça (75 e 150 m3 ha-1); com e sem a cobertura de palha (11 Mg ha-1). Em cada experimento, buscou-se aprimorar o protocolo de coleta, preparo e análise dos gases. No primeiro experimento observou-se que somente tratamentos com dextrose emitiram N2O, sendo as emissões aumentadas com a elevação da CMRA de 40 para 60%.Perdas de N (N2 + N2O) do K15NO3variaram de 0,04 a 48,26%. No segundo experimento não foram observadas emissões nos tratamentos com 15ureia. Nos tratamentos com 15NH4 15NO3, somente N2O foi detectado.A vinhaça potencializou as emissões de N2O, mas os fatores de emissão ficaram abaixo de 0,4%. A não detecção do N2 levantou a hipótese que o enriquecimento isotópico dos fertilizantes foi insuficiente para marcar o N2 do interior das câmaras. Então, no último experimento, utilizou-se o 15NH4 15NO3enriquecido a 98 e a 10,43% para as determinações de N2 e N2O, respectivamente. Neste experimento a manutenção da palha intensificou as emissões de N2O proveniente do 15NH4 15NO3; a umidade, a temperatura, o Nmineral e o C-lábil do solo não apresentaram correlações significativas com emissões de N2O. Os fatores de emissão foram inferiores a 0,2%. No último experimento, também não foi detectado o N2, sugerindo que o N2O tenha sido o produto final da desnitrificação nos experimentos de campo. Os resultados mostraram que as adaptações realizadas no método do traçador 15N foram eficazes para a quantificação dos gases. Outras adaptações, entretanto, deverão surgir à medida que a adoção do método do traçador 15N se intensifique no Brasil / N2 and N2O emissions decrease the fertilization efficiency and can cause environmental damages. The 15N tracer method is used to measure N2 and N2O emissions, but there are no reports of its application in Brazil. The objective of the present study was to adapt the 15N tracer method to Brazilian conditions to quantify the N2 and N2O from fertilizers applied in sugarcane crop. Three experiments were conducted to adjusting the method: one in controlled conditions and the others in field. In controlled conditions, three soils with distinct textural class were evaluated. It was measured the moisture content (40, 60 and 80 % of water holding capacity - CMRA) and two levels of dextrose (0 and 500 mg C kg-1). K15NO3 (23.24 atom% 15N) was the N source used (100 mg kg-1). The field experiments were carried out on a RhodicDystrudox in Piracicaba region, Sao Paulo state. In the second experiment, two N sources (urea and NH4NO3, both with 31.9 atom% 15N), two N levels (55 and 110 kg ha-1) and two vinasse addition levels (0 and 100 m³ ha-1) were evaluated. In the third experiment, two N levels (70 and 140 kg ha-1) using 15NH4 15NO3 as N source, two vinasse levels (75 and 150 m³ ha-1) and the presence (11 Mg ha-1) or not of straw covering were evaluated. In each experiment, we try to improve our sampling protocol, gases preparing and analysis based on the limitations detected. In the first experiment, the N2O emissions occurred only in dextrose presence and were increased when the CMRA was raised to 60%. The N losses (N2+N2O) from K15NO3 varied from 0.04 to 48.26%. In the second experiment, it was not observed N2O emission with urea fertilization. In the treatments with NH4NO3 fertilization, it was only observed N2O emission. The vinasse application potentiated the N2O emissions, but the emissions factors were below 0.4 %. We believed that fertilizer isotopic enrichment was not sufficient to label the N2 inside chambers and because of this it was not possible measure N2 emission. So, in the last experiment, we used the 15NH4 15NO3 enriched with 98 and 10.43 atom% 15N to measure the N2 and N2O emission, respectively. In the same experiment, the straw maintenance on soil surface increased the N2O emissions from NH4NO3. The moisture, temperature, N-mineral and the C-labile were not significantly correlated with N2O emissions. The emissions factors were under of 0.2%. In the last experiment, likewise, it was not detected N2 emission, suggesting that the final product from denitrification was N2O in field experiments. Our results showed that adaptations realized in 15N tracer method were effective to quantify gases emissions. However, others adaptations can arise as result of intensification in adoption of 15N tracer method in Brazil

O pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios, tais como o Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), na maior parte de suas aplicações, faz-se necessário, já que esse tipo de tratamento biológico promove remoção de DBO na faixa de 60 a 75% e tem baixa eficiência na remoção de nitrogênio e fósforo. A remoção de nitrogênio geralmente é feita de forma convencional pela nitrificação, seguida da desnitrificação. Tanto a nitrificação, como a desnitrificação podem ser efetuadas em reatores com crescimento suspenso ou crescimento aderido, contudo é conhecido que sistemas baseados em biofilmes exercem influência direta na taxa da degradação de substrato e facilitam a retenção de bactérias nitrificantes em reatores. O principal objetivo deste trabalho é o de acompanhar o desenvolvimento de biofilmes aeróbios em reatores do tipo célula de fluxo para a nitrificação de substrato sintético simulando efluente de UASB, submetidos a diferentes velocidades superficiais (1, 4 e 8 m/h) e taxas de carregamento (0,25; 0,5 e 1,0 g N/\'M POT.2\' biofilme.dia). O desenvolvimento dos biofilmes nitrificantes foi acompanhado mediante perfis de microssensores e estimativa do número mais provável de bactérias nitrificantes (NMP). Nas células de fluxo operadas com taxa de carregamento mais baixa (0,25 g N/\'M POT.2\' biofilme.dia), foram obtidas as melhores eficiências de remoção de NTK, a qual representa valor menor que as taxas de carregamento empregadas na literatura para reatores de crescimento aderido usados na nitrificação. Considerando as células de fluxo com taxa de carregamento mais baixa, a célula que apresentou remoção de NTK próxima a 100% foi a de menor velocidade superficial de (1 m/h). Porém, esses sistemas apresentaram baixa eficiência para a nitrificação completa, obtendo maior produção de nitrito do que de nitrato; poderiam ser usados então na remoção de nitrogênio pela via curta. Os microssensores de OD foram eficientes para as análises de perfis de OD no interior dos biofilmes nitrificantes, mostrando grandes variações, à medida que o biofilme se desenvolvia, nas concentrações de OD do líquido circundante e do fundo do biofilme. / The post-treatment of anaerobic reactor effluents, such as the Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), in most applications, is necessary, since this kind of biological treatment promotes BOD removal ranging from 60 to 75% and it has low efficiency in nitrogen and phosphorous removal. Nitrogen removal is usually carried out in a conventional way through nitrification, followed by denitrification. Nitrification, as well as denitrification, can be achieved in suspended growth reactors, or in adhered growth reactors, however it is known that systems based on biofilms exert direct influence in substrate degradation rates and ease the retention of nitrifying bacteria in reactors. The main objective of this work is to follow the development of aerobic biofilms in flow cell type reactors for the nitrification of synthetic substrate simulating an UASB effluent, submitted to different superficial velocities (1, 4 and 8 m/h) and loading rates (0.25; 0.5 and 1.0 g N/\'M POT.2\' biofilm.day). The development of nitrifying biofilms was followed by microsensors profiles and an estimative of the most probable number of nitrifying bacteria (MPN). The best NTK removal efficiencies were obtained in flow cells operated with a lower loading rate (0.25 g N/\'M POT.2\' biofilm.day), which represents a lower level than the levels applied in literature for adhered growth reactors used for nitrification. Considering the flow cells with a lower loading rate, the cell that presented NTK removal close to 100% was the one with the lowest superficial velocity (1 m/h). However, these systems present low efficiency for complete nitrification, obtaining higher nitrite than nitrate production; they could then be used in nitrogen removal by short way. The DO microsensors were efficient for analyses of DO profiles inside nitrifying biofilms, showing great variations, while the biofilm developed itself, in the DO concentrations in the contiguous liquid and at the bottom of the biofilm.

Nitrogênio é o nutriente mais utilizado mundialmente na agricultura devido promover grandes aumentos de produtividade e de qualidade, porém durante seu uso pode haver perdas de N por lixiviação e volatilização. O uso de inibidores de urease e de nitrificação podem aumentar a eficiência de uso de adubos nitrogenados. Objetivouse: a) estudar doses e fontes de nitrogênio na produção de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) colhida sem despalha a fogo e avaliar a resposta desta cultura em aplicação do N na superfície do solo; b) avaliar a eficiência do uso de dicianodiamida em solos de diferentes texturas, com e sem a presença de palha, em estudo de incubação com sulfato de amônio; c) avaliar a eficiência de DCD e DMPP em solos do Brasil e da Alemanha em estudo de incubação e d) avaliar a eficiência de DCD e de NBPT na volatilização de amônia e na taxa de nitrificação de uréia. Houve aumento de produção de colmos de cana-de-açúcar nas doses de 0, 50, 100 e 150 kg ha-1 de N, porém não houve diferença das diferentes fontes nitrogenadas, mesmo havendo redução de volatilização de NH3 da uréia com o uso de NBPT, em torno de 60%. Houve redução da taxa de oxidação de amônio como uso de DCD, com maior eficiência no solo de textura média e, consequentemente menor formação de nitrato. Com a redução da taxa de nitrificação houve uma menor acidificação do solo. Houve redução da população de microrganismos nitritadores com o uso de DCD. O uso de inibidores de nitrificação (DCD e DMPP) retardou o processo de nitrificação em todos os solos (alemão e brasileiros), porém, com uma eficiência bem mais acentuada no solo arenoso. Houve maior eficiência do DCD nos primeiros 10 dias de incubação devido seu maior movimento no solo e no período final de incubação o DMPP foi mais eficiente devido sua menor degradação no solo. O NBPT foi eficiente em reduzir as perdas por volatilização, já o uso de DCD aumentou as perdas de N-NH3 da fonte uréia e diminuiu a eficiência do NBPT quando aplicado em conjunto com este, independente da dose. O DCD foi eficiente em diminuir o processo de nitrificação e não teve influencia na sua eficiência quando foi utilizado em associação com NBPT. / Nitrogen is the most world widely applied plant nutrient in agriculture because promote high yield and quality increases but, during youre using in agriculture losses by volatilization and leaching can occur. By using urease and nitrification inhibitors the nitrogen fertilizers efficiency can be increase. The objectives of this study was: a) study rates and sources of nitrogen fertilizers on sugarcane (Saccharum spp.) production harvested without burning and evaluate the response of this crop to over trash applied N; b) evaluate the efficieny of using DCD in different texture soils, with or without sugarceane trash, in a icubation experiment with amonium sulphate; c) evaluate the efficiency of DCD and DMPP in Brazilian and German soils in a incubation experiment and d) evaluate the efficiency of DCD and NBPT on ammonia volatilization and nitrification process of urea. Sugarcane yields increase with 0, 50, 100 and 150 kg ha-1 de N rates, but not with different N sources. With using NBPT ammonia volatilization was about 60% less, but also didnt increase sugarcane yield. Ammonium oxidation process in incubation study was inhibited with DCD use and, this inhibition was high in the soil with less clay. With reduction in nitrification process acidification of soil was lower. It was less nitrification microorganisms in soil with using DCD. With nitrification inhibitors (DCD and DMPP) the nitrification processa was delayed in all soils (german and brazilians), especially in sandy soil. DCD was more efficient in the next 10 days because have more mobility in soil wile DMPP was more efficient in the end of nitrification process because is more persistent in soil by his slow degradation process. The use of NBPT with urea is efficient to reduce ammonia volatilization wile urea treated with DCD these N loss is increased. When urea is treated with DCD and NBPT together the ammonia volatilization less is more than NBPT alone, but less of total ammonia volatilization of urea alone. DCD alone is efficient in inhibit nitrificatio

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-21Bitstream added on 2014-06-13T20:09:09Z : No. of bitstreams: 1 castoldi_g_me_botfca.pdf: 674126 bytes, checksum: 6b6900fbe014a0a7c3372b27c3427fae (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / É crescente o uso de espécies do gênero Brachiaria nos mais diversos sistemas de produção, e isso se deve em grande parte à adaptabilidade dessas espécies às mais variadas condições de solo e/ou clima. A Brachiaria humidicola, particularmente, pode sintetizar e liberar de suas raízes compostos que inibem o processo de nitrificação, o que pode provocar alterações na ciclagem do nitrogênio (N) no sistema solo-planta. No presente estudo avaliou-se a dinâmica do N no sistema solo-planta, bem como as perdas de N-NH3 após a dessecação de Brachiaria brizantha, Brachiaria decumbens, Brachiaria humidicola e Brachiaria ruziziensis, espécies amplamente cultivadas no Brasil. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em Botucatu-SP, utilizou-se um Latossolo Vermelho distroférrico e o delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com parcelas subdivididas no tempo e quatro repetições. As parcelas foram compostas por quatro espécies de brachiaria (B. brizantha, B. decumbens, B. humidicola e B. ruziziensis) e as subparcelas por cinco épocas de avaliação (0, 7, 14, 21 e 28 dias após a dessecação). As plantas foram dessecadas com glyphosate 50 dias após a semeadura. Em cada uma das avaliações foram determinadas a massa de matéria seca das raízes e da parte aérea (colmos + folhas), bem como os teores de N-total, N-NH4+ e N-NO3- das brachiarias. Do solo, que foi dividido em solo da rizosfera e solo não-rizosférico, foram determinados os teores de N-total, N-NH4+, N-NO3-, pH e matéria orgânica. Também foi estimado o balanço do N no sistema solo-planta após a dessecação. As quatro espécies do gênero Brachiaria não apresentaram efeito significativo no processo de nitrificação. As maiores perdas de N do sistema solo-planta após a dessecação foram verificadas na B. ruziziensis, as quais foram pequenas e não resultaram em perdas... / Increasingly Brachiaria species are grown in different crop systems, and this is largely due to the adaptability of these plants in the several soil and climate conditions. Brachiaria humidicola, particularly, is able to synthesize and release compounds from their roots that inhibit the nitrification, which can cause changes in the nitrogen (N) cycling in the soil-plant system. In this study we evaluated the N dynamics in soil-plant system and NH3-N losses after desiccation of Brachiaria brizantha, Brachiaria decumbens, Brachiaria humidicola and Brachiaria ruziziensis, species widely cultivated in Brazil. The experiment was conduced in a greenhouse located in Botucatu, SP, Brazil. The study was carried out in a split plot in randomized blocks design, with four replicates. Plants of B. brizantha, B. decumbens, B. humidicola e B. ruziziensis were grown in pots filled with a clay soil and were desiccated with glyphosate 50 days after planting. Plant and soil samples were taken 0, 7, 14, 21 and 28 days after plant desiccation. Each sampling time root and shoot dry matter and total-N, ammonium-N (NH4+-N) and nitrate-N (NO3--N) were determined in plant tissue. Rhizospheric and non rhizospheric soil were separated and total-N, NH4+-N, NO3--N, pH and organic matter were determined in soil samples. Nitrogen budget in soil-plant system after desiccation was estimated. The four Brachiaria species has no significant effect on the nitrification process. The largest N losses from soil-plant system after desiccation were found in B. ruziziensis, but these losses were small and didn’t result in significant N losses from soil-plant system

Esta pesquisa teve o objetivo de avaliar o pós-tratamento de um Reator UASB com Filtro Biológico Aerado Submerso, no intuito de verificar sua eficácia na nitrificação, submetendo o mesmo a diferentes taxas de recirculação do lodo do decantador final para a entrada do FBAS. A necessidade do pós-tratamento, deve-se ao fato do efluente do reator UASB, mesmo tendo uma boa eficiência na remoção de matéria orgânica, seu efluente não atende a Legislação ambiental brasileira, logo, o pós-tratamento tem o principal papel de completar a remoção de matéria orgânica, e também efetuar a remoção de nitrogênio amoniacal, que de acordo com a Resolução CONAMA Nº 357, de 17 de março de 2005, o padrão de lançamento é de até 20 mgN/L. Esse estudo foi desenvolvido em unidade de escala piloto, em três regimes distintos de operação, situada no Centro Tecnológico de Hidráulica ? CTH, constituída por um FBAS com um volume útil de 605 L, seguido de decantador, tratando o efluente de um reator UASB de 25 m3. Os três regimes de operação tiveram tempo de duração de 75, 80 e 54 dias, respectivamente, com vazões de alimentação de 500 L/h nos dois primeiros regimes e 200 L/h no regime 3. As taxas de recirculação foram respectivamente 0,2, 0,4 e 0,8, para os regimes 1, 2 e 3. Esses três regimes de operação apresentaram as seguintes taxas de aplicação superficial, respectivamente: DQO (35, 40 e 16 g DQO/m2.dia); DBO (16, 14 e 7 g DBO/m2.dia) e NKT (8,8, 8,7 e 3,1 g NKT/m2.dia). Foram realizadas análises de DBO, DQO, sólidos em suspensão, nitrogênio amoniacal e Kjeldahl, nitrito, nitrato e alcalinidade, onde o regime de operação 3 apresentou os melhores resultados, produzindo um efluente final com as seguintes concentrações médias: 78 mg/L (DQO), 28 mg/L (DBO), 27 mg/L (SST), 12 mg/L (NKT), 10 mg/L (NH3/NH4 +) e 23,4 mg/L (NO3 -). As eficiências de remoção observadas foram: 68% (DQO), 76% (DBO), 79% (SST), 75% (NKT) e 75% (NH3/NH4 +). / This study aimed at to evaluate the post-treatment of UASB reactor with aerated submerged biological filter, with the objective of verifying your effectiveness in the nitrification process, submitting it to different sludge recirculation rates from the final settling tank to the entrance of FBAS. The necessity of the post-treatment is due to the fact of the UASB reactor effluent, although tends a good efficiency in the removal of organic matter, it doesn't to meet the standards of Brazilian environmental legislation, therefore, the post-treatment has the main paper of completing the organic matter removal, and also to ammonia nitrogen removal, that in agreement with the Resolution CONAMA N. 357, of march 17, 2005, the release pattern for this parameter is 20 mgN/L. This study was developed in a pilot plant with three different operational regimes, located in ?Centro Tecnológico de Hidráulica ? CTH?, constituted by a FBAS with an useful volume at 605 L, following by settling tank, treating the effluent from 25 m3 UASB reactor. The three operation regimes had time of duration of 75, 80 and 54 days, respectively, with feeding flows at 500 L/hour in the first two regimes and 200 L/hour in the regime 3. The sludge recirculation rate were 0,2, 0,4 and 0,8, for the regimes 1, 2 and 3, respectively. The three operation regimes introduced these superficial aplication rates, respectively: COD (35, 40 and 16 g COD/m2.day); BOD (16, 14 and 7 g BOD/m2.day) and NKT (8,8, 8,7 and 3,1 g NKT/m2.day). Analyses of parameters were accomplished as BOD, COD, solids in suspension, ammonia nitrogen and total Kjeldahl nitrogen, nitrite, nitrate and alkalinity, where the operation regime 3 presented the best results, producing a final effluent with these average concentrations: 78 mg/L (COD), 28 mg/L (BOD), 27 mg/L (TSS), 12 mg/L (NKT), 10 mg/L (NH3/NH4 +) and 23,4 mg/L (NO3 -). The observed efficiency removal were: 68% (COD), 76% (BOD), 79% (TSS), 75% (NKT) and 75% (NH3/NH4 +).

Embora o nitrogênio seja um nutriente limitado, em excesso, ele pode causar a degradação de sistemas aquáticos. Apesar de, no âmbito nacional, o Brasil não apresentar problemas de escassez hídrica, regiões altamente populosas já tem enfrentado problemas de déficit hídrico, inclusive em função da poluição difusa de nitrogênio. Zonas ripárias têm sido apontadas como um dos atributos da bacia hidrográfica que pode ajudar na melhoria e manutenção da qualidade hídrica devido a sua capacidade de retirar nitrogênio do sistema terrestre oriundo de fontes difusas. Essa característica lhe é conferida por serem ambientes favoráveis ao processo de desnitrificação. A desnitrificação é um dos processos, se não o primeiro, responsável por converter o nitrato para formas gasosas N2O e N2. Considerando que os estudos sobre a função desempenhada por vegetações ripárias como sumidouro de nitrogênio se concentraram em países de clima temperado e que paisagens alteradas são o uso da terra majoritário no Estado de São Paulo, onde o problema de déficit hídrico já é uma realidade. Entender o papel que zonas ripárias desempenham sobre a dinâmica do nitrogênio torna-se fundamental para o desenvolvimento de estratégias de manejo do uso da terra voltadas para a manutenção da qualidade de sistemas aquáticos em regiões tropicais. O objetivo do trabalho é investigar se existe mudança dos processos que regulam a dinâmica do nitrogênio no solo em paisagens alteradas, enfatizando o papel desempenhado por vegetações ripárias como sumidouros de nitrogênio. A bacia hidrográfica do ribeirão Caxambu, com elevada influência antrópica, foi selecionada. Dentro dela dois rios foram escolhidos: (i) ribeirão Cachoeira drenando uma vertente com uso pastoril, na qual o pasto se estende até a zona ripária e (ii) ribeirão Caxambu drenando uma vertente agrícola com presença de floresta ripária. Extratores de solução do solo foram instalados ao longo de ambas vertentes para a quantificação do nitrogênio inorgânico dissolvido (NID) transportado ao longo de um ano. Amostras de solo foram coletadas nas porções: ripária e encosta de ambas vertentes para a quantificação das taxas líquidas de mineralização e nitrificação e também da desnitrificação potencial em cinco meses ao longo de um ano. Variáveis físico-químicas, incluindo NID, foram monitoradas em ambos os ribeirões. Os resultados indicam que as florestas ripárias estão processando o nitrogênio mais ativamente do que pastos ripários. As taxas líquidas de mineralização e nitrificação foram significativamente superiores no solo de florestas ripárias em relação ao solo de pasto ripário. No entanto, não houve diferença estatística significativa entre solo de floresta ripária e pasto ripário com relação à desnitrificação potencial. Não houve mudança das concentrações de NID na solução do solo ao longo da vertente pastoril, sendo estas relativamente baixas. Contrariamente, na vertente agrícola, submetida à fertilização, houve redução da concentração de NID na solução do solo quando se passou da encosta agrícola para a floresta ripária. Essa redução pode ser atribuída também ao processo de desnitrificação. Porém, outros processos além da desnitrificação devem estar atuando como moduladores da dinâmica do nitrogênio no solo de florestas ripárias. Tendo em vista que houve redução da ciclagem de nitrogênio na pastagem em relação à floresta, a inferência sobre o papel que o pasto ripário poderia desempenhar caso haja um elevado aporte de nitrogênio para essa zona ripária foi limitada. Concluí-se que as florestas ripárias podem atuar como sumidouro de nitrogênio em ambientes tropicais alterados. Portanto, podem ser uma ferramenta para o manejo sustentável de recursos hídricos na propriedade rural / Although nitrogen is a limiting nutrient, in excess, it can lead to the degradation of aquatic systems. Despite the fact that at national level Brazil does not have problems of water scarcity; regions highly populated are already facing deficit of water, caused among other things by nitrogen diffuse pollution. Riparian zones have been indicated as an attribute of the watershed that can maintain quality of water because their capacity in preventing diffuse pollution. Denitrification is one, if not the primary process responsible for this function, converting nitrate to gaseous N2O or N2. Considering that studies about the role of riparian vegetations in removing nitrogen loads are concentrated in temperate countries, and that altered landscapes is the main land cover of the State of Sao Paulo, where water scarcity is already a problem; understanding about the role of riparian zones on nitrogen dynamics is fundamental to orient land management practices aiming at preservation of aquatic systems in tropical regions. The objective of this study is to investigate whether processes that regulate the nitrogen dynamic in the soil change among altered landscapes, emphasizing the role of riparian vegetations as nitrogen sinks. The study area is the Caxambu watershed which is under intense anthropogenic influence. Two streams were selected: (i) Cachoeira stream draining a pasture slope with a riparian zone under pasture use and (ii) Caxambu stream draining an agricultural slope with riparian forests. Soil solution extractors were installed in each slope to quantify the concentration of dissolved inorganic nitrogen (DIN) at 50 cm deep during one year. Soil samples were collected at four sites: riparian zone with pasture, upland with pasture, riparian zone with forest, and upland with agriculture in order to quantify net mineralization, net nitrification, and denitrification potential during five months, in a period of one year. Physical-chemical variables, including DIN, in each stream were monitored during one year. The results show that nitrogen cycling in riparian forests soils is more intense than riparian pastures. Net mineralization and net nitrification are higher at riparian forests in relation to riparian pastures and other sampled sites. However there is no significant difference between riparian forests and riparian pastures in relation to denitrification potential. There is no significant difference between DIN concentration in the soil solution at pasture slope, and these concentrations are relatively low. On the contrary, at the agricultural slope under fertilization DIN concentrations are reduced significantly as soil solution moves through the riparian forests. This reduction could be the result of higher denitrification that occurs at riparian forest soils. However, besides denitrification other processes may be playing important role as modulators of nitrogen dynamic in the soils of riparian forests. Because the results show that nitrogen cycling is lower in the pasture compared to forest, inferring about the role that riparian pastures could play as nitrogen sinks was limited. In conclusion there is an indication that riparian forests can play an important role as nitrogen sink at altered landscapes in tropical region. Therefore restoring riparian zones could be an interesting tool to further deterioration of aquatic systems

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carla Limberger _Lopes (Tese revisada) 2016.pdf: 2793834 bytes, checksum: bd8e57da9e9986df4f212107c57ca249 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / The aim of this study was to evaluate a combined anaerobic-aerobic upflow fixed-bed reactor with recirculation of the liquid phase for the removal of nitrogen and organic matter from poultry slaughterhouse wastewater. The reactor was made of an acrylic tube of internal diameter of 93 mm and the length of 1000 mm with a useful volume of 5.6 L being 3.5 L corresponding to the anaerobic compartments and 2.1 L to the aerobic one. The bed for immobilization of the biomass was formed by expanded clay and polyurethane foam. For discussing the results, this study was divided into three articles. In the first article, was evaluated the reactor performance with respect to the elimination of nitrogen (≈65 mg.NT.L-1) and organic matter (≈600 mg.DQO.L-1) due to the recirculation rate (R = 0.5, 1 and 2) and the hydraulic retention time (HRT) of 11 h (6.8 h in anaerobic condition and 4.2 h in aerobic condition) over the time. The best operating condition was obtained at the recirculating rate of 2. In this condition, the total nitrogen removal was 65% with the effluent concentration of 6 mg.NH4+.L-1 e 12 mg.NO3-.L-1. For all condition, the organic matter removal was greater than to 95% with the effluent concentration of approximately 20 mg.COD.L-1. Thus, the increasing of the recirculation rate influenced positively in the reactor performance. In the second article, the hydraulic detention time was evaluated (HDT) at 14 h, 11 h and 8 h with the recirculation rate (R) of 0.5 (Step I), R = 1 (Step II) and R 2 = (Step III). The affluent average concentrations were 65 mg.NT.L-1, 580 mg.COD.L-1, 77 mg L-1 of total alkalinity and pH of 6.4. The samples were collected inlet and output of each compartment along the reactor height. In the Step I, the nitrification efficiencies were 76%, 70% and 41% respectively for 14 h, 8 h and 11 h, showing the effect of HRT. In all steps, the alkalinity has been regarded as the limiting factor of the process and its deficit was 10 to 30%. It was attributed to this factor the low efficiency of total nitrogen removal of about 45%. Throughout the experiment the removal efficiency of organic matter in terms of chemical oxygen demand (COD) was over 90% and made to fit the first order kinetic model for degradation of the substrate. In the third article, was evaluated the hydrodynamic behavior of this system, through stimulus response tests using eosin Y dye as tracer. It has been evaluated the hydraulic retention time of 8 h with three recirculation rates, of .0.5, 1 and 2 times. Under these conditions, the removal of organic matter was greater than 90% and nitrogen conversion was favored by applying lower loads of (0.18 Kg.N.m-3.d-1). It was found that the hydrodynamic evaluation showed the continuous-stirred reactors behavior with 2 to 2.5 reactors in series (N-CSTR). / O objetivo desse trabalho foi avaliar um reator combinado anaeróbio-aeróbio de leito fixo e fluxo ascendente com recirculação da fase líquida, para a remoção de nitrogênio e matéria orgânica proveniente de água residuária de abatedouro de aves. O reator foi confeccionado em um tubo de acrílico de diâmetro interno de 93 mm e comprimento de 1000 mm, com volume útil de 5,6 L, sendo 3,5 L correspondentes aos compartimentos anaeróbios e 2,1 L correspondentes ao compartimento aeróbio. O leito para a imobilização da biomassa foi formado por argila expandida e espuma de poliuretano. A apresentação desse trabalho foi dividida em três artigos. No primeiro artigo, avaliou-se o desempenho do reator em relação à remoção de nitrogênio (≈65 mg.N.L-1) e de matéria orgânica (≈600 mg.DQO.L-1) em função da taxa de recirculação (R=0,5; 1 e 2) e do tempo de detenção hidráulica (TDH) de 11 horas (6,8 horas na condição anaeróbia e 4,2 horas na condição aeróbia), ao longo do tempo. A melhor condição operacional foi obtida com taxa de recirculação de 2. Nessa condição, a eficiência de remoção de nitrogênio total foi de 65% com concentrações efluentes de 6 mg.NH4+.L-1 e 12 mg.NO3-.L-1. Para todas as condições testadas, a eficiência de remoção de matéria orgânica apresentou-se superior a 95%, com concentração efluente de aproximadamente 20 mg.DQO.L-1. Assim, o aumento da taxa de recirculação influenciou positivamente no desempenho do reator. No segundo artigo, avaliaram-se os tempos de detenção hidráulica (TDH) de 14 horas, 11 horas e 8 horas com taxa de recirculação (R) de 0,5 (Ensaio I), R=1 (Ensaio II) e R=2 (Ensaio III). As concentrações médias afluentes foram 65 mg.NT.L-1, 580 mg.DQO.L-1, 77 mg.L-1 de alcalinidade total e pH de 6,4. As amostras foram coletadas na entrada e saída de cada compartimento, ao longo da altura do reator. Na Etapa I, e as eficiências de nitrificação foram de 76%, 70% e 41%, respectivamente para 14 horas, 11 horas e 8 horas, evidenciando o efeito do TDH. Em todas as etapas, a alcalinidade foi considerada o fator limitante do processo e o seu déficit variou de 10% a 30%. Atribuiu-se a esse fator a baixa eficiência na eliminação de nitrogênio total de aproximadamente 45%. Durante todo o experimento, a eficiência de remoção de matéria orgânica em termos de demanda química de oxigênio (DQO) foi superior a 90% e apresentou ajuste ao modelo cinético de primeira ordem para a degradação do substrato. No terceiro artigo, avaliou-se o comportamento hidrodinâmico desse sistema, a partir de ensaios de estímulo resposta utilizando o traçador Eosina Y. Avaliou-se o tempo de detenção hidráulica de 8 horas com as três taxas de recirculação, de 0,5, 1 e 2 vezes. Nessas condições, a remoção de matéria orgânica foi superior a 90% e a conversão de nitrogênio foi beneficiada com a aplicação de cargas menores (0,18 Kg.N.m-3.d-1). Na avaliação hidrodinâmica verificou-se que o reator apresentou comportamento de reator de mistura completa com 2 a 2,5 reatores em série (N-CSTR).