Lipases são enzimas que hidrolisam especificamente óleos e gorduras, podendo ser de grande interesse para vários segmentos industriais como têxtil, cosméticos, alimentícios e tratamento de efluentes com elevada carga de gordura. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a produção de complexos enzimáticos lipolíticos produzidos por microrganismos isolados de um sistema de tratamento biológico de efluentes de um hotel, visando obter lipases com potencial para emprego em processos biotecnológicos. Para a seleção do microrganismo lipolítico foram utilizados 65 isolados bacterianos oriundos do efluente bruto e tratado da wetland e da caixa de gordura do restaurante do hotel. A produção de lipase foi testada em placa em meio de cultivo acrescido de azeite de oliva e rodamina B, incubados a 25°C e 30ºC por 24h-48h e as placas observadas sob luz UV 350 nm. Deste total de isolados, sete oriundos da wetland e 22 isolados da caixa de gordura foram positivos para lipase, pois apresentaram halos fluorescentes alaranjado. Os isolados foram testados novamente em placa, porém numa condição mais estressante em termos de nutrientes para induzir a utilização do azeite e assim selecionar as melhores produtoras de enzimas Desses, 12 isolados apresentaram atividade lipolítica e aquele que apresentou halo mais evidente e maior foi selecionado para ensaios com crescimento em cultura submersa em agitador orbital e biorreator em três substratos diferentes (azeite de oliva, óleo de semente de uva e óleo de canola) para a determinação da atividade enzimática. As bactérias lipolíticas identificadas bioquimicamente foram do gênero Enterobacter, Acinetobacter, Pseudomonas, Klebsiella e Burkholderia. Os ensaios em cultura submersa em biorreator nos três substratos avaliados apresentaram a máxima produção de lipase após 12 horas de cultivo; azeite de oliva 0,358 U/mL.min-1, óleo de semente de uva 0,352 U/mL.min-1 e óleo de canola 0,348 U/mL.min-1. Em cultivo submerso em agitador orbital, o meio de cultivo na presença de Tween 80, apresentou melhor atividade enzimática que o meio de cultivo sem a presença do emulsionante. A identificação molecular do isolado apresentou identidade com o gênero Acinetobacter baylyi. A análise por SDS-PAGE sugere uma lipase com massa molecular de 35 kDa. / Lipases are enzymes that specifically hydrolyze oils and fats and may be of great interest to various industrial segments such as textiles, cosmetics, food and effluent treatment with the high fat load. The aim of this work was to evaluate the production of lipolytic enzymatic complexes produced by microorganisms isolated from a biological treatment system of effluents of a hotel, aiming to obtain lipases with potential for use in biotechnological processes. To select the best lipolytic microorganism, we used 65 bacterial isolates, recovered from the raw and treated effluent of the wetland system and from the fat tank of the hotel restaurant. Lipase production was evaluated in culture medium supplemented with olive oil and rhodamine B, incubated at 25°C and 30°C for 24h-48h. The grown colonies were observed under UV light at 350 nm. Out of that, seven isolates from wetland and 22 isolated from the fat tank were positive for lipase as they exhibited orange fluorescent halos. The isolates were again seeded on medium with a stressful nutrient condition to induce the use of olive oil and thus select the best enzyme producers Of these, 12 isolates presented lipolytic activity, and the one that showed the most evident halo was selected for assays in submerged culture in an orbital shaker and bioreactor using three different substrates (olive oil, grape seed oil, and canola oil). The lipolytic bacteria identified were of the genus Enterobacter, Acinetobacter, Pseudomonas, Klebsiella, and Burkholderia. The assays run in the bioreactor showed the maximum lipase production after 12 hours of culture with the three substrates evaluated; 0,358 U/mL.min-1 in olive oil, 0,352 U/mL.min-1 grape seed oil, and 0.348 U/mL.min-1 canola oil. The results obtained in an orbital shaker showed better enzymatic activities in the presence of Tween 80 on the culture medium. The molecular identification showed identity with the genus Acinetobacter baylyi. Analysis by SDS-page suggests a lipase with a molecular mass of 35 kDa.

The use of treated wastewater for agricultural purposes can become an alternative to maintaining the quality of water bodies, the biota of natural systems as well as relieving demand and preserve the supply of water to use more restrictive. Coupled with the benefits mentioned, reuse positively affects agricultural productivity and significant savings in chemical fertilizers, however, even though there are several advantages inherent in the use of recycled water in agriculture should be to list the fact of the presence of pathogens and organic contaminants. Therefore, this thesis aimed to evaluate the effects of wastewater reuse in the microbiological quality of sunflower (Helianthus annuus L.). The experiment was conducted in the greenhouse of the Department of Agricultural Engineering (DEA), located at the Federal University of Sergipe, São Cristóvão in the period July to September 2012. The treated wastewater were collected in Sewage Treatment Plant (WWTP) Rosa Elze, located in the municipality of São Cristóvão/SE. Irrigation was performed using the following treatments: T1 (100% drinking water Sanitation Company of Sergipe - DESO), T2 (100% of treated wastewater), T3 (50% water DESO + 50% water treated wastewater), T4 (DESO 25% water + 75% of treated wastewater) and T5 (DESO 75% water + 25% of treated wastewater). The irrigation was obtained using the method of FAO 56. We used a completely randomized design (CRD) with five treatments and four replications per plot useful. The data were analyzed according to the parameters recommended by Resolution no. 12 02/01/2001 National Agency of Sanitary Surveillance - ANVISA. We evaluated the parameters of climate, irrigation and water, but the object of the study refers to the microbiological quality of the tops, was carried out the enumeration of coliforms, E. coli, yeasts and Salmonella. The results of the analysis show that the microbiological quality shoots of sunflower is within the standards established by law, however it is necessary to further study the issue, especially in relation to the ground. / A utilização de águas residuárias tratadas para fins agrícolas pode se tornar uma alternativa para a manutenção da qualidade dos corpos hídricos, da biota natural dos sistemas bem como alívio de demanda e preservação da oferta de água para uso mais restritivos. Aliada aos benefícios citados, o reuso agrícola afeta positivamente na produtividade e na economia significativa de fertilizantes químicos, contudo, mesmo existindo diversas vantagens inerentes ao uso de água de reuso na agricultura deve-se elencar o fato da presença dos patógenos e de contaminantes orgânicos. Portanto, a presente dissertação teve como objetivo avaliar os efeitos do reuso de águas residuárias na qualidade microbiológica da cultura do girassol (Helianthus annuus L.). O experimento foi realizado em casa de vegetação do Departamento de Engenharia Agronômica (DEA), localizada na Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão no período de julho a setembro de 2012. As águas residuárias tratadas foram coletadas na Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) Rosa Elze, localizada no Município de São Cristóvão/SE. As irrigações foram realizadas utilizando-se os seguintes tratamentos: T1 (100% de água potável da Companhia de Saneamento de Sergipe DESO); T2 (100 % de água residuária tratada); T3 (50% de água DESO + 50% de água residuária tratada); T4 (25% de água DESO + 75% de água residuária tratada) e T5 (75% de água DESO + 25% de água residuária tratada). A lâmina de irrigação foi obtida utilizando-se o método do FAO 56. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado (DIC), com 5 tratamentos e 4 repetições por parcela útil. Os dados obtidos foram submetidos à análise de acordo com os parâmetros recomendados pela Resolução n°. 12 de 02/01/2001 pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária - ANVISA. Foram avaliados os parâmetros relativos ao clima, irrigação e água, porém o objeto principal do estudo remete à qualidade microbiológica da parte aérea das plântulas, foi realizada a enumeração de coliformes termotolerantes, E. coli, bolores e leveduras e a pesquisa de Salmonella. Os resultados obtidos nas análises de qualidade microbiológicas demonstram que a parte aérea do girassol encontra-se dentro dos padrões estabelecidos pela legislação vigente, contudo se faz necessário estudos mais aprofundados à temática, sobretudo no tocante ao solo.

O tratamento de efluentes por digestão anaeróbia tem sido amplamente modelado via ADM1 (Anaerobic Digestion Model No. 1) desenvolvido pela IWA (International Water Association). Tal modelo é dinâmico de modo que concentrações das espécies químicas no interior do reator variam com o tempo, sendo matematicamente regidas por equações diferenciais ordinárias ou algébricas conforme a respectiva cinética química. Este trabalho teve como objetivo adaptar o modelo ADM1 para tratamento e posterior aproveitamento de efluentes agroindustriais, com interesse futuro ao tratamento anaeróbio da vinhaça de cana de açúcar. O presente trabalho considerou biorreatores contínuos de mistura perfeita (CSTR - Continuously Stirred Tank Reactor) e a solução numérica das equações governantes foi programada em linguagem Python. O modelo computacional implementado se mostrou aplicável e pode ser utilizado em demais pesquisas que se baseiam no modelo ADM1 de digestão anaeróbia para tratamento de efluentes agroindustriais, considerando possíveis adaptações devido à especificidade de cada tipo de efluente. / The wastewater treatment by anaerobic digestion has been extensively modelled by ADM1 (Anaerobic Digestion Model No. 1) developed by IWA (International Water Association). This model is dynamic so that chemical species concentrations within the reactor vary over time, being mathematically governed by either ordinary differential equations or algebraic equations according to their chemical kinetics. This research aimed at adapting the ADM1 model for treatment and subsequent use of agroindustrial effluents, with future interest in the anaerobic treatment of sugarcane vinasse. The present research considered Continuously Stirred Tank Reactor (CSTR) and the numerical solution of the governing equations was programmed in Python language. The computational model implemented was applicable and can be used in other studies that are based on the ADM1 model of anaerobic digestion for the treatment of agroindustrial effluents, considering possible adaptations due to the specificity of each type of efluente.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Marilia Guimaraes Couto.pdf: 2626367 bytes, checksum: afc3e94081d8927536881dca819ee34b (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biological processes of wastewater treatment systems can suffer operational instability caused by the presence of toxic pollutants in concentrations that inhibit the activity of organisms present. Heavy metals have received most attention, since, even in minute concentrations, some are extremely toxic to a wide variety of organisms. From this assumption, the present study aimed to evaluate the toxicity of hexavalent chromium [Cr(VI)] for microbial biomass of activated sludge systems using respirometry as evaluation tool. for assessment of acute and chronic Cr(VI) toxicity at six concentrations (5, 10, 20, 40, 80 and 160mg/L) were studied. An experimental investigation was carried out with two pilot scale activated sludge systems (RBS1 and RBS2) operated simultaneously under sequencing batch regime. The first RBS1 received sewage, while the second , RBS2 , a part from sewage also received the potassium dichromate. The excess sludge RBS2 was compared with that of RBS1 for analysis of chronic toxicity of chromium. Sudden additions of chromium sludge RBS1 allowed evaluation of acute toxicity. Through respirometric tests it was possible top determine the maximum specific growth rate (µ ) of heterotrophic and autotrophic bacteria, used in this work as the main criterion for assessing the kinetics of processes using organic material and nitrification respectively. COD, TKN and total volatile and fixed suspended solids were also analyzed. Using RBS1-control reactor as a reference for maximum growth of microorganisms, the results showed that in the acute toxicity tests heterotrophic bacteria react at all concentrations Cr(VI), reducing (µ ) in more than 50 % when exposed to 20mgCr(VI)/L autotrophic obtained half (µ m ) of 5mgCr(VI)/L, showing complete inhibition with 160mgCr(VI)/L. In chronic toxicity tests heterotrophic bacteria showed maximum growth range of 85% to 40mgCr(VI)/L, whereas the daily addition of Cr(VI) to microorganisms favored acclimation, whereas autotrophic reacted only in the early days of addition of Cr(VI). / Os processos biológicos de sistemas de tratamento de águas residuárias podem sofrer instabilidade operacional ocasionada pela presença de poluentes tóxicos em concentrações que inibem a atividade dos organismos presentes. Os metais pesados têm recebido maior atenção, uma vez que, mesmo em quantidades mínimas, alguns são extremamente tóxicos, para uma grande variedade de organismos. A partir desse pressuposto, o presente estudo teve como objetivo principal avaliar a toxicidade de cromo hexavalente [Cr(VI)] para a biomassa microbiana de sistemas de lodo ativado, usando a respirometria como técnica de avaliação. Para avaliação da toxicidade aguda e crônica de Cr(VI) em sistema de lodo ativado foram estudadas seis concentrações (5mg/L; 10mg/L; 20mg/L; 40mg/L; 80mg/L; 160mg/L). Na investigação experimental foram operados dois reatores RBS1 e RBS2 simultaneamente, em regime de bateladas sequenciais. O primeiro RBS1 recebia esgoto, enquanto o segundo, RBS2, recebia além do esgoto, também dicromato de potássio. O lodo de excesso do RBS2 era comparado com o de RBS1 para análise da toxicidade crônica do cromo. Adições repentinas de cromo ao lodo de excesso do RBS1 permita a avaliação da toxicidade aguda. Por meio dos testes respirométricos foi possível determinar a taxa de crescimento específico máxima (µ ) das bactérias heterotróficas e autotróficas, adotada neste trabalho como o principal parâmetro de avaliação da cinética dos processos de utilização de material orgânico e de nitrificação respectivamente. Também foram analisados DQO, NTK e sólidos suspensos totais, voláteis e fixos. Utilizando o RBS1-reator controle, como referência de crescimento máximo dos microrganismos, os resultados demonstraram que nos testes de toxicidade aguda as bactérias heterotróficas reagiram em todas as concentrações de Cr(VI), reduzindo o (µ m ) em mais de 50% quando expostas a 20mgCr(VI)/L, as autotróficas obtiveram metade do (µ m ) em 5mgCr(VI)/L, apresentando inibição total com 160mgCr(VI)/L. Nos testes de toxicidade crônica as bactérias heterotróficas apresentaram faixa ótima de crescimento de 85% com 40mgCr(VI)/L, visto que à adição diária de Cr(VI) aos microrganismos favoreceram a aclimatação, enquanto que as autotróficas só reagiram nos primeiros dias de adição de Cr(VI).

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Alane Lima de Freitas Souto.pdf: 2727206 bytes, checksum: 8258a5fc7bdd5df40f8739d55a74ebaa (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Combining anaerobic and aerobic processes in wastewater treatment systems have been considered viable alternatives technically-economically than traditional systems because they have higher nutrient removal , using this way compact systems , low cost - effective and easy maintenance and operation. Since then, Brazilian law regarding the release of effluents into water bodies. In this study, studies were developed as a treatment system combining anaerobic / anoxic ( An/Ax ) followed by aerobic reactor with immobilized support medium (RAMSI) , seeking to produce effluent with low concentrations of organic material and nutrients and produce less sludge excess. The experiment was conducted in two phases. The first phase consisted of combined system anaerobic / anoxic (An/Ax) followed by aerobic reactor of immobilized support medium (synthetic polyurethane sponge) submerged immobilized (RAMSI) operated under batch recirculation . In the second, respirometric tests were performed as a tool to assess the biodegradability of activated sludge lysate through techniques induced cell lysis : acid-base reaction , microwave , thermal and mechanical action. The combined system removed efficiently carbonaceous material (92%, SST (98%), SSV (97%), NTK (93%) and N- NH 4 - (96 %). Producing effluent with average concentrations of nitrite and nitrate, respectively 0.04 mg N - NO 2 - .L -1 and 0.65 mg N-NO 3 - .L - 1 . Through the bullet mass is found a bacterial growth designed for the consumption and removal of substrate (organic fraction) and the nitrification followed by denitrification (nitrogen fraction). Regarding the quantification of biomass present in the reactor An/Ax and RAMSI, found RAMSI showed that the highest concentration of SSV (12766) mg.L and COD (10,878 mg L -1 ) that An/Ax reactor, associating this result in the biofilm support medium (polyurethane foam) inserted inside the reactor. Results obtained through respirometric tests found that the concentration of sludge presented ground rapidly biodegradable material superior to others lysates sludge. / istemas combinando processos anaeróbio e aeróbio no tratamento de águas residuárias, têm sido considerados alternativas viáveis do ponto de vista técnicoeconômico em relação aos sistemas tradicionais por apresentarem maiores remoções de nutrientes, utilizando desta maneira sistemas compactos, de baixo custo-benefício e de fácil manutenção e operação. Atendendo assim, a legislação brasileira quanto ao lançamento dos efluentes nos corpos d água. Neste estudo, foram desenvolvidos estudos em um sistema de tratamento combinando reator anaeróbio/anóxico (An/Ax) seguido de reator aeróbio com meio suporte imobilizado (RAMSI), buscando produzir efluente com baixas concentrações de material carbonáceo e nutrientes e menor produção de lodo de excesso. O experimento foi realizado em duas fases. A primeira fase foi constituída de sistema combinado anaeróbio/anóxico (An/Ax) seguido de reator aeróbio de meio suporte imobilizado (esponja sintética de poliuretano) submerso imobilizado (RAMSI) operado em regime de bateladas com recirculação. Na segunda, foram realizados testes respirométricos como ferramenta para avaliar a biodegradabilidade de lodo biológico lisado, por meio de técnicas de lise celular induzida: reação ácido-base, microondas, térmica e ação mecânica. O sistema combinado removeu de forma eficiente material carbonáceo (92%), SST (98%), SSV (97%), NTK (93%) e N-NH4 - (96%). Produzindo efluente com concentrações médias de nitrito e nitrato, respectivamente de 0,04 mgN-NO 1 e 0,65 mgN-NO 3 - .L -1 . Através do balanço de massa constatou se um crescimento bacteriano concebido pelo consumo e remoção de substrato (fração orgânica) e no processo de nitrificação seguido de desnitrificação (fração nitrogenada. Quanto a quantificação de biomassa presente no reator An/Ax e no RAMSI, constatou-se que o RAMSI apresentou maior concentração de SSV (12766) mg.L -1 e DQO (10878 mg.L -1 ) que o reator An/Ax, associando-se esse resultado ao biofilme formado no meio suporte (espuma de poliuretano) inserido no interior do reator. Os resultados obtidos através dos testes respirométricos constataram que o lodo triturado apresentou concentração de material rapidamente biodegradável superior aos demais lodos lisados.

Em todo o mundo existe uma crescente competição pelo uso de água entre diversos setores da sociedade. O consumo de água na agricultura é grande em relação a outros tipos de uso, podendo afetar a disponibilidade deste recurso para a população urbana se este não for bem administrado. No Brasil, a agricultura consome cerca de 61% da água doce total. Entre as diferentes alternativas utilizadas pelas sociedades contemporâneas para solucionar ou minimizar este problema, visando à utilização racional e eficiente desse precioso recurso natural, o reuso de águas residuárias (efluentes) é uma opção viável econômica e ambientalmente correta. O objetivo desse trabalho foi estudar as alterações na matéria orgânica de um Argissolo Vermelho Distrófico Latossólico cultivado com capim-Bermuda Tifton 85 submetidos à adição de efluentes gerados na estação de tratamento de esgoto. As amostras utilizadas foram coletadas no município de Lins/SP em experimento já em andamento. O delineamento experimental empregado foi o de blocos completos casualizados com seis tratamentos e três repetições. Os seis tratamentos estudados foram: (1) SI - sem irrigação e sem fertilização nitrogenada mineral (FNM) - (branco); (2) E100 - irrigação com efluente e 100% (520 Kg ha-1 ano-1) da dose recomendada de FNM para o capim Tifton - 85; (3) E66 - irrigação com efluente e 66% (343,2 Kg ha-1 ano-1) da FNM; (4) E33 - irrigação com efluente e 33% (171,6 Kg ha-1 ano-1) da FNM; (5) E0 - irrigação com efluente e 0% (0 Kg ha-1 ano-1) da FNM; (6) W100 - irrigação com água de consumo e 100% (520 Kg ha-1 ano-1) da FNM. Dessas amostras foram extraídos os ácidos húmicos (AH) para observar os efeitos da adição do efluente de esgoto tratado (EET) utilizando ressonância magnética nuclear de 13C (13C RMN), infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), fluorescência de luz uv-visível, ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e análise elementar (C, H, N, S). Para análise do solo intacto utilizou-se a fluorescência induzida por laser e os teores de carbono foram determinados pelo carbono orgânico total (COT). Através dos resultados obtidos pela análise elementar, FTIR e 13C RMN não foi possível obter informações a respeito das alterações na composição dos AH após a adição do EET, pois estas técnicas não foram sensíveis às mudanças da MO. Tanto os experimentos de FTIR como o de 13C RMN forneceu espectros com bandas características de grupos alifáticos, comprovando seu alto grau de alifaticidade. Os resultados da espectroscopia de fluorescência em solução demonstraram que a irrigação com EET aumenta tanto a concentração de estruturas complexas quanto o grau de humificação dos AH. Os resultados de FIL para solos inteiros, entretanto, não mostraram alteração significativa com a irrigação com EET (exceto o tratamento E33), indicando que as alterações das substâncias húmicas no solo analisado ocorreram preferencialmente nos AH e afetando muito pouco da humina, que representa mais de 80% das SH do solo. Os resultados obtidos por RPE demonstraram que os tratamentos irrigados com EET apresentaram um aumento na concentração de radicais livres do tipo semiquinona, com o aumento da adubação, exceto o tratamento E33. Sendo assim, em relação a MOS, a irrigação com EET por um período de quatro não causa mudanças significativas, e neste aspecto pode ser indicada como alternativa de irrigação não impactando significativamente a matéria orgânica e proporcionando benefícios econômicos, ambientais e sociais. / Around the world there is a growing competition for the use of water among several sectors of society. Water consumption in agriculture is large when compared to other types of use and can affect the availability of water for the urban population unless it is well administered. In Brazil, agriculture consumes about 61% of the total freshwater. Among the different ways tried by contemporary societies to solve or minimize this problem, aiming to use rationally and efficiently this precious natural resource, reuse of wastewater (effluents) is an economically viable and environmentally correct option. The aim of this work was to study the changes in organic matter in a Typic Hapludults cultivated with Tifton 85 Bermudagrass submitted to addition of effluent generated by sewage treatment. The utilized samples were collected at Lins / SP, being part of a previously started experiment. The experimental design employed was the randomized complete blocks, with six treatments and three replications. The analyzed six treatments were: (1) WI - without irrigation and without nitrogen as mineral fertilizer (NMF) - (white), (2)E100 - irrigation with effluent and 100% (520 kg ha-1 year-1) of the recommended dose of NMF for the Bermudagrass Tifton - 85, (3) E66 - irrigation with eflluent and 66% (343.2 kg ha-1 year-1) of the NMF, (4)E33 - irrigation with effluent and 33% (171.6 Kg ha-1 year-1) of the NMF,(5) E0 - irrigation with effluent and 0% (0 kg ha-1 year-1) of the NMF,(6) W100 - irrigation with water for consumption and 100% (520 Kg ha-1 year-1) of the NMF. Humic acids (HA) were extracted from these samples in order to observe the effects of adding treated sewage effluent (TSE) using nuclear magnetic resonance of 13C (13C NMR) spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, UVvisible and fluorescence spectroscopy, electronic paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy and elementary analysis (C, H, N, S). In order to analyze the whole soil, laser induced fluorescence (LIF) was utilized, and the carbon levels were determined through total organic carbon (TOC). Through the results obtained by elementary analysis, FTIR and 13C NMR, it was not possible to obtain information about changes in the composition of HA after adding the TSE, because these techniques were not sensitive to changes in OM. Both 13C NMR and FTIR provided spectra with bands typical of aliphatic groups, showing their high degree of aliphaticity. The fluorescence spectroscopy results for samples in solution demonstrated that the irrigation with TSE increases both the concentration of complex structures and the humification degree of HA. The results of LIF for the whole soil, however, showed no significant change with irrigation with TSE (except for the treatment E33), indicating that changes of humic substances in the analyzed soil occurred mainly in HA, and affecting very little on humin, which represents more than 80% of the soil HS. The results obtained by EPR demonstrated that the treatments irrigated with TSE showed an increase in the concentration of semiquinone-type free radicals, with increasing fertilization, except for the treatment E33. Therefore, regarding SOM, irrigation with TSE along a four years period did not cause significant changes, and, under this viewpoint, it can be indicated as an alternative irrigation not significantly impacting the organic matter and providing economic, environmental and social benefits.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de desinfecção de águas oriundas de esgotos domésticos, no qual seja aproveitado o calor gerado pelo sol, mantendo na água suas características químicas úteis às plantas. O experimento foi desenvolvido em duas etapas, a fim de se verificar sua viabilidade. A primeira etapa foi realizada em laboratório, com amostras de água coletadas no Ribeirão Piracicamirim. Utilizando-se um regulador automático de temperatura, foram realizados testes com o objetivo de verificar a redução de coliformes, sob as temperaturas de 45, 50, 55 e 60°C. Para os testes de quantificação e viabilidade dos ovos de helmintos foi feita a coleta de água residuária, proveniente da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) Piracicamirim. Ao ser encontrada a menor temperatura na qual ocorre a maior redução de coliformes, utilizou-se o mesmo regulador automático de temperatura e procederam-se os testes sob as temperaturas 60, 70, 80, 90 e 100°C, durante o período de 1 hora de exposição. A segunda etapa foi realizada em campo. Foi implantado um sistema composto por placa solar para o aquecimento da água e reservatórios, utilizando como principio a diferença de altura de carga entre os reservatórios de entrada e saída para que a água atingisse a temperatura necessária. Nesta etapa, foram utilizados três reservatórios. No 3° reservatório, foi instalado um mecanismo que permitiu que o tubo conectado a caixa fosse movimentado de modo a ficar mais alto ou mais baixo, de acordo com a temperatura desejada. As amostras onde objetivou-se verificar presença e viabilidade de ovos de helmintos foram submetidas ao processo de separação de resíduos que permitiu posteriormente análise ao microscópio. Ao término do experimento foi realizada a comparação dos resultados e observou-se que nas temperaturas de 55°C e 60°C, o tempo de uma hora foi eficiente para eliminar tanto coliformes totais como Escherichia coli presentes nas amostras em comparação à amostra de caracterização da água testada. Diante disso, realizaram-se testes reduzindo o tempo de exposição das amostras, obtendo-se como resultado o tempo mínimo de 15 minutos à temperatura de 60°C para que fosse alcançado o mesmo resultado obtido com uma hora de exposição. Nas amostras que foram submetidas ao tratamento e incubadas, apenas na amostra submetida a 60°C foi possível a observação de um ovo de helminto, que se verificou infértil. Nas demais amostras correspondentes aos outros tratamentos, não foi possível a recuperação de ovos de helmintos nas lâminas observadas. É possível que durante o processo de limpeza para redução de resíduos nas amostras tenha ocorrido perda de material devido à desintegração da matéria orgânica presente. Diante dos resultados obtidos, pôde-se chegar à conclusão que, apesar do sistema de desinfecção não ter apresentado os resultados esperados, ele atendeu ao objetivo proposto. O sistema deve ser aprimorado para que se chegue a um modelo em que, possa ser utilizado de maneira segura o aproveitamento de águas residuárias para uso em diversos sistemas de irrigação para a agricultura. / The objective of this study was to develop a water disinfection system originated from domestic sewage, which is harnessed the heat generated by the sun, keeping the water their chemical characteristics useful to plants. The experiment was conducted in two stages, in order to verify its viability. The first step was performed in the laboratory, with water samples collected in Piracicamirim brook. Using an automatic temperature regulator, tests were performed in order to verify the reduction in coliform, at temperatures of 45, 50, 55 and 60°C. For the tests of quantification and viability of helminth eggs was made to collect wastewater from the Wastewater Treatment Station (WWTS) Piracicamirim. When found to be the lowest temperature at which happens the greatest reduction in coliform, we used the same automatic temperature regulator and the tests were carried at temperatures 60, 70, 80, 90 and 100°C for a period of 1 hour exposure. The second stage was conducted in the field. A system comprising solar panel to heat the water tank, using principle as the load height difference between the inlet and outlet reservoirs for the water to reach the required temperature has been deployed. In this step, three reservoirs are used. On the 3rd tank was installed a mechanism that allowed the tube to be connected to the box so as to be moved higher or lower, according to the desired temperature. Samples where the objective was to verify the presence and viability of helminth eggs were submitted to the waste separation process which subsequently allowed analysis under the microscope. At the end of experiment was performed to compare the results and it was observed that at temperatures of 55°C and 60°C, the time of one hour was effective to eliminate both total coliforms and Escherichia coli in the samples compared to the sample characterization of the test water. Therefore, tests were conducted by reducing the exposure time of the samples, obtaining as a result a minimum of 15 minutes at a temperature of 60°C time for which achieved the same result was obtained with a one hour exposure. In the samples that were subjected to treatment and incubated, only in the sample treated at 60°C was possible to observe a helminth egg it was found infertile. In the other samples corresponding to other treatments, recovery of helminth eggs in the observed blades was not possible. It is possible that during the cleaning process for waste reduction has occurred in the samples loss of material due to disintegration of the organic matter. Based on these results, we could conclude that despite the disinfection system not producing expected results, he met the objective. The system should be improved in order to arrive at a model that can be used safely harnessing wastewater for use in various irrigation systems for agriculture.

A reutilização de efluentes domésticos tratados para fins agrícolas pode favorecer o desenvolvimento de uma determinada região, particularmente nos casos de escassez de água. Os benefícios econômicos que o reuso pode proporcionar estão relacionados ao aumento da área cultivada e da produtividade agrícola, decorrente do aporte de nutrientes encontrados nestas águas. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos do reuso de efluente doméstico tratado na irrigação de pimentão, visando produzir frutos adequados para consumo humano, e aumentar o rendimento da cultura em relação ao rendimento obtido usando água potável. Foram avaliadas características físicas, químicas e microbiológicas do efluente tratado, da água potável utilizada e do solo usado no cultivo. Também se avaliou o efeito do elemento nitrogênio fornecido pelo efluente e suas implicações no estado nutricional das plantas, nas medidas de crescimento, na produção de matéria seca e no rendimento da cultura, bem como as características microbiológicas dos frutos produzidos. Esse estudo foi realizado no período de Maio a Setembro de 2005, com uma variedade de pimentão. O delineamento experimental foi aleatorizado em esquema fatorial 4x2, sendo quatro tipos de água e dois níveis de adubação, e 12 repetições para cada tratamento. Foi possível concluir que a água residuária apresentou boas qualidades físicas, químicas e microbiológicas, não alterou significativamente os teores de macro e micronutrientes do solo nem provocou aumento na contaminação microbiológica desse, sendo, portanto, adequada para irrigação da cultura do pimentão. Além disso, o N mineral necessário para as plantas foi suprido parcialmente pela concentração de nitrogênio contido na água residuária usada. Exceto para o fósforo, as plantas cultivadas com água residuária apresentaram teores adequados de macro e micronutrientes no tecido foliar, e, na presença de N mineral, não houve alterações significativas na matéria seca da plantas. Entretanto, na ausência do fertilizante nitrogenado, a água residuária propiciou um incremento significativo dessa variável. O diâmetro de colo das plantas e sua altura foram maiores com o uso de água residuária do que com uso de água potável, além de proporcionar um aumento de 60% no rendimento dos frutos. Os frutos produzidos no experimento foram aceitáveis para o consumo, de acordo com os padrões recomendados pela Resolução n.º 12 de 02/01/2001 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA, sendo de qualidade microbiológica superior aos frutos comercializados, principalmente em relação aos coliformes totais. / The use of treated wastewater for agricultural irrigation can improve the development of a particular region, particularly if such region suffers from water scarcity problems. Some of the economic benefits achieved with wastewater reuse are the increase of the cultivated area and agricultural productivity due to the richness of nutrients found at the sewage. However, the reuse of untreated sewage can cause environmental and health problems, which can be avoided if the sewage is used in a safe manner. This work aims to provide an analysis of the effects of treated wastewater reuse in pepper plants, in order to produce fruits for human consumption and to increase plant productivity when compared to potable water irrigation. In this research it was assessed the physical, chemical and microbiological characteristics of the treated effluent, the tap water and the cultivated soil. It was also assessed the effect of the nitrogen element found in wastewater and its implications on the plants nutrition, growth measures, dry matter production and yield crop, as well as the microbiological characteristics of the produced fruits. This research was carried out from May to September 2005 and it was cultivated one variety of pepper. The experimental design was randomized in a 4 x 2 factorial scheme (four water types and two fertilization levels) and twelve repetitions. By the end of the experiment it was possible to conclude that the effluent presented adequate physical, chemical and microbiological quality for pepper plants irrigation, and, in general, did not significantly change the concentration of macronutrients and micronutrients of the cultivated soil, neither the microbiological contamination, which makes it suitable for pepper plants irrigation. Furthermore, the plant nutritional need of N-mineral was partially supplied by the nitrogen concentration found in the effluent used for irrigation. With exception of the phosphorus, all plants presented adequate concentrations of macronutrients and micronutrients on the tissue of the leaf, when irrigated with wastewater, and when using N-fertilizer, no changes were observed in the production of dry matter of the plants. However, when N-fertilizer was absent, there was an increase of this variable when using wastewater irrigation. The height and steam diameter of the plants irrigated with wastewater were bigger than those irrigated with tap water, and the fruit yield increased in almost 60%. The fruits yielded in this research are suited for human consumption according to the resolution No 12 dated 02/11/2001 of the "Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA", and presented presented a better microbiological quality in comparison to the commercially available fruits, primarily due to the total coliforms.

A escassez de água e a grande geração de esgoto doméstico com necessidade de tratamento estimulam o uso de águas residuárias na agricultura. A irrigação por gotejamento caracteriza-se como um sistema seguro para esta finalidade, mas possui como barreira tecnológica o entupimento dos gotejadores. Neste trabalho, objetivou-se selecionar modelos de gotejadores e manejos mitigadores do entupimento por uso de água residuária oriunda de tratamento secundário de esgoto doméstico. Desenvolveu-se o estudo em três etapas: (I) a caracterização de 15 modelos de gotejador novos, (II) a préseleção dos emissores e (III) a seleção da combinação manejo e modelo. Os manejos foram controle, cloração a 0,5 mg L-1 de cloro residual livre ao final da irrigação medido ao final do sistema, ar comprimido a 1,96 kPa na entrada dos emissores e a combinação de cloração e ar comprimido, utilizando-se filtragem de areia (De = 0,59 mm), disco (120 mesh) e tela (200 mesh) em todos os tratamentos. Procederam-se avaliações de vazão e cálculos de coeficiente de variação de vazão (CVq) e de grau de entupimento (GE). Os modelos apresentaram coeficiente de variação de fabricação aceitável e diferentes sensibilidades ao entupimento. O entupimento foi parcial, ocorreu de maneira desuniforme, independente da uniformidade de distribuição de água (UD) do emissor novo, e surgiu pela formação de biofilme bacteriano associado a sólidos dissolvidos. Houve aumentos de vazão em alguns modelos. A cloração reduziu o grau de entupimento ao longo do tempo e evitou o entupimento total em emissores. O modelo B associado à cloração apresentou a maior probabilidade de encontrar emissores na faixa de 5 % de variação de vazão em relação aos novos e o modelo M associado à filtragem ou a tratamentos com ar comprimido, as menores probabilidades. Os manejos mostraram-se semelhantes quanto ao GE e ao CVq e obtiveram-se valores de UD inferiores a 60 %, CVq superiores a 20 % e GE superiores a 5 %. Finalmente, de acordo com o objetivo, selecionou-se o modelo B associado à cloração como a combinação que melhor atenuou o entupimento dos emissores. / The sustainable management of water resources, given the current and projected severe water shortages, requires that appropriate methods of water usage be implemented. One of these is the application of treated wastewater to agricultural land using drip irrigation systems, which is safe and among the most resource efficient methods of irrigation. However, the use of drip irrigation with wastewater is constrained by the potential for clogging in the emitters. To elucidate the mechanism of clogging, fifteen drip emitters models from different manufacturers were tested with secondary treated wastewater in the laboratory and two field experiments were conducted to evaluate emitters and treatments according to the degree of clogging (DC) and flow rate coefficient of variation (CVq). The treatments were control (filtrage only), chlorination (0.5 mg L-1 free residual chlorine injected at the end of each irrigation cycle), compressed air (1.96 kPa in the inlet drippers) and the chlorine and compressed air combination. The manufacture coefficient of variation was acceptable and different clogging susceptibility. The clogging was partial, non-uniform and was caused by biofilm with dissolved solids. Some drippers with overflow rates were noted. The chlorination decreased clogging overtime and reduced the complete clogging. The dripper model B (pressure compensated, flat and inserted in the line, with rectangular elastic membrane over a 30 mm passageway, 0.8 mm narrowest aperture, 1.61 L h-1 under 98 kPa) with chlorination was identified as having the best performance, with the highest number of emitters with a flow rate within five percent of the flow rate when new, and the dripper model M with chlorination was the worst performance with the lowest percent. The filtrage, chlorine and air treatments did not have a statistically significant affect in the DC or CVq. Distribution uniformities higher than 60 %, CVq higher than 20 % and DC higher then 5 % were found. Finally, according to the purposed, It was selected the dripper model B with chlorination as the best combination to mitigate the clogging

A presença do óleo pode trazer graves problemas ambientais quando lançado em corpos dágua. A remoção de óleos e graxas de efluentes industriais, principalmente quando na forma emulsificada ainda é um desafio para o tratamento de efluentes industriais. Argilas quimicamente modificadas com sais quaternários de amônio podem ser uma alternativa para o tratamento de efluentes oleosos por apresentarem características organofílicas, podendo desta forma ser utilizadas como material adsorptivo. O presente trabalho estuda a aplicabilidade de uma argila organofílica granular, seja de forma simples ou em combinação com carvão ativado granular, como meio filtrante para a remoção de óleos e graxas de dois efluentes industriais reais oriundos de uma indústria de laminação a frio e uma indústria automobilística. Ambos os efluentes apresentam concentrações baixas de óleos e graxas, variando entre 5 e 30 mg/l de óleos e graxas, entretanto, estes valores não estão sempre em concordância com a legislação vigente. A análise gravimétrica de óleos e graxas não forneceu dados confiáveis, entretanto, foi possível observar uma redução da concentração de carbono orgânico total (COT) após o tratamento com a argila organofílica granular. A redução da concentração de COT foi ainda maior após o tratamento do efluente com a composição Argila Organofílica Granular seguida de Carvão Ativado Granular. Tal composição é a mais recomendada, pois garante bons resultados, além de aumentar a vida útil do carvão ativado. / The presence of oil in rivers, lakes and oceans can cause serious environmental hazards. The removal of oil and grease from industrial effluents, especially in its emulsified form, is still a challenge for the industrial wastewater treatment sector. Clays chemically modified with quarternary ammonium salts can be an alternative for the treatment of oily wastewater. Given its organophilic characteristics these organoclays can be used as adsorptive media. The present study evaluates the applicability of a granular organoclay, be it in its simple form, or combined with activated granular charcoal, as a filtration medium for the oil and grease removal of two industrial effluents. Both effluents, one of a cold lamination industry and one of an automotive industry, have low oil and grease concentrations, between 5 and 30 mg/L, however these concentrations do not always comply with local directives. The data obtained by the gravimetric Oil and Grease analysis were not reliable, however it was possible to observe a reduction in the Total Organic Carbon (TOC) concentration of the effluent treated with the granular organoclay. It was also observed that the TOC concentration of the effluent was even larger when the effluent was treated with the composition, granular organoclay (GOC) followed by granular active charcoal (GAC). Thus, the composition GOC followed by GAC is the most recomended, for it garantees reliable results and enhances the GAC lifespan.