Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-30T19:11:38Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ CÁSSIO FERREIRA SALES - DISSERTAÇÃO PPGSA ACADÊMICO 2017.pdf: 2436161 bytes, checksum: 61851b7369200bd938f49d86ece368c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-30T19:11:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ CÁSSIO FERREIRA SALES - DISSERTAÇÃO PPGSA ACADÊMICO 2017.pdf: 2436161 bytes, checksum: 61851b7369200bd938f49d86ece368c6 (MD5) Previous issue date: 2017-07 / Os resíduos sólidos e líquidos gerados por atividades agropecuárias, como a atividade suinícola, bem como os resíduos orgânicos gerados a partir do desperdício de empresas de hortifrútis, feiras livres e/ou restaurantes, apresentam um grave problema ambiental devido ao seu elevado teor de contaminantes, logo, se faz necessário buscar alternativas de tratamento eficientes e dentro de um padrão de sustentabilidade técnica, econômica e ambiental. A biodigestão anaeróbica tem sido bastante estudada, pois além de fornecer um tratamento adequado aos resíduos e ser uma técnica economicamente viável, pode agregar valor aos produtos do processo. Dessa forma, este trabalho objetivou avaliar o comportamento das etapas metabólicas do processo de digestão anaeróbia de dejetos suínos e resíduos de alimentos sob diferentes proporções em um biodigestor do tipo canadense. O sistema foi instalado no Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar da Universidade Federal de Campina Grande, sendo exposto ao clima semiárido do sertão paraibano. O sistema funcionou durante oito meses, entre 15 de abril a 13 de dezembro de 2016, totalizando 240 dias, sendo o experimento dividido em três fases, e para cada fase foram tratados 3.200 kg de materiais. A condução ocorreu da seguinte forma: Na primeira fase o biodigestor foi alimentado apenas com dejetos suínos; Na segunda fase, do valor total a ser tratado, 75% foi de dejetos suínos e 25% de material orgânico (restos de frutas, legumes e verduras); A terceira fase, o biodigestor foi alimentado com 50% de dejetos de suínos e 50% de material orgânico. Para cada fase adotou-se um TRH de 35 dias, após esse tempo foi realizado análises quinzenalmente, até do 80° dia, onde ocorria o fim de uma fase e o início da seguinte. As análises, dos afluentes e efluentes, abrangeram as Físicas, Químicas e Microbiológicas, determinação dos macronutrientes nitrogênio, fósforo e potássio, e quantificação e qualificação do biogás gerado. Os resultados revelaram que, no funcionamento do biodigestor canadense, a segunda fase foi que apresentou os melhores resultados relacionados à digestão anaeróbica. Quanto aos macronutrientes avaliados, as maiores concentrações, no biofertilizante do biodigestor foram observadas na terceira fase do experimento, com 4,17 %. Quanto à produção de metano, constatou-se que a primeira fase foi a que maior produziu o gás, indicando que a adição de materiais secundários não influenciou na sua produção. / Solid and liquid waste generated by agricultural activities, such as pig farming, as well as organic waste generated from the waste of horticultural companies, fairgrounds and / or restaurants, a serious problem, a serious problem, a contaminant content, Therefore, it is necessary to seek efficient treatment alternatives and within a standard of technical, economic and environmental sustainability. Anaerobic biodigestion has been well studied, as well as providing adequate waste treatment and being an economically viable technique, can add value to the products of the process. Thus, this work aimed to evaluate the behavior of the metabolic stages of the anaerobic digestion process of swine manure and food residues under different proportions in a Canadian type biodigester. The system was installed at the Center of Science and Technology Agrifood of the Federal University of Campina Grande, being exposed to the semi-arid climate of the Paraíba hinterland. The system worked for eight months, between April 15 and December 13, 2016, totaling 240 days, the experiment being divided into three phases, and for each phase and treated 3,200 kg of materials. A conduction of the following form: In the first phase of the biodigestor was fed only with swine manure; In the second phase, of the total value of one being treated, 75% of swine manure and 25% of organic material (fruit, vegetable and vegetable remains); In the third stage, the biodigestor was fed with 50% of waste and 50% of organic material. For each phase, a HRT of 35 days was adopted, after that time was carried out biweekly, until 80th day, where the end of a phase and beginning of the follow-up occurred. As analyzes, of the tributaries and effluents, included as Physical, Chemical and Microbiological, determination of the macronutrients nitrogen, phosphorus and potassium, and quantification and qualification of the biogas generated. The results showed that in the operation of the Canadian biodigester, a second phase for the best results related to anaerobic digestion. As for the macronutrients, as higher concentrations, no biofertilizer of the biodigester was observed in the third stage of the experiment, with 4.17%. As for methane production, it was found that it is a first stage for a higher gas release, indicating that it is an addition of secondary materials did not influence its production.

Objetivou-se avaliar o uso de nitrato de cálcio (NC) na alimentação de ruminantes com vistas à mitigação da emissão de metano. Foram utilizadas quatro fêmeas de cada subespécie, Bos taurus taurus (Holandês) e vBos taurus indicus (Nelore), com peso médio inicial de 909,0 kg ± 72,0 e 387,0 kg ± 25,5, respectivamente, alimentadas com diferentes níveis de nitrato de cálcio na dieta (0%, 1%, 2% e 3%), sendo utilizado delineamento quadrado latino 4X4 replicado. O experimento teve duração de 4 períodos de 28 dias cada. Foram avaliados, a ingestão, excreção e digestibilidade de nutrientes, por meio de marcador externo dióxido de titânio, o comportamento ingestivo, com monitoramento visual por 24 horas, parâmetros sanguíneos, dinâmica ruminal, com esvaziamento total do rumen, contagem de protozoários, fermentação ruminal, pela técnica ex-situ, parâmetros urinários e balanço de nitrogênio, com coleta manual de urina tipo spot, e a biodigestão dos dejetos, por biodigestores do tipo batelada. Os taurinos apresentaram valores superiores para CMS, ingestão e digestibilidade de nutrientes e excreção de MS, PB, FDN, FDA, N, MO e EB, e inferiores para CMS em relação ao PV e PM. Os zebuínos apresentaram maiores taxas de ingestão, ruminação e mastigação de MS e FDN em min/kg, tendo valores inferiores para as mesmas taxas em kg/min. A genética e a dose de nitrato influenciaram as variáveis séricas, porém sem valores fora da normalidade. Quanto à dinâmica ruminal, os taurinos apresentaram valores absolutos superiores, e valores em relação ao PV e PM inferiores. Os zebuínos apresentaram maiores pH médio e mínimo e menos tempo de pH abaixo de 6,2, e maior contagem de protozoários. As concentrações de N-NH3, volume e produção de CH4 foram maiores para os zebuínos. Os taurinos apresentaram valores mais elevados para N microbiano (g/dia) e balanço de N retido (g/kg N ingerido), e menores valores para balanço de N nas fezes (g/kgN ingerido) e N microbiano (mg/kgPM.d-1). O aumento no nível de NC na dieta aumentou a digestibilidade de EE e ENN, tempo médio ruminando e taxa de mastigação de MS e FDN (min/kg), e diminuiu o CMS em relação ao PV e PM e excreção de MS, EE, ENN, MO e EB. A taxa de ingestão de MS e FDN (kg/min), a concentração de creatinina na urina (mg/kgPV), o tempo total comendo e balanço de nitrogênio amoniacal o rúmen sofreram efeito quadrático com a adição de NC na dieta. A porcentagem de FDN, PB e EE nos afluentes dos bidigestores sofreram influência da dose de nitrato na alimentação das vacas. Os biodigestores contendo os dejetos de taurinos tiveram os afluentes com maiores valores de FDN e FDA e menor teor de sólidos totais (ST), com menor volume de biogás e CH4 e menor relação de CH4/quantidade de fezes. Os taurinos apresentaram melhor aproveitamento do alimento, produzindo menos CH4, com menor rendimento verdadeiro de produção de metano nos biodigestores. A adição de NC afetou o consumo, digestibilidade e utilização do nitrogênio porém, sem afetar a produção de CH4 nem a eficiencia dos biodigestores. / The aim of the present study was evaluate the use of calcium nitrate in the feeding of ruminants to mitigate of methane. Four females cattle from each subspecies of cattle, Bos taurus taurus (Holstein) and Bos taurus indicus (Nellore), with initial average weight of 909,0 kg ± 72,0 e 387,0 kg ± 25,5, respectively, were used, and they were fed with distinct levels of calcium nitrate in the diet (0%, 1%, 2% e 3%) at four periods of 28 days each. Experimental design was composed by a replicated Latin square 4X4. Were avaluated: ingestion, excretion and digestibility of nutrients, by means of external marker titanium dioxide; the observation of behavior parameters during 24 hours; serum analysis; rumen content collection, aiming assessment of fermentation; protozoa count; ruminal fermentation by the ex-situ technique; manual urine collection for measurement of urinary compounds and nitrogen balance; and the anaerobic digestion of feces using batch digesters. Holsteins presented higher values for the DMI, ingestion and digestibility of the nutrients and excretion of DM, CP, NDF, ADF, N, OM e GE, and lower values for DMI at body weight (BW) and metabolic weight (MW) basis. Nellore cattle showed higher rates of ingestion, rumination and chewing of DM e NDF min/kg, having lower values for the same rates in kg/min. Serum variables were influenced by genetics and nitrate levels, but without values beyond normality. As rumen dynamics, Holsteins presented superior absolute values and inferior values when these parameters were calculated in BW and MW basis. The zebu cattle presented medium and minimum pH larger and less time pH below 6.2, having larger count for protozoa count. Nellore had higher concentrations for NH3, CH4 and production of CH4. Holstein presented higher values for microbial N (g/day) and N retained balance (g/kg N ingested) and lower values for N balance in feces (g/kgN ingested) and microbial N (mg/kgMW.d-1). The increase in the level of CN in the diet increased linearly the digestibility of EE and NNE, average time ruminating, chewing rate for DM and NDF (min/kg), and decreased the DMI in BW and MW basis and the excretion of DM, EE, NNE, OM and GE. The intake rate of DM and NDF kg/min, creatinine in urine (mg/kgBW), the total time eating and NH3 balance showed quadratic effect by increasing the addition of CN in the diet. The levels of nitrate on animal feed influenced the percentage of NDF, CP and EE in the batch digesters afluents. The biodigestors containing the taurine feces presented the highest values of NDF/ ADF affluent and lowest values for total solids (TS), lower volume of biogas and CH4 and lower ratio of CH4/amount of feces. Taurines presented better use of the feed, producing lesser CH4, and lower ultimate methane yield at batch digesters. The CN levels affected the intake, digestibility and nitrogen metabolism, however without affecting the production of CH4 or the batch digester efficiency.

Orientador: Marney Pascoli Cereda / Resumo: A pesquisa objetivou analisar o desempenho da digestão anaeróbia da manipueira em reator metanogênico, onde os afluentes foram anteriormente estabilizados a pH entre 5,5 e 6,0, com calcário dolomítico e NaOH, como referência, na fase acidogênica. Foram realizados quatro experimentos, cada um durou 3 TRH de 3 dias cada, desprezando-se o primeiro TRH. Nos dois primeiros experimentos, a manipueira foi estabilizada com NaOH, e após a estabilização, em um dos experimentos, foi diluída com água na proporção de 1:1 e em outro, não houve diluição. Nos outros dois experimentos, a manipueira foi estabilizada com calcário e diluída também nas duas concentrações como com NaOH, na proporção 1:1 com água e sem diluição. A fase acidogênica foi estabilizada em batelada e, como reatores foram utilizados o reator A com NaOH e o B com calcário. O reator metanogênico foi do tipo fluxo ascendente e leito fixo. O material de construção dos reatores foi PVC (cloreto de polivinila), com forma cilíndrica. A temperatura foi mantida entre 27o C (fase acidogênica) e 32o C (fase metanogênica). Como principais resultados, obteve-se uma relação entre acidez volátil/alcalinidade do reator metanogênico próxima a 1,0 em todos os experimentos e o pH efluente acima de 7,5, melhor rendimento de biogás com manipueira estabilizada com calcário e diluída 1:1 de 0,71 L gás.gCOTdestruída -1 apresentando a melhor taxa de redução final de cianeto total de 100%. No experimento em que a manipueira foi estabilizada com calcário e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The research objectified to analyze the efficiency of the cassava wastewater anaerobic digestion in methanogenic reactor with inffluent previous stabilized pH between 5.5 and 6.0, with limestones and NaOH, as reference in the acidogenic phase. There were four experiments evaluated, each one lasted 3 HRT of 3 days each. The first HRT was not evaluated. In the two first experiments, the wastewater was stabilized with NaOH and after one was diluted in the rate 1:1 (wastewater:water) and the other without dilution. In the others two experiments, the wastewater was stabilized with limestones and diluted also in the same concentrations as it was achieved with NaOH, in the rate 1:1 (wastewater:water) and without dilution. The acidogenic phase was stabilized in batch. The reactors were A with NaOH and B with limestones. The methanogenic reactor was up flow and fixed bed and the built material was PVC (polivinil chloride), cylindrical shape. The temperature was 27oC (acidogenic phase) and 32oC (methanogenic phase). The main results of the methanogenic reactor were volatile acidity/alcalinity rate near 1.0 in all the experiments and pH effluent above 7.5. The most biogas yield was achieved with wastewater stabilized with limestones and diluted 1:1 of 0.7 L biogas.g TOCdestroyed -1 and the best final reduction of total cyanide of 100%. In the experiment in that the wastewater was stabilized with limestones and without dilution in the inffluent of the methanogenic reactor, it was observed better reduction rates to: total organic carbon reduction of 56.48%, total solids reduction of 45.30%, volatile solids of 55.43%. The necessary amount of neutralizante for stabilization was of 2.3 kg of NaOH per 100 liters and 2.9 kg of lime per 100 liters. Economicament, the evaluation of the variable cost with the neutralizante of the cassava wastewater anaerobic digestion... (Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Resumo: Avaliaram-se dietas formuladas com milho ou sorgo para suínos nas fases inicial, crescimento e terminação sobre o desempenho dos animais, digestibilidade dos nutrientes, produção e características de fezes e urina e biodigestão anaeróbia dos dejetos. No ensaio de desempenho não foram verificadas diferenças quanto ao consumo médio diário de ração, ganho médio diário de peso e conversão alimentar. Foi realizado um ensaio de digestibilidade em cada fase de crescimento dos animais utilizando o método de coleta total de fezes, não se observando diferenças para coeficientes de digestibilidade da matéria seca e da energia bruta, coeficiente de metabolizabilidade, energia digestível e metabolizável. Os maiores coeficientes de digestibilidade da proteína bruta e proteína digestível foram verificados nos animais alimentados com dietas à base de milho na fase terminação. Para animais alimentados com dietas formuladas com sorgo foram verificados maiores valores de matéria seca digestível nas fases crescimento e terminação. Verificou-se maior produção média de fezes para animais alimentados com dietas formuladas com sorgo, gerando maiores coeficientes de resíduo. Os maiores teores de sólidos totais e voláteis foram verificados nas fezes de animais alimentados com dieta à base de milho, em todas as fases de crescimento. As concentrações médias dos nutrientes nas fezes e na urina variaram entre os tratamentos e fases. O abastecimento de 20 biodigestores indicou maiores reduções nos teores de sólidos voláteis e maiores produções de biogás quando se utilizaram fezes de suínos alimentados com dietas formuladas à base de milho. As concentrações médias dos nutrientes no afluente e efluente dos biodigestores variaram entre os tratamentos e fases. / Abstract: There were evaluated diets formulated with corn or sorghum for pigs in the initial stages, growing and finishing on the growth performance of animals, digestibility of nutrients, production and characteristics of feces and urine and anaerobic digestion of pigs manure. In the test of growth performance were not found differences in the average daily consumption of feed, average daily weight gain and feed conversion. There was performed a test of digestibility at each stage of growth of animals using the total collection of feces, no difference was observed for digestibility coefficients of dry matter and gross energy, coefficient to metabolize, digestible and metabolizable energy. The highest rates of digestibility of crude protein and digestible protein were observed in animals fed with diets based on corn in the finishing stage. For animals fed diets formulated with sorghum there were observed higher values of digestible dry matter in growing and finishing phases. There was a greater average production of feces by animals fed with diets based on sorghum, generating higher coefficient of waste. The highest levels of total and volatile solids were found in the feces of animals fed with diets containing corn, in all the stages of growth. The average concentrations of minerals in feces and urine varied among treatments and stages. The supply of 20 anaerobic digesters indicated greater reductions in the volatile solids levels and greater production of biogas when using waste from pigs fed with diets based with corn. The average concentrations of minerals in the affluent and effluent in the anaerobic digesters varied among treatments and stages. / Orientador: Jorge de Lucas Junior / Coorientadora: Maria Cristina Thomaz / Banca: Mônica Sarolli Silva de Mendonça Costa / Banca: Roberto Alves de Oliveira / Banca: Antônio Carlos de Larentiz / Banca: Maria Benincasa Vidotti / Doutor

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elisabete Ferro Mendonca.pdf: 1930052 bytes, checksum: 772f421efdecf47a02c45460b7957433 (MD5) Previous issue date: 2009-07-13 / The wastewater resulting from milk production processes with animals at free stall barns has huge organic matter concentration and requires treatment before being disposed at the environment. At this study, the dairy cattle wastewater from free stall barns was treated in horizontal tubular anaerobic reactors with continuous flow and 9.6 liters volume each, made with polyvinyl chloride (PVC). The material was collected at Iguaçu Farm, with geographic coordinates latitude 25°02'43.07" south, longitude 53°46'51.85" west and 641 meters altitude, sieved at 2 mm mesh and stored at -18 °C, conditioned in polyethylene terephthalate (PET) packs. The material was put in room temperature before being added to the reactor each day. Different loads were used, resulting in retention times equals to were 8, 10, 15 and 20 days. Two temperatures were used: 30 and 35 °C; with 4 replications. Statistical data were evaluated by factorial crossover design 4 x 2 x 4, 4 factors of hydraulic retention time (HRT), 2 temperature factors and 4 replicates, with the average calculated by the Tukey method. They were evaluated the chemical oxygen demand (COD) removal, by colorimetric method, total solids (TS) and volatile solids (VS), by gravimetric methods. The best treatments were met with 20 days HRT and 30 °C, with average 83.30% 76.16% and 86.23% of COD, TS and VS removed. The biogas production was measured relatively to COD, TS and VS removals, resulting in 1.32 m³ of biogas kg-¹ DQO at 5 days of HRT and 35 ° C. At the 8 days HRT and 30 ° C, they resulted in 1.05 and 1.01 m³ of biogas · kg-¹ of TS and VS removed from the system, respectively. / A água residuária resultante dos processos das atividades de produção intensiva de leite com animais em regime de estabulação completa possui elevada concentração de matéria orgânica e necessita de tratamento antes de ser disposta no ambiente. Neste estudo, a água residuária da criação e produção de bovinos leiteiros em regime de estabulação completa foi tratada em reatores anaeróbios tubulares horizontais de fluxo contínuo, em escala laboratorial, de volume útil de 9,6 litros cada, construídos em cloreto de polivinila (PVC). O material foi coletado na Fazenda Iguaçu, com coordenadas geográficas latitude 25°02 43,07 sul, longitude 53°46 51,85 oeste e altitude 641 metros, sendo peneirado em malha de 2 milímetros e armazenado a 18 °C abaixo de zero, em embalagens de polietileno tereftalato (PET). O material foi levado à temperatura ambiente antes de ser acrescentado aos reatores a cada dia. Foram utilizadas diferentes cargas, de forma que os tempos de retenção do efluente foram de 8, 10, 15 e 20 dias. Foram empregadas 2 temperaturas: 30 e 35 °C; com 4 repetições. Os dados estatísticos foram avaliados através de delineamento fatorial cruzado 4 x 2 x 4, sendo 4 fatores de tempo de retenção hidráulica (TRH), 2 fatores temperatura e 4 repetições; com as médias calculadas pelo método de Tukey. Foram avaliados a remoção de demanda química de oxigênio (DQO), a partir da metodologia colorimétrica, sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV), com métodos gravimétricos. Os melhores tratamentos ocorreram com 20 dias de TRH e 30 °C com médias de 83,30%, 76,16% e 86,23% de DQO, ST e SV removidos, respectivamente. A produção de biogás foi avaliada em relação à DQO removida e aos ST e SV retirados do sistema, com 1,32 m³ de biogás·kg-¹ DQO em 15 dias de TRH a 35 °C e 8 dias com 30 °C, 1,05 e 1,01 m³ de biogás·kg-¹de ST e SV retirados do sistema, respectivamente.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elisabete Ferro Mendonca.pdf: 1930052 bytes, checksum: 772f421efdecf47a02c45460b7957433 (MD5) Previous issue date: 2009-07-13 / The wastewater resulting from milk production processes with animals at free stall barns has huge organic matter concentration and requires treatment before being disposed at the environment. At this study, the dairy cattle wastewater from free stall barns was treated in horizontal tubular anaerobic reactors with continuous flow and 9.6 liters volume each, made with polyvinyl chloride (PVC). The material was collected at Iguaçu Farm, with geographic coordinates latitude 25°02'43.07" south, longitude 53°46'51.85" west and 641 meters altitude, sieved at 2 mm mesh and stored at -18 °C, conditioned in polyethylene terephthalate (PET) packs. The material was put in room temperature before being added to the reactor each day. Different loads were used, resulting in retention times equals to were 8, 10, 15 and 20 days. Two temperatures were used: 30 and 35 °C; with 4 replications. Statistical data were evaluated by factorial crossover design 4 x 2 x 4, 4 factors of hydraulic retention time (HRT), 2 temperature factors and 4 replicates, with the average calculated by the Tukey method. They were evaluated the chemical oxygen demand (COD) removal, by colorimetric method, total solids (TS) and volatile solids (VS), by gravimetric methods. The best treatments were met with 20 days HRT and 30 °C, with average 83.30% 76.16% and 86.23% of COD, TS and VS removed. The biogas production was measured relatively to COD, TS and VS removals, resulting in 1.32 m³ of biogas kg-¹ DQO at 5 days of HRT and 35 ° C. At the 8 days HRT and 30 ° C, they resulted in 1.05 and 1.01 m³ of biogas · kg-¹ of TS and VS removed from the system, respectively. / A água residuária resultante dos processos das atividades de produção intensiva de leite com animais em regime de estabulação completa possui elevada concentração de matéria orgânica e necessita de tratamento antes de ser disposta no ambiente. Neste estudo, a água residuária da criação e produção de bovinos leiteiros em regime de estabulação completa foi tratada em reatores anaeróbios tubulares horizontais de fluxo contínuo, em escala laboratorial, de volume útil de 9,6 litros cada, construídos em cloreto de polivinila (PVC). O material foi coletado na Fazenda Iguaçu, com coordenadas geográficas latitude 25°02 43,07 sul, longitude 53°46 51,85 oeste e altitude 641 metros, sendo peneirado em malha de 2 milímetros e armazenado a 18 °C abaixo de zero, em embalagens de polietileno tereftalato (PET). O material foi levado à temperatura ambiente antes de ser acrescentado aos reatores a cada dia. Foram utilizadas diferentes cargas, de forma que os tempos de retenção do efluente foram de 8, 10, 15 e 20 dias. Foram empregadas 2 temperaturas: 30 e 35 °C; com 4 repetições. Os dados estatísticos foram avaliados através de delineamento fatorial cruzado 4 x 2 x 4, sendo 4 fatores de tempo de retenção hidráulica (TRH), 2 fatores temperatura e 4 repetições; com as médias calculadas pelo método de Tukey. Foram avaliados a remoção de demanda química de oxigênio (DQO), a partir da metodologia colorimétrica, sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV), com métodos gravimétricos. Os melhores tratamentos ocorreram com 20 dias de TRH e 30 °C com médias de 83,30%, 76,16% e 86,23% de DQO, ST e SV removidos, respectivamente. A produção de biogás foi avaliada em relação à DQO removida e aos ST e SV retirados do sistema, com 1,32 m³ de biogás·kg-¹ DQO em 15 dias de TRH a 35 °C e 8 dias com 30 °C, 1,05 e 1,01 m³ de biogás·kg-¹de ST e SV retirados do sistema, respectivamente.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-10-18T12:56:20Z No. of bitstreams: 1 Douglas Ferreira Velho_.pdf: 2524832 bytes, checksum: dd171e639a007511b6cceb2258575af8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T12:56:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Douglas Ferreira Velho_.pdf: 2524832 bytes, checksum: dd171e639a007511b6cceb2258575af8 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Comitesinos - Comitê de Gerenciamento da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos / FUNDEPE - Fundação Universitária para Desenvolvimento do Ensino e da Pesquisa / Petrobras - Petróleo Brasileiro S. A. / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / O crescente aumento na geração de resíduos sólidos urbanos, somado às formas inadequadas de tratamento e disposição contribuem de forma direta e significativa com a problemática ambiental. Diante deste cenário, se faz necessário o desenvolvimento de alternativas que permitam outros benefícios além da disposição final apropriada. A digestão anaeróbia é uma alternativa viável e economicamente interessante para tratamento da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos. Considerando que em nosso país a fração orgânica é predominante nos resíduos sólidos urbanos, correspondendo em média a mais de 40% na composição, ao mesmo tempo que reduz o volume de resíduos enviados para os aterros sanitários, o processo gera produtos como o biogás e biofertilizante para uso agrícola. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a tratabilidade da fração orgânica dos resíduos sólidos domésticos provenientes do preparo e pós consumo das refeições de um restaurante universitário em um reator operado por batelada e qualificar as características do biofertilizante gerado. Para atingir este objetivo, a pesquisa foi realizada em três etapas, sendo que na etapa inicial foram realizadas quatro bateladas nas quais foram analisadas a proporção adequada de resíduos e inóculo para partida do reator sem que ocorresse acidificação. A segunda etapa consistiu na realização de seis bateladas, nas quais foram monitorados os principais parâmetros de operação e a terceira etapa onde foram avaliados os parâmetros químicos, físicos e microbiológicos do biofertilizante gerado ao final dos ensaios da segunda etapa. Os resultados da primeira etapa apontaram que a proporção de 6:1 em termos de sólidos totais voláteis, sendo lodo proveniente de um reator UASB e resíduos sólidos putrescíveis respectivamente, apresentaram uma partida adequada do sistema, sem que ocorresse acidificação, com o pH variando entre 6,9 e 7,7. Na segunda fase o monitoramento dos principais parâmetros de operação permitiu que no decorrer dos ensaios a proporção em termos de STV fosse reduzida, chegando a 1:1 de inóculo e substrato respectivamente, na batelada 10, portanto permitindo o tratamento de uma quantidade maior de resíduos em relação aos ensaios iniciais. Os resultados obtidos no monitoramento apontaram que o pH manteve-se dentro da faixa considerada ideal entre 6,0 e 8,0, porém o período de vinte e dois dias adotado como tempo de retenção mostrou-se insuficiente para degradação e consequente remoção da matéria orgânica, sendo que apenas a batelada 10 mostrou-se eficiente na remoção de STV 8,1% e carbono orgânico total 33,5%. A análise física do biofertilizante gerado no final de cada ensaio apontou umidade acima do permitido pela legislação, sendo indicado apenas para uso via aspersão. Quimicamente o biofertilizante apresentou insuficiência de nitrogênio, evidenciada nas elevadas relações C:N iniciais e finais obtidas e carência de macronutrientes como fósforo cujos resultados ficaram abaixo de 1%, mínimo imposto pela legislação e potássio, elemento que não foi detectado na pelo equipamento utilizado. A qualidade sanitária do composto atendeu a legislação quanto a presença de ovos viáveis de helmintos, sendo que todos os ensaios apresentaram resultados inferiores a uma unidade/4g, porém apresentou resultados acima do limite estabelecido para coliformes termotolerantes. O teste de germinação confirmou a ausência da fitotoxidade dos produtos. / The increase in the generation of municipal solid waste, together with the inadequate forms of treatment and disposal contribute directly and significantly to the environmental problems. In this scenario, it is necessary to develop alternatives to other benefits in addition to the appropriate disposal. Anaerobic digestion is a viable alternative and economically interesting for the treatment of the organic fraction of municipal solid waste. Whereas in our country the organic fraction is predominant in urban solid waste, corresponding to an average of over 40% in the composition, at the same time reducing the volume of waste sent to landfills, the process generates products such as biogas and biofertilizers for agricultural use. This research aimed to evaluate the treatability of the organic fraction of household waste from the preparation and after consumption of meals from a university restaurant in a reactor operated by batch and qualify the characteristics of the generated biofertilizers. To achieve this goal, the research was conducted in three phases, with the initial phase were held four batches were analyzed in which the proportions of the waste and inoculum for starting the reactor without acidification occurred. The second stage consisted of six batches, which were monitored in the main operating parameters and the third stage where we evaluated the chemical, physical and microbiological biofertilizer generated at the end of the second stage trials. The first step results indicated that the ratio of 6: 1 in terms of total volatile solids, and sludge from a UASB reactor and solid waste putrescible respectively, showed a suitable starting system without occur acidification to pH between 6.9 and 7.7. In the second stage, the monitoring of key operating parameters allowed during the experiment the proportion in terms STV be reduced, reaching 1: 1 inoculum and substrate respectively in the batch 10, thus allowing treatment of a larger quantity of waste compared to the initial test. The results showed that monitoring the pH was maintained within the range considered optimal between 6.0 and 8.0, but the period twenty-two days adopted as the retention time was insufficient to degradation and subsequent removal of matter organic, and only the batch 10 was effective in removing STV 8.1% and 33.5% total organic carbon. Physical analysis of biofertilizers generated at the end of each test pointed humidity above those permitted by law and is intended only for use via spraying. Chemically biofertilizer showed nitrogen deficiency, evidenced in the high ratios C: Initial N and obtained final and lack of nutrients such as phosphorus whose results were below 1% minimum required by the legislation and potassium, an element that was not detected in the equipment used. The sanitary quality of the compound met the legislation for the presence of viable helminth eggs, and all tests showed lower results to a unit / 4G, but showed results above the limit for fecal coliforms. The germination test confirmed the absence of phytotoxicity of products.

Orientador: Jorge de Lucas Júnior / Banca: Mônica Sarolli Silva de Mendonça Costa / Banca: Silvana Martinez Baraldi Artoni / Resumo: O objetivo do estudo foi avaliar o uso de três tipos de cama de frango e sua ação na produção de biogás. Foram utilizados 720 pintos de corte da linhagem Cobb 500®, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, com três tratamentos e oito repetições com 30 aves cada. Os tratamentos consistiram de diferentes tipos de cama: T1: cama de maravalha; T2: cama de casca de amendoim; T3: cama de capim napier. As características avaliadas nos frangos foram: desempenho, rendimento de carcaça e de partes e densitometria óssea. Para as camas determinou-se a produção, a composição química e os potenciais de produção de biogás de cama (biodigestores do tipo contínuo e batelada) de frangos de corte. As camas e as excretas alimentaram os biodigestores com quatro repetições por tratamento. Foi realizada a análise de variância dos dados e em caso de significância estatística foi adotado o procedimento de comparação das médias pelo Teste de Tukey a 5% de probabilidade. Não houve diferença significativa (p<0,05) entre os tratamentos para nenhuma das características de desempenho das aves (ganho de peso, peso médio, consumo de ração e conversão alimentar). O tratamento com cama de maravalha quando comparado aos demais tratamentos apresentou diferença significativa com relação ao rendimento da coxa e sobrecoxa e também para as características densitométricas. Foram também observados os maiores valores para a composição mineral óssea e a densidade mineral óssea. Para o teor de minerais, a cama de casca de amendoim apresentou o maior teor de nitrogênio e o capim napier o maior teor de potássio, diferindo significativamente dos demais tratamentos. O tratamento em se que utilizou a cama de maravalha apresentou valores maiores e significativos (P<0,05) para FDN, FDA e Lignina. A maior produção de biogás e de metano foi obtida nos biodigestores semi-contínuos abastecidos com capim napier, observando se ... / Abstract: The purpose of the study was to evaluate the use of three types of poultry litter and its effect on biogas production. 720 broiler chicks Cobb 500 ® line were distributed in a completely randomized design with 3 treatments and 8 replicates of 30 birds each were utilized. Treatments consisted of different bed types: T1: Shavings; T2: Bark Peanut; T3: Napier grass. The characteristics evaluated were: performance, carcass and parts, bone densitometry, production, chemical composition and potential of biogas production from poultry litter (digesters continuous type and batch). The poultry litter and excreta were distributed in digesters with 4 replicates per treatment. Analysis of variance was performed and in case of statistical significance was adopted procedure for comparison of means by Tukey test at 5% probability. There was no significant difference (p <0.05) between treatments for any of the performance characteristics of birds (GP, PM, RC and AC). Treatment with shavings when compared to the other treatments showed significant difference with respect to the income of the thigh and drumstick and also for densitometric characteristics showed higher values for bone mineral content and bone mineral density. For the mineral content, the Double Peanut Bark the highest level of Nitrogen and Napier grass the highest level of potassium, differing significantly from the other treatments. The treatment that used the shavings had higher and significant values (P <0.05) for NDF, ADF and lignin. The higher production of biogas and methane was obtained in semi-continuous digesters supplied with napier grass, observing mean values of 0.00319 and 0.13762 m³ kg, respectively. The potential for methane production was significantly different between treatments peanut shell and napier grass in relation to treatment with wood shavings, which has the potential of producing 0.2346 m³ / kg VS added. For treatment in digesters of the batch type napier ... / Mestre

A presente dissertação, vinculada ao Mestrado Profissional em Ensino de Física, tem como objetivo verificar a possibilidade de desenvolver um ensino de Física contextualizado para alunos que cursam o Ensino Médio concomitante ao curso Técnico Agrícola do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Catarinense (IFC) campus Sombrio, a fim de possibilitar uma melhor compreensão do mundo, conforme sugestão dos PCNs. As Orientações Curriculares para o Ensino Médio (2006, p. 49) predizem que cabe ao professor identificar meios de fazer emergir os conhecimentos que os alunos mobilizam para responder a determinadas situações. Tal situação pode consistir, por exemplo, na aprendizagem de determinados conteúdos de Física. Esta dissertação apresenta como referencial teórico a corrente pedagógica sociointeracionista de Vigotski. Nessa concepção, as interações sociais desempenham papel decisivo e determinante para o processo ensinoaprendizagem. A metodologia utilizada para implementação e contextualização da proposta foi a denominada ilhas de racionalidade. mensuráveis associadas aos conteúdos programáticos de Hidrostática, Calorimetria e Gases, a partir da confecção e funcionamento de um Biodigestor. O estudo foi desenvolvido no campus Sombrio e direcionado ao 2º ano do Ensino Médio. Como apoio à proposta, foi elaborado um material didático cuja finalidade é servir de suporte às aulas de Física. Foram 13 encontros que consistiram na contextualização do tema, elaboração de clichês, panorama espontâneo, abertura das caixas pretas, visita a uma propriedade rural na qual há um biodigestor implantado e síntese final da ilha de racionalidade produzida. / This dissertation, linked to the Professional Masters in Physics Teaching, examines the possibility of developing a contextualized teaching method for Physics students enrolled in a Secondary School and in the Agricultural Technical Course within the Federal Institute of Education, Science and Technology Catarinense (IFC) at Sombrio Campus. This new syllabus should make possible for students to have a better understanding of the world, in line with the recommendations of the National Curriculum Directives. The Directives for Secondary Education (2006, p. 49) asserts that it is up to teachers to find means to bring about the knowledge that students will need when responding to specific situations, such as the learning of certain Physics concepts. The conceptual framework used to ground this dissertation is Vygotsky’s sociointeractionist perspective. According to this perspective, social interactions play a primary and fundamental role in the teaching-learning process. The methodology used to implement and contextualize the research project was the socalled islands of rationality. The project aims to teach physical concepts, equations and quantities that can be measured, in association with the syllabus of Hydrostatic, Calorimetry and Gases, based on the building and operating of a Biodigester. The research was developed in Campus Sombrio and aimed at students in grade eleven. Instructive material was especially prepared to be used as a means to support Physics classes. There were thirteen meetings that consisted of contextualization of the theme, elaboration of clichés, spontaneous panorama, opening of black boxes, fieldtrip to a rural property where there is an operational Biodigester, and final synthesis of the island of rationality.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:06:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 214231.pdf: 1273876 bytes, checksum: 9604589c32d58bf626db7d036ad41fee (MD5) / Esta pesquisa faz parte de um projeto, com diversos subcomponentes, intitulado Validação de Tecnologias para o Manejo, Tratamento e Valorização dos Dejetos de Suínos em Santa Catarina Pequenas e Médias Produções que associa proposições tecnológicas, educação sanitária e ambiental com um meio ambiente equilibrado. A suinocultura catarinense é a mais dinâmica do Brasil, possuindo relevante importância social, econômica, ambiental e cultural. O Estado possui um plantel de aproximadamente 5,4 milhões de cabeças. Este plantel está alojado em cerca de 12 mil propriedades suinícolas. A atividade em Santa Catarina responde por 24% da produção nacional e representa 54% das exportações brasileiras. A crescente evolução dos índices de desempenho e