Com o objetivo de avaliar o impacto da aplicação dos biossólidos nas atividades microbianas de um solo arenoso e um argiloso, e também determinar seus efeitos no crescimento de milho, foram realizados experimentos em microcosmos e em vasos. Foi utilizado um delineamento experimental totalmente casualizado, com três repetições, em esquema fatorial constituído de seis doses dos biossólidos da Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) - Franca (SP) ou ETE-Barueri (SP), dois solos (NEOSSOLO QUARTZARÊNICO Órtico típico e NITOSSOLO VERMELHO Eutroférico típico), seis épocas de amostragem (0, 4, 8, 16, 32 e 64 dias de incubação), totalizando 432 parcelas. O biossólido da ETE-Franca (SP) foi utilizado nas doses 0,0; 6,0; 12,0; 24,0; 48,0; 96,0 t ha-1 (base seca) e o biossólido da ETE-Barueri nas doses 0,0; 15,5; 31,0; 62,0; 124,0; 248,0 t ha-1 (base seca). Os microcosmos constituídos de um copo plástico com capacidade de 500 mL, contendo 200 g de solo com diferentes quantidades de biossólido in natura, foram incubados a 28ºC. A primeira amostragem foi realizada imediatamente após a adição dos biossólidos. As demais amostragens foram realizadas após 4, 8, 16, 32 e 64 dias de incubação. A umidade foi ajustada diariamente para 70% da capacidade e retenção de água dos solos. Foram avaliadas as seguintes variáveis para todas as doses e épocas de amostragem: respiração basal (RB), carbono na biomassa microbiana (C-biomassa), nitrogênio na biomassa microbiana (N-biomassa), quociente metabólico (qCO2), C-orgânico no solo, N-aminiacal no solo, N-nítrico no solo, pH e condutividade elétrica. Além disso, foi realizado um experimento em casa de vegetação para avaliar o crescimento de plantas de milho (Zea mays L.). De modo geral, a adição dos biossólidos aos solos estimulou a atividade respiratória total dos microrganismos, onde o maior incremento pode ser observado logo após a adição dos biossólidos, podendo ser atribuído principalmente a matéria orgânica adicionada. O carbono orgânico do solo não foi alterado após 64 dias de incubação. O carbono na biomassa microbiana do solo foi maior nos primeiros 8 dias de incubação, tanto nos tratamento com biossólidos, quanto no controle sem biossólidos. O N na biomassa microbiana foi maior apenas nos primeiros dias de incubação, estabilizando-se aos 16 dias após a incorporação de biossólidos. A adição de biossólidos causou um aumento da condutividade elétrica para todas as doses e solos ao longo do tempo. Nos solos com biossólido da ETE-Barueri, os valores de pH foram mais elevados, devido ao fato de esse material receber CaO no seu processamento. Os resultados obtidos para os valores de pH indicam que após 32 dias, e principalmente ao final dos 64 dias de incubação, esses valores tenderam a se igualar aos valores de pH do solo que não recebeu aplicação de biossólido. Já, nos solos que receberam o biossólido da ETE-Franca, uma acidificação do meio foi observada. A quantidade de nitrogênio orgânico mineralizado aumentou com o tempo de incubação e dose de biossólidos, independente do tipo de solo. No experimento para avaliar o crescimento de milho em solos com biossólidos, pode-se observar que não houve efeito significativo em algumas doses, na produção de biomassa vegetal, o que pode ter sido causado pela indisponibilização e, até mesmo, ausência de elementos essenciais às plantas pelas oscilações dos valores de pH e aumento crescente nos valores da condutividade elétrica do solo. / not available

Com o objetivo de avaliar o impacto da aplicação dos biossólidos nas atividades microbianas de um solo arenoso e um argiloso, e também determinar seus efeitos no crescimento de milho, foram realizados experimentos em microcosmos e em vasos. Foi utilizado um delineamento experimental totalmente casualizado, com três repetições, em esquema fatorial constituído de seis doses dos biossólidos da Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) - Franca (SP) ou ETE-Barueri (SP), dois solos (NEOSSOLO QUARTZARÊNICO Órtico típico e NITOSSOLO VERMELHO Eutroférico típico), seis épocas de amostragem (0, 4, 8, 16, 32 e 64 dias de incubação), totalizando 432 parcelas. O biossólido da ETE-Franca (SP) foi utilizado nas doses 0,0; 6,0; 12,0; 24,0; 48,0; 96,0 t ha-1 (base seca) e o biossólido da ETE-Barueri nas doses 0,0; 15,5; 31,0; 62,0; 124,0; 248,0 t ha-1 (base seca). Os microcosmos constituídos de um copo plástico com capacidade de 500 mL, contendo 200 g de solo com diferentes quantidades de biossólido in natura, foram incubados a 28ºC. A primeira amostragem foi realizada imediatamente após a adição dos biossólidos. As demais amostragens foram realizadas após 4, 8, 16, 32 e 64 dias de incubação. A umidade foi ajustada diariamente para 70% da capacidade e retenção de água dos solos. Foram avaliadas as seguintes variáveis para todas as doses e épocas de amostragem: respiração basal (RB), carbono na biomassa microbiana (C-biomassa), nitrogênio na biomassa microbiana (N-biomassa), quociente metabólico (qCO2), C-orgânico no solo, N-aminiacal no solo, N-nítrico no solo, pH e condutividade elétrica. Além disso, foi realizado um experimento em casa de vegetação para avaliar o crescimento de plantas de milho (Zea mays L.). De modo geral, a adição dos biossólidos aos solos estimulou a atividade respiratória total dos microrganismos, onde o maior incremento pode ser observado logo após a adição dos biossólidos, podendo ser atribuído principalmente a matéria orgânica adicionada. O carbono orgânico do solo não foi alterado após 64 dias de incubação. O carbono na biomassa microbiana do solo foi maior nos primeiros 8 dias de incubação, tanto nos tratamento com biossólidos, quanto no controle sem biossólidos. O N na biomassa microbiana foi maior apenas nos primeiros dias de incubação, estabilizando-se aos 16 dias após a incorporação de biossólidos. A adição de biossólidos causou um aumento da condutividade elétrica para todas as doses e solos ao longo do tempo. Nos solos com biossólido da ETE-Barueri, os valores de pH foram mais elevados, devido ao fato de esse material receber CaO no seu processamento. Os resultados obtidos para os valores de pH indicam que após 32 dias, e principalmente ao final dos 64 dias de incubação, esses valores tenderam a se igualar aos valores de pH do solo que não recebeu aplicação de biossólido. Já, nos solos que receberam o biossólido da ETE-Franca, uma acidificação do meio foi observada. A quantidade de nitrogênio orgânico mineralizado aumentou com o tempo de incubação e dose de biossólidos, independente do tipo de solo. No experimento para avaliar o crescimento de milho em solos com biossólidos, pode-se observar que não houve efeito significativo em algumas doses, na produção de biomassa vegetal, o que pode ter sido causado pela indisponibilização e, até mesmo, ausência de elementos essenciais às plantas pelas oscilações dos valores de pH e aumento crescente nos valores da condutividade elétrica do solo. / not available

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2018. / Submitted by Robson Amaral (robsonamaral@bce.unb.br) on 2018-05-11T13:53:19Z No. of bitstreams: 1 2018_AlysonSilvadeAraujo.pdf: 3066304 bytes, checksum: cf95de43c6b402d277baf1937a0b984f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-07T12:18:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_AlysonSilvadeAraujo.pdf: 3066304 bytes, checksum: cf95de43c6b402d277baf1937a0b984f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-07T12:18:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_AlysonSilvadeAraujo.pdf: 3066304 bytes, checksum: cf95de43c6b402d277baf1937a0b984f (MD5) Previous issue date: 2018-06-07 / Macrophomina phaseolina é um importante patógeno habitante do solo, associado ao “damping- off” e podridões de raízes e caules em mais de 700 espécies de plantas. O uso de biochar (BCH) de lodo de esgoto, aplicado ao solo, tem despertado interesse em diferentes estudos para o controle de doenças em plantas, proporcionando uma inibição ou mesmo suprimindo fitopatógenos. O controle biológico é evidenciado por ser uma alternativa eficaz para o manejo de diferentes fitopatógenos. Trichoderma é um dos mais estudados e utilizados agentes de biocontrole de doenças vegetais em todo o mundo. O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação ao solo de BCH, Trichoderma harzianum e da associação BCH + T. harzianum sobre M. phaseolina em aspectos agronômicos das culturas de soja, milho, feijão e algodão inoculadas ou não com o fitopatógeno. Foi avaliado o efeito direto de concentrações (0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0 e 10,0%) de BCH sobre o crescimento micelial de isolados de M. phaseolina. Foi observado ainda a capacidade de biocontrole por meio do uso do pareamento de cultura (T. harzianum x M. phaseolina) com ou sem biochar. Além disso, foi avaliado o uso de BCH, do T. harzianum, e da associação BCH + T. harzianum em plantas de feijão e soja para controle de M. phaseolina em experimento conduzido em casa de vegetação. Biochar de lodo de esgoto, pirolisado a 500 oC e utilizado em baixa concentração (0,5%), possui efeito direto no controle in vitro de diferentes isolados de M. phaseolina. No entanto, concentrações mais elevadas do BCH estimulou o crescimento do fungo. Trichoderma harzianum (linhagem 1306) inibiu o crescimento micelial de M. phaseolina, em meio de cultura com ou sem biochar. Macrophomina phaseolina afeta negativamente: (a) a germinação e sobrevivência de plantas de soja e; (b) a germinação, sobrevivência e número de vagens de plantas de feijão comum. O isolado 428 de M. phaseolina reduziu todos os índices agronômicos (germinação, sobrevivência, número de vagens, massa fresca e seca) de plantas de feijão. O uso de BCH aumentou o número de vagens em plantas de soja, inoculadas ou não com M. phaseolina. A associação T. harzianum + BCH de lodo de esgoto aumentou o número de vagens, massa fresca e seca de plantas de feijão, inoculadas ou não com M. phaseolina. / Macrophomina phaseolina is an important soil pathogen, associated with “damping-off” and root and stem rot in more than 700 plant species. The use of biochar (BCH) of sewage sludge applied to the soil, has aroused interest in studies for the control of diseases in plants, providing an inhibition of plant pathogens. Biological control is evidenced as an effective alternative for the management of different phytopathogens. Trichoderma is one of the most studied and used biocontrol agents of plant diseases worldwide. The objective of this work was to evaluate the effects of BCH, Trichoderma harzianum and BCH + T. harzianum on M. phaseolina and on agronomic aspects of soybeans, maize, beans and cotton inoculated or not with M. phaseolina. The direct effect of concentrations (0.0, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 and 10.0%) of BCH on the mycelial growth of M. phaseolina isolates was evaluated. It was also observed the biocontrol capacity using culture pairing (T. harzianum x M. phaseolina) with or without biochar. In addition, the use of BCH, T. harzianum, and the association BCH + T. harzianum in bean and soybean plants were evaluated for M. phaseolina control in a greenhouse experiment. Biochar of sewage sludge, pyrolyzed at 500 oC and used in low concentration (0.5%), has direct effect on the in vitro control of isolates of M. phaseolina. However, higher concentrations of BCH stimulated fungal growth. Trichoderma harzianum (strain 1306) inhibited the mycelial growth of M. phaseolina, in culture medium with or without biochar. Macrophomina phaseolina negatively affects: (a) the germination and survival of soybean plants, and; (b) the germination, survival and number of pods of common bean plants. Isolate 428 from M. phaseolina reduced all agronomic characteristics (germination, survival, number of pods, fresh and dry mass) of bean plants. The use of BCH increased the number of pods in soybean plants, inoculated or not with M. phaseolina. The association of T. harzianum + BCH of sewage sludge increased the number of pods, fresh and dry mass of bean plants, whether or not inoculated with M. phaseolina.

O biossólido pode ser um valioso recurso ao ser utilizado em solos agrícolas; porém, um dos principais problemas de sua utilização é a presença de patógenos que podem disseminar doenças. Os principais patógenos presentes no biossólido são vírus, bactérias, protozoários e helmintos. Dentre os patógenos existentes no biossólido, os ovos de helmintos são os mais resistentes à inativação térmica e, para helmintos, os ovos de Ascaris são utilizados como indicador desses parasitas devido à comum ocorrência e resistência térmica. Dentre os processos efetivos existentes para inativar patógenos do biossólido - compostagem, secagem e tratamento térmico, digestão aeróbia termofílica, irradiação com raios beta e gama e pasteurização - este último, utilizando como fonte de calor o vapor saturado gerado a partir da queima do metano produzido em digestores anaeróbios de ETEs convencionais, é um processo de tecnologia simples, com baixo custo de implantação e operação e necessita de pequena área para implantação, sendo indicado para grandes metrópoles de países em desenvolvimento. A inativação térmica de helmintos do biossólido é o objetivo deste projeto de pesquisa. São estudadas as cinéticas de inativação térmica de ovos de Ascaris suum em água e em biossólido digerido, utilizando-se reator batelada aquecido diretamente com vapor saturado. Aplicando-se o método integral, foram determinadas a ordem das reações, as constantes específicas de morte térmica e as energias de ativação. Os ovos de Ascaris suum utilizados no trabalho foram obtidos do útero de fêmeas adultas, e o método de Yanko foi empregado para recuperação dos ovos do biossólido digerido. A inativação térmica de ovos de Ascaris em água e em biossólido digerido em processo contínuo também foi estudada por meio da modelagem matemática de um reator tubular. Os modelos propostos foram o reator tubular isotérmico com perfil de escoamento não ideal e o reator tubular com perfil axial de temperatura e escoamento tubular ideal. O primeiro foi o que melhor ajustou-se aos dados experimentais. / Biological sludge can be a valuable resource for agricultural soil conditioning. However, an important obstacle for its use is the usual presence of pathogenic organisms, capable of disease dissemination. The main occurring pathogens are virus, bacteria, protozoa and helminth. Helminth eggs are very resistant to thermal inactivation. The Ascaris lumbricoids sp. are by far the most conspicuous and resistant among helminths, reason why they have been chosen as indicator organisms for this research. The main available systems to inactivate sludge pathogens are composting, drying and thermal treatment, anaerobic thermofilic digestion, beta and gamma radiation, and pasteurization. Pasteurization through application of saturated steam, produced from burning of methane gas, generated in anaerobic digestors is a very simple technology involving low capital costs and needing relatively small areas for implementation. It can be a valuable technology to attend conditions prevailing in large metropolitan areas of industrializing countries. Thermal inactivation of helminth eggs in water and sludge is the main purpose of this investigation. Kinetics studies of thermal inactivation by saturated steam was performed using batch reactors. Application of the integral method has allowed for the determination of reaction orders, the specific constants of thermal die away as well as the activation energies. The helminth eggs (Ascaris suum) utilized have been obtained from uterus of adult females and the Yanko method was utilized for the recovery of eggs from the digested sludge. In the same way the thermal inactivation of Ascaris eggs in water and in digested sludge has been performed in continuous process by mathematical modeling of a plug flow reactor. The proposed models were the isothermic plug flow reactor with a non-ideal flow profile and with an axial temperature profile and ideal flow. The experimental data has shown a better adjustment to the isothermic plug flow reactor.

Dentre os principais resíduos produzidos em regiões urbanas destaca-se o subproduto do tratamento dos esgotos urbano-industriais, denominado lodo de esgoto (biossólido). A disposição agrícola deste biossólido pode ser uma alternativa viável quando este disponibiliza teores baixos de metais pesados em solução. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento químico de metais pesados no Latossolo Vermelho acriférrico (LVwf), isento de matéria orgânica e óxidos de ferro, após a adição de biossólido. Foram utilizadas amostras em superfície (0-20 cm) e profundidade (80-120 cm), de um LVwf e submetidas ao tratamento de remoção de matéria orgânica e óxidos de ferro. O biossólido utilizado foi coletado na Estação de Tratamento de Esgoto localizada em Barueri/SP. No laboratório, as amostras de terra foram colocadas em contato com o biossólido, com auxílio da Câmara Dupla de Difusão. Desta forma foi obtida a especiação iônica e a atividade dos metais pesados nas soluções extraídas, utilizando os teores de cátions incluindo os metais presentes, ânions e carbono orgânico dissolvido, com auxílio do programa Visual MINTEQ. Os resultados obtidos permitiram concluir que a especiação de metais pesados nos extratos de solo variaram com os elementos, predominando a forma livre, porém a atividade do íon livre em solução foi bem baixa, variando de 10-9 a 10-6 mol L-1. A matéria orgânica e óxidos de ferro não influenciaram, em geral, a solubilização dos metais analisados na faixa de pH estudado. O biossólido industrial disponibilizou teores muito baixos de metais em solução, o que viabiliza sua utilização agrícola. / Among the main residues produced in urban regions the treatment by-product of the urban-industrial, named sewage-sludge (biosolid) has its importance recognized. The agricultural disposition of this biosolid may be possible when it makes available low of heavy metaIs in solution. The objective of this study was to evaluate the chemical behaviour of heavy metaIs in an anionic Rhodic Acrudox (RA), after removaI of organic matter and iron oxide after biosolid addition. Soil was sampled from the surface (0-20 cm) and from deeper layer (80-120 cm) and these samples were treated for iron oxide and organic matter removal. Biosolid was collected in the Sewage Treatment Station located at Barueri/State of São Paulo. In the laboratory, soil samples were placed together with the biosolid in a Diffusion Double Chamber. In this way were obtained the ionic speciation and heavy metal activity in the extracted solutions by using cations concentrations inc1uding the metaIs, anions and dissolved organic carbon, through the concentrations including the metaIs, anions and dissolved organic carbon, through the program Visual MINTEQ. The results allowed to conc1ude that heavy metaIs speciation in the soil extracts varied with the elements, mostly in the free form. This free ion activity in solution was very low, varying from 10-9 to 10-6 mol L-1. In general, the organic matter and iron oxide did not changed, dissolution the availability of the heavy metaIs in the range of studied pH. Industrial biosolid present made available very low concentrations of heavy metaIs in soil solution, witch makes possible the agricultural utilization of this residue.

O biossólido pode ser um valioso recurso ao ser utilizado em solos agrícolas; porém, um dos principais problemas de sua utilização é a presença de patógenos que podem disseminar doenças. Os principais patógenos presentes no biossólido são vírus, bactérias, protozoários e helmintos. Dentre os patógenos existentes no biossólido, os ovos de helmintos são os mais resistentes à inativação térmica e, para helmintos, os ovos de Ascaris são utilizados como indicador desses parasitas devido à comum ocorrência e resistência térmica. Dentre os processos efetivos existentes para inativar patógenos do biossólido - compostagem, secagem e tratamento térmico, digestão aeróbia termofílica, irradiação com raios beta e gama e pasteurização - este último, utilizando como fonte de calor o vapor saturado gerado a partir da queima do metano produzido em digestores anaeróbios de ETEs convencionais, é um processo de tecnologia simples, com baixo custo de implantação e operação e necessita de pequena área para implantação, sendo indicado para grandes metrópoles de países em desenvolvimento. A inativação térmica de helmintos do biossólido é o objetivo deste projeto de pesquisa. São estudadas as cinéticas de inativação térmica de ovos de Ascaris suum em água e em biossólido digerido, utilizando-se reator batelada aquecido diretamente com vapor saturado. Aplicando-se o método integral, foram determinadas a ordem das reações, as constantes específicas de morte térmica e as energias de ativação. Os ovos de Ascaris suum utilizados no trabalho foram obtidos do útero de fêmeas adultas, e o método de Yanko foi empregado para recuperação dos ovos do biossólido digerido. A inativação térmica de ovos de Ascaris em água e em biossólido digerido em processo contínuo também foi estudada por meio da modelagem matemática de um reator tubular. Os modelos propostos foram o reator tubular isotérmico com perfil de escoamento não ideal e o reator tubular com perfil axial de temperatura e escoamento tubular ideal. O primeiro foi o que melhor ajustou-se aos dados experimentais. / Biological sludge can be a valuable resource for agricultural soil conditioning. However, an important obstacle for its use is the usual presence of pathogenic organisms, capable of disease dissemination. The main occurring pathogens are virus, bacteria, protozoa and helminth. Helminth eggs are very resistant to thermal inactivation. The Ascaris lumbricoids sp. are by far the most conspicuous and resistant among helminths, reason why they have been chosen as indicator organisms for this research. The main available systems to inactivate sludge pathogens are composting, drying and thermal treatment, anaerobic thermofilic digestion, beta and gamma radiation, and pasteurization. Pasteurization through application of saturated steam, produced from burning of methane gas, generated in anaerobic digestors is a very simple technology involving low capital costs and needing relatively small areas for implementation. It can be a valuable technology to attend conditions prevailing in large metropolitan areas of industrializing countries. Thermal inactivation of helminth eggs in water and sludge is the main purpose of this investigation. Kinetics studies of thermal inactivation by saturated steam was performed using batch reactors. Application of the integral method has allowed for the determination of reaction orders, the specific constants of thermal die away as well as the activation energies. The helminth eggs (Ascaris suum) utilized have been obtained from uterus of adult females and the Yanko method was utilized for the recovery of eggs from the digested sludge. In the same way the thermal inactivation of Ascaris eggs in water and in digested sludge has been performed in continuous process by mathematical modeling of a plug flow reactor. The proposed models were the isothermic plug flow reactor with a non-ideal flow profile and with an axial temperature profile and ideal flow. The experimental data has shown a better adjustment to the isothermic plug flow reactor.

O estudo apresenta os principais aspectos da operação de secagem térmica de lodos gerados em estações de tratamento de esgotos, os tipos de equipamentos disponíveis no mercado que podem ser utilizados para esse fim e o comportamento da sorção de umidade pelo material seco quando em contato com o ar ambiente. A operação de secagem térmica é uma alternativa para a diminuição do peso e volume de lodos, com conseqüente diminuição dos custos de transporte e disposição final. É considerada, também, um processo de melhoria da qualidade do lodo, pois elimina os microrganismos patogênicos e, ao mesmo tempo, preserva a matéria orgânica presente no lodo, aspectos de importância fundamental quando o lodo/biossólido seco vai ser utilizado na agricultura. Os equipamentos para secagem térmica podem ser diretos ou indiretos. Os principais tipos são: secador rotativo, de soleiras múltiplas, de leito fluidizado, por transporte pneumático e transportadores de esteira. Cada tipo possui vantagens e desvantagens em relação aos demais. A eficiência do processo de secagem térmica é influenciada por uma série de fatores, como: consumo específico de energia, tipo de equipamento utilizado e teores de umidade inicial e final do material. Nos ensaios de laboratório, mediu-se os teores de umidade de equilíbrio do lodo produzido na ETE Baureri, localizada na Região Metropolitana de São Paulo, sob diferentes condições de umidade relativa do ar ambiente. Com esses valores, obteve-se a curva de umidade de equilíbrio do material. Como resultado dessa experiência conclui-se que para cada umidade relativa do ar ambiente há um teor de umidade de equilíbrio do lodo. / The study presents the main aspects of a thermal drying operation of the sludge produced by wastewater treatment plants, the types of equipment likely to be used for this purpose and the sorption behavior of the water contents by the dry material when in contact with the air. The thermal drying operation is an alternative to reduce the weight and volume of the sludge production with a resulting decrease in transportation and final disposal costs. It is also deemed to be a process that improves the sludge quality because includes the elimination of pathogenic microorganisms while preserving the existing organic matter of the sludge, which are aspects of the utmost importance whenever the dry biosolid will be used as fertilizer in agriculture. The thermal drying equipment can be direct or indirect. The main types are: rotary dryers, multi-tray dryers, fluid bed dryers, flash dryers, and conveyor dryers. Each type presents advantages and disadvantages when compared to one another. The efficiency of the thermal drying process is affected by several aspects, such as specific consumption of energy, type of equipment used, and initial and final water contents of the material. The laboratory tests measured the equilibrium moisture contents of the sludge produced by Barueri Wastewater Treatment Plant, located in the São Paulo Metropolitan Region, under different conditions of environment relative humidity. Based on these measurements, an equilibrium moisture curve of the material was obtained. The major conclusion of the experiment was that to each environment relative humidity there is a corresponding equilibrium moisture of the sludge.

O estudo apresenta os principais aspectos da operação de secagem térmica de lodos gerados em estações de tratamento de esgotos, os tipos de equipamentos disponíveis no mercado que podem ser utilizados para esse fim e o comportamento da sorção de umidade pelo material seco quando em contato com o ar ambiente. A operação de secagem térmica é uma alternativa para a diminuição do peso e volume de lodos, com conseqüente diminuição dos custos de transporte e disposição final. É considerada, também, um processo de melhoria da qualidade do lodo, pois elimina os microrganismos patogênicos e, ao mesmo tempo, preserva a matéria orgânica presente no lodo, aspectos de importância fundamental quando o lodo/biossólido seco vai ser utilizado na agricultura. Os equipamentos para secagem térmica podem ser diretos ou indiretos. Os principais tipos são: secador rotativo, de soleiras múltiplas, de leito fluidizado, por transporte pneumático e transportadores de esteira. Cada tipo possui vantagens e desvantagens em relação aos demais. A eficiência do processo de secagem térmica é influenciada por uma série de fatores, como: consumo específico de energia, tipo de equipamento utilizado e teores de umidade inicial e final do material. Nos ensaios de laboratório, mediu-se os teores de umidade de equilíbrio do lodo produzido na ETE Baureri, localizada na Região Metropolitana de São Paulo, sob diferentes condições de umidade relativa do ar ambiente. Com esses valores, obteve-se a curva de umidade de equilíbrio do material. Como resultado dessa experiência conclui-se que para cada umidade relativa do ar ambiente há um teor de umidade de equilíbrio do lodo. / The study presents the main aspects of a thermal drying operation of the sludge produced by wastewater treatment plants, the types of equipment likely to be used for this purpose and the sorption behavior of the water contents by the dry material when in contact with the air. The thermal drying operation is an alternative to reduce the weight and volume of the sludge production with a resulting decrease in transportation and final disposal costs. It is also deemed to be a process that improves the sludge quality because includes the elimination of pathogenic microorganisms while preserving the existing organic matter of the sludge, which are aspects of the utmost importance whenever the dry biosolid will be used as fertilizer in agriculture. The thermal drying equipment can be direct or indirect. The main types are: rotary dryers, multi-tray dryers, fluid bed dryers, flash dryers, and conveyor dryers. Each type presents advantages and disadvantages when compared to one another. The efficiency of the thermal drying process is affected by several aspects, such as specific consumption of energy, type of equipment used, and initial and final water contents of the material. The laboratory tests measured the equilibrium moisture contents of the sludge produced by Barueri Wastewater Treatment Plant, located in the São Paulo Metropolitan Region, under different conditions of environment relative humidity. Based on these measurements, an equilibrium moisture curve of the material was obtained. The major conclusion of the experiment was that to each environment relative humidity there is a corresponding equilibrium moisture of the sludge.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 533448 bytes, checksum: 49f2ee48cccb1d75643f0ce9c20929e8 (MD5) Previous issue date: 2008-06-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aiming to evaluate the use of biosolid as a water fertilization strategy in the production of Daphnia sp., were conducted three experiments in the Fish Nutrition Laboratory of the Department of Animal Science of the Federal University of Viçosa (UFV). The first experiment, conducted during February and March 2008, to last for thirteen days, aimed to evaluate the use of different fertilizers - dicalcium phosphate (DF), biosolid (BS) and feces of quail (FQ). Were used 24 tanks of asbestos cement with useful volume of 100 L each, distributed in a completely randomized design, with four treatments (the three fertilizers and a control treatment without fertilization - WF) and six repetitions. As control variables were assessed the production of Daphnia sp. and the following water quality parameters: chlorophyll-a, electrical conductivity, pH, dissolved oxygen, temperature, ammonia nitrogen and organic nitrogen, total phosphorus and total hardness. The weight of the biomass of Daphnia sp. was measured at the end of the experiment (day 13). The control parameters of water quality were measured at three times during the experimental period: the first, eighth and thirteenth day. The maximum weight of the biomass of Daphnia sp. was found in tanks fertilized with FQ (35.6 grams), followed by the BS (16.8 grams), WF (6.8 g) and DF (5.2 g). There was a correlation between the values of chlorophyll-a and the weight of the biomass of Daphnia sp., which will very likely reflects interactions between phytoplankton and zooplankton communities. The results suggest that biosolids can be successfully used as water fertilizer, for production of phytoplankton and, consequently, of zooplankton. In the second experiment, carried out from February and March 2008, sought to evaluate the application of different levels of biosolids. Were used 25 tanks of asbestos cement with useful volume of 100 L each, distributed in a completely randomized design with five treatments (four levels of biosolids - 25 g, 50 g, 75 g and 100 g and a control treatment without fertilization) and five repetitions. The control variables and the sampling plan were the same as the first experiment. The weight of the biomass of Daphnia sp. was measured at the end of the experiment (day 13). The control parameters of water quality were measured at three times over the experimental period: first, eighth and thirteenth day. The average weight of biomass of Daphnia sp. found in the tanks were: 16.51 g to 100 g of biosolids; 14.63 g to 75 g of biosolids; 14.10 g to 50 g of biosolids; 12.85 g to 25 g of biosolids and 5.80 g in tank without fertilization. The results suggest that biosolids can be successfully used as water fertilizer for production of phytoplankton and, consequently, of zooplankton. The application of increasing quantities of biosolid not committed water quality to the point of making it unsuitable for the cultivation of aquatic organisms. However, despite the growing production of phytoplankton in line with increasing levels of biosolids, the production of Daphnia sp. tended to stabilize itself from the application of 50 grams of biosolids. The third experiment, conducted from March to April of 2008 with duration of fourteen days, involved the use of biosolid with different settings of NPK. Were used 25 tanks of cement and asbestos previous designs, with five treatments (five levels of NPK in 50 g of biosolids) and five repetitions. The control variables and the sampling plan was essentially the same of previous experiments, but measuring up nitrate and soluble phosphorus in place of organic nitrogen and total phosphorus. The application of biosolids with different formulations of NPK not compromised water quality to the point of making it unsuitable for the cultivation of aquatic organisms. However, despite the growing production of phytoplankton in line with increasing levels of phosphorus in the formulation of fertilizers, the weights average of Daphnia sp. biomass found in the tanks, around 10 grams, not statistically different for different treatments. In short, the results suggest that biosolids can be successfully used as water fertilizer for production of phytoplankton and zooplankton. / Objetivando-se avaliar a utilização do biossólido como estratégia de fertilização de água na produção de Daphnia sp., foram conduzidos três experimentos no Laboratório de Nutrição de peixes do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa (UFV). O primeiro experimento, conduzido no período de fevereiro e março de 2008, com duração de treze dias, teve como objetivo avaliar a utilização de diferentes fertilizantes - fosfato bicálcico (FB), biossólido (BS) e fezes de codorna (FC) na produção de plâncton. Foram utilizados 24 tanques de cimento amianto com volume útil de 100 L cada, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos (os três fertilizantes e um tratamento controle, sem adubação - SA) e seis repetições. Como variáveis de controle foram avaliados a produção de Daphnia sp. e os seguintes parâmetros de qualidade da água: clorofila-a, condutividade elétrica, pH, oxigênio dissolvido, temperatura, nitrogênio amoniacal e orgânico, fósforo total e dureza total. O peso da biomassa de Daphnia sp. foi medido ao final do experimento (13º dia). Os parâmetros de controle de qualidade da água foram aferidos em três momentos ao longo do período experimental: primeiro, oitavo e décimo terceiro dias. O peso máximo da biomassa de Daphnia sp. foi encontrado nos tanques adubados com FC (36,0 g), seguido do BS (16,8 g), SA (6,8 g) e FB (5,2 g). Observou-se correspondência entre os valores de clorofila-a e o peso da biomassa de Daphnia sp., o que, muito provavelmente, reflete interações entre as comunidades fito e zooplanctônicas. No segundo experimento, realizado no período de fevereiro e março de 2008, procurou-se avaliar a aplicação de diferentes níveis de biossólidos na produção de plâncton. Foram utilizados 25 tanques, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos (quatro níveis de biossólidos - 25 g, 50 g, 75 g e 100 g e um tratamento controle, sem adubação) e cinco repetições. As variáveis de controle e o plano de amostragem foram os mesmos do primeiro experimento. Os pesos médios de biomassa de Daphnia sp. encontrados nos tanques foram: 16,51 g com 100 g de biossólidos; 14,63 g com 75 g de biossólidos; 14,10 g com 50 g de biossólidos; 12,85 g com 25 g de biossólidos; 5,80 g no tanque sem adubação. A aplicação de quantidades crescentes de biossólidos não comprometeu qualidade da água a ponto de torná-la inadequada ao cultivo de organismos aquáticos. Entretanto, a despeito da produção crescente de fitoplâncton de acordo com níveis crescentes de biossólidos, a produção de Daphnia sp. tendeu a estabilizar-se a partir da aplicação de 50 g de biossólidos. O terceiro experimento, realizado de março a abril de 2008 com duração de quatorze dias, envolveu a utilização de biossólidos com diferentes ajustes de NPK. Foram utilizados os mesmos 25 tanques de cimento amianto e delineamentos anteriores, com cinco tratamentos (cinco níveis de NPK em 50 g de biossólidos) e cinco repetições. As variáveis de controle e o plano de amostragem foram essencialmente os mesmos dos experimentos anteriores, porém medindo-se e nitrato e fósforo solúvel em lugar de nitrogênio orgânico e fósforo total. A aplicação de biossólidos com diferentes formulações de NPK não comprometeu a qualidade da água a ponto de torná-la inadequada ao cultivo de organismos aquáticos. Entretanto, a despeito da produção crescente de fitoplâncton de acordo com níveis crescentes de fósforo na formulação dos fertilizantes, os pesos médios de biomassa de Daphnia sp. encontrados nos tanques, em torno de 10 g, não diferiram estatisticamente para os diversos tratamentos. Os resultados sugerem que biossólidos podem ser utilizados com sucesso como fertilizante de águas para produção de fitoplâncton e de zooplâncton.

A avaliação quantitativa de risco microbiológico é o processo utilizado para estimar a probabilidade de infecção, doença ou morte após exposição a microrganismos patogênicos presente em águas, biossólidos, alimentos e ar. Essa pesquisa tem como objetivo descrever o estado da arte da avaliação qualitativa de risco microbiológico associadas a águas e biossólidos, bem como descrever as abordagens e etapas utilizadas na condução do processo, relatar a aplicabilidade e discutir as dificuldades e necessidades na condução da AQRM. Sendo uma pesquisa de caráter descritivo-explicativo, realizou-se revisão de literatura sobre a temática nas seguintes bases de dados: Scielo, LILACS, DEDALUS, MEDLINE e PUBMED e nos documentos produzidos pela Organização Mundial de Saúde e U.S. Environmental Protect Agency. Na literatura consultada verificou-se que a AQRM vem sendo utilizada desde o início da década de 1980 para estimar os riscos à saúde humana. Existem diferentes abordagens utilizadas na condução da ferramenta, diferem na forma de organizar e sistematizar as informações, porém são similares. A abordagem mais utilizada é a proposta pela NRC e consta de quatro etapas: identificação do perigo, avaliação de exposição, avaliação de dose-resposta e caracterização do risco. Constatou-se que a avaliação de exposição apresentase como a etapa mais complexa da AQRM, devido a: i) limitações metodológicas na determinação da concentração e viabilidade dos patógenos em águas e biossólidos e ii) escassez de dados de exposição e de consumo. Verificou-se que a utilização da ferramenta é proeminente na avaliação dos riscos decorrentes da exposição à patógenos presentes em águas de consumo, recreacionais e residuárias, bem como os decorrentes da exposição a solos e cultivos agrícolas fertilizados com biossólidos. É uma ferramenta que assume relevância no cenário internacional vem se consolidando no estabelecimento de valores-limite de patógenos presentes em diversas fontes, no desenvolvimento de normas, guias e legislações, bem como para discussões e implementação de planos de segurança da água e alimentar. Porém, é uma ferramenta pouco conhecida e empregada em nosso país que pode vir a atender às demandas atuais relacionadas a águas e biossólidos, tais como: i) estabelecimento de valores-limite e risco tolerável para patógenos, ii) proposição de métodos de tratamento e controle, iii) criação e revisão de normas, regulamentações e leis e iv) implementação de políticas públicas que visem a promoção e proteção da saúde humana / The quantitative microbial risk assessment is the process used to estimate the probability of infection, disease or death after exposure to pathogenic microorganisms present in water, biosolids, food and air. This research aims to describe the state of the art of quantitative microbial risk assessment associated with water and biosolids, and to describe the approaches and steps used in conducting the proceedings, report the applicability and discuss the difficulties and needs in the conduct of QMRA. As a search with a descriptive-explanatory character, there was a literature review on the subject on the following databases: SciELO, LILACS, DEDALUS, MEDLINE, PUBMED and in documents produced by the World Health Organization and the U.S. Environmental Protection Agency. In literature it was found that the QMRA has been used since the early 1980s to estimate the risk to human health. There are different approaches used in the conduct of the tool, they differ in the way of organizing and systematizing the information, but they are similar. The most used approach is the one proposed by the NRC and consists of four steps: hazard identification, exposure assessment, doseresponse assessment and risk characterization. It was found that the exposure assessment is presented as the most complex steps of QMRA due to: i) methodological limitations in determining the concentration and viability of pathogens in water and biosolids, and ii) lack of exposure data and consumption. It was verified that the use of the tool is prominent in assessing the risks from exposure to pathogens in drinking water, recreational water and wastewater, as well as from exposure to soils and crops fertilized with biosolids. It is a tool that is relevant in the international arena and has been consolidated in the establishment of limit values of pathogens present in different sources, in developing standards, guidelines and laws, as well as for discussion and implementation of plans for water and food security. However, it is a relatively unfamiliar tool used in our country that can come to attend current demands related to water and biosolids, such as: i) establishment of limit values for pathogens and tolerable risk, ii) proposition of methods of treatment and control, iii) creation and revision of standards, regulations and laws and iv) implementation of public policies for promotion and protection of human health