Avaliou-se a influência da carga orgânica volumétrica (COV) aplicada e do tempo de enchimento sobre a estabilidade e a eficiência do ASBR com biomassa granulada, operado em batelada e batelada alimentada seqüenciais, tratando soro de queijo diluído. Os ensaios foram realizados a 30 'graus' C com volume total de meio de 5,0 litros e tempo de ciclo de 8 horas. Na primeira etapa realizou-se a operação em batelada com tempo de enchimento ('T IND.alim') de 10 min e freqüência de agitação de 150 rpm. A cada ciclo foram alimentados 2,0 litros de meio com concentração afluente ('C IND.AF') de 1000, 2000, 4000 e 6000 mg/L, em termos de DQO. A suplementação de alcalinidade foi gradualmente otimizada partindo-se da proporção de 1 a 0,25 da razão 'NA'H'CO IND.3'/DQO. Nestas condições foi possível operar o reator com estabilidade a COV aplicada de 4,8 g/L.d , com suplementação de alcalinidade de 25% e eficiência em remoção de matéria orgânica de 96,0% e 98,4% em termos de DQO filtrada e total, respectivamente. Na segunda etapa devido a problemas operacionais desenvolveram-se dispositivos para assegurar a retenção da biomassa a fim de viabilizar a operação em batelada alimentada. Os dispositivos testados foram ASBR híbrido, sistema de agitação com 2 impelidores, hélice e pá-inclinada (a) e hélice e turbina inclinada (b). A solução utilizada foi hélice e turbina inclinada. Para essa configuração, diminuiu-se a freqüência de agitação para 75 rpm e reduziu-se o volume de biomassa para 1,0 L. Dessa forma foi possível avaliar a influência das estratégias de alimentação ('T IND.alim') de 360, 180 e 10 minutos a COV aplicada constante de 2,4 g/L.d, para 'C IND.AF' de 4000 mg/L e 'V IND.alim' de 1,0 L e para 'C IND.AF' de 8000 mg/L e 'V IND.alim' de 0,5 L. Para a 'C IND.AF' de 4000 mg/L o aumento de 'T IND.alim' resultou em diminuição da eficiência, em termos de DQO solúvel, sendo de 97,8 , 96,7 e 94,5% para os 'T IND.alim' de 10, 180 e 360 minutos, respectivamente. Para a 'C IND.AF' de 8000 mg/L o aumento do 'T IND.alim' resultou em menores valores de DQO total no efluente / The effect of volumetric organic load (VOL) and fill time on the stability and efficiency of an ASBR was assessed. The ASBR containing granular biomass was operated in batch and fed-batch mode and treated diluted cheese whey. Assays were performed at 30 'degrees' C with total medium volume of 5.0 liters and 8-h cycle lengths. In a first stage the reactor was operated batch-wise with fill time ('T IND.feed') of 10 min and agitation frequency of 150 rpm. At each cycle 2.0 liters of medium were fed at influent concentration ('C IND.infl') of 1000, 2000, 4000 and 6000 mg/L, in terms of COD. Alkalinity supplementation was gradually optimized from 100% to 25% of 'NA'H'CO IND.3'/COD ratio. At these conditions the reactor attained stability at applied VOL of 4.8 g/L.d, alkalinity supplementation of 25% and organic matter removal efficiency of 96.0% and 98.4% in terms of soluble and total COD, respectively. In a second stage due to operational problems devices were developed to assure biomass retention and hence make fed-batch operation feasible. The tested devices included hybrid ASBR, agitation system with two impellers: helix and inclined blade impeller (a) and helix and inclined turbine impeller (b). The system chosen was the helix and inclined turbine. With this configuration agitation frequency and biomass volume were reduced to 75 rpm and 1.0 L, respectively. This way, it was possible to assess feed strategies ('T IND.feed') of 360, 180 and 10 minutes at constant applied VOL of 2.4 g/L.d, for 'C IND.infl' of 4000 mg/L at 'V IND.feed' of 1.0 L and for 'C IND.infl' of 8000 mg/L at 'V IND.feed' of 0.5 L. At 'C IND.infl' of 4000 mg/L increase in 'T IND.feed' resulted in decrease in efficiency in terms of soluble COD, which amounted to 97.8, 96.7 and 94.5% for 'T IND.feed' of 10, 180 and 360 minutes, respectively. At 'C IND.infl' of 8000 mg/L the increase in 'T IND.feed' resulted in lower values for COD effluent

Neste trabalho avaliou-se o desempenho de um reator anaeróbio operado em batelada seqüencial e contendo biomassa imobilizada (ASBBR) em espuma de poliuretano quando submetido a diferentes tempos de alimentação e cargas orgânicas volumétricas, além da aplicação de cargas de choque orgânicas. O reator, com mistura por recirculação da fase líquida e mantido à 30 ± 1 ºC, tratou soro de queijo reconstituído e possuiu 2,5 L de volume reacional. Os resultados mostraram que o tempo de alimentação utilizado exerceu maior influência sobre o desempenho do reator para maiores valores de carga orgânica volumétrica. Durante a operação com carga orgânica volumétrica de 3 gDQO/L.d, a alteração do tempo de alimentação não influenciou na eficiência de remoção de matéria orgânica filtrada, que foi de 98%. Sob carregamento orgânico volumétrico de 6 gDQO/L.d, verificou-se tendência de queda daquela variável para maiores tempos de enchimento: 99, 98 e 97%, para tempos de alimentação de 2, 4 e 6 horas, respectivamente. Na operação com carga orgânica volumétrica de 12 gDQO/L.d, o aumento do tempo de alimentação resultou em queda mais significativa da eficiência de remoção de matéria orgânica filtrada: 97, 95 e 93%, para tempos de alimentação de 2, 4 e 6 horas, respectivamente. Em todas as condições, a aplicação de cargas de choque de 24 gDQO/L.d causaram o aumento da concentração de ácidos no efluente. No entanto, apesar desse aumento, o reator retomou rapidamente sua estabilidade, sendo a alcalinidade otimizada ao afluente suficiente para manter o pH próximo do neutro durante toda a operação. Independente da carga orgânica volumétrica aplicada, a operação com tempo de alimentação de 2 horas foi aquela que proporcionou maior estabilidade e menor suscetibilidade do processo às cargas de choque orgânicas. / This work assessed the performance of an anaerobic sequencing batch reactor containing immobilized biomass (ASBBR) on polyurethane foam when submitted to different feeding times, volumetric loading rate and organic shock loads. The reactor, in which mixing occurred by recirculating the liquid phase, contained 2,5 L reaction medium and was maintained at 30 ± 1 ºC for treating reconstituted cheese whey. Results showed that the effect of feeding time on reactor performance was more pronounced at higher volumetric loading rates. During operation at volumetric loading rate of 3 gDQO/L.d, changing feeding time did not affect filtered organic matter removal efficiency, which amounted to 98%. At volumetric loading rate of 6 gDQO/L.d, removal efficiency showed a tendency to drop at higher feeding times: 99, 98 and 97%, for feeding times of 2, 4 and 6 hours, respectively. At volumetric loading rate of 12 gDQO/L.d, increase in feeding time resulted in a more significant drop in filtered organic matter removal efficiency: 97, 95 and 93%, for feeding times of 2, 4 and 6 hours, respectively. Application of shock loads of 24 gDQO/L.d caused increase in acids concentration in the effluent, at all conditions. However, despite this increase, the reactor readily regained stability and optimized alkalinity supplementation to the influent was sufficient to maintain near neutral pH during the entire operation. Regardless of applied volumetric loading, operation with feeding time of 2 hours was which yielded maximum stability and reduced susceptibility of the process to organic shock loads.

O hidrogênio é estudado como alternativa ao uso de combustíveis fósseis para geração de energia, uma vez que é um combustível renovável. Entre os processos de produção de hidrogênio destaca-se o processo fermentativo que possibilita unir tratamento de efluente e geração de energia. Uma das alternativas para esta produção é a utilização do reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF). Dentre os resíduos industriais que podem ser utilizados para a produção de hidrogênio está o soro de queijo que, se descartado incorretamente, pode causar danos ao meio ambiente. Neste sentido, o presente estudo teve como principal objetivo avaliar a capacidade de produção contínua de hidrogênio, sob condições termófilas (55°C), a partir de diferentes concentrações de soro de queijo e tempos de detenção hidráulica (TDH) em RALF. Foram utilizados dois reatores, denominados R1 e R2 , no qual R1 manteve-se com concentração fixa de 5 gDQO.L-1, com variações de TDH de 8, 6, 4, 2, 1 e 0,5 hora e em R2 o TDH manteve-se fixo em 6 horas e variações de concentrações de 3, 5, 7 e 10 gDQO.L-1. Foi observado em R1 o comportamento de elevação de produção volumétrica de H2 (PVH) a partir da diminuição do TDH. A máxima PVH obtida foi de 2,9 L.h-1.L-1 em R1 para o TDH de 0,5 hora. No entanto, verificou-se a diminuição do rendimento de hidrogênio (HY) com a aplicação de TDHs reduzidos, alcançando valor máximo de 3,3 molH2.mol-1 lactose para o TDH de 4 horas. Para R2, o valor máximo de PVH de 0,854 L.h-1.L-1 para concentração de substrato de 7 g.L-1. Já para HY, o maior valor encontrado foi de 2,6 molH2.mol-1 lactose para a concentração de substrato de 3 g.L-1, uma vez que o aumento da concentração causou a diminuição de HY. O conteúdo de hidrogênio no biogás manteve-se na faixa de 48,2-54,2% e 39,8-48,4% para R1 e R2 respectivamente. Em ambos os reatores, os principais metabólitos encontrados nos efluentes foram ácido acético e ácido butírico. / Hydrogen is studied as an alternative to fossil fuels for power generation, since it is a renewable fuel. Between the processes of hydrogen production stands out the fermentation process that allows to merge wastewater treatment and power generation. An alternative to this production is the use of anaerobic fluidized bed reactor (AFBR). Among the industrial wastes can be used for hydrogen production is cheese whey that if improperly discarded, may cause damage to the environment. In this sense, the present study aimed to evaluate the ability of continuous hydrogen production under thermophilic conditions (55°C), from different concentrations of cheese whey and hydraulic retention time (HRT) in AFBR. Two reactors were used, denominated R1 and R2, in which R1 was maintained at a fixed concentration of 5gCOD.L-1 with variations in HRT of 8, 6, 4, 2, 1 and 0.5 hour and R2 kept fixed HRT at 6 hours, and changes in concentration of 3, 5, 7 and 10 gCOD.L-1. In R1, it was observed a volumetric H2 production (HPR) increase behavior from the HRT decrease. The maximum HPR obtained was 2.9 L.h-1.L-1 at HRT of 0.5 hour. However, there was a decrease in H2 yield (HY) with the application of reduce HRT, reaching maximum value of 3.3 molH2.mol-1 lactose at HRT of 4 hours. In R2, the maximum value of HPR was 0,854 L.h-1.L-1 for substrate concentration of 7 gCOD.L-1. The maximum HY obtained was 2.6 molH2.mol-1 lactose for concentration of 3 gCOD.L-1, once the value of HY decrease behavior from the concentration of cheese whey increase. The H2 content in biogas kept in range of 48.2-54.2% and 39.8-48.4% for R1 and R2, respectively. In both reactors, the main metabolites found were acetic and butyric acids.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 738842 bytes, checksum: f859e9c142cb3bfbdc96142d10b83ea5 (MD5) Previous issue date: 2014-06-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The development of functional goat dairy products is a viable alternative to add value to goat milk and to popularize new functional foods, considering the growing demand for foods with high nutritional quality, tasteful and promoters of well-being and health. This study aimed to produce chocolate goat dairy beverages with the probiotic Bifidobacterium lactis and evaluate the effects of goat cheese whey and prebiotics (inulin and oligofructose) on the physicochemical parameters and sensory features of the beverages during 28 days of refrigerated storage. Seven formulations of dairy beverages were analyzed for protein, fat, ash and lactose immediately after production, and submitted to physicochemical analysis (titratable acidity, total solids, pH, syneresis, apparent viscosity) and microbiological analysis, including B. lactis viability, after 1, 7, 14, 21 and 28 days. Sensory acceptability was determined after 14 days. All formulations had decreased pH and concomitant increase in the acidity during refrigerated storage. Beverages made with the lowest amounts of whey (F1 and F3) had greater decrease in pH from 14 days of storage. The apparent viscosity increased up to 21 days for all formulations, and up to 28 days for F4 (6 g 100 g - 1 prebiotics and 45 mL 100 mL -1 whey), possibly related to the higher amounts of whey and inulin. B. lactis showed counts between 6 and 8 log CFU mL-1. F4 presented the highest average in sensory attributes flavor and aroma. Apparently, larger amounts of prebiotics and whey in the beverage enhance the flavor perception, which may be a consequence of the intensification of cocoa flavor and / or lower acidity perception. Thus, F4 was the formulation that best represented the desirability profile chosen for the probiotic chocolate goat dairy beverage as best viscosity and improved sensory features. / O desenvolvimento de derivados lácteos funcionais de cabra é uma alternativa viável para agregação de valor ao leite de cabra e popularização de novos alimentos funcionais, considerando a crescente demanda por alimentos com qualidade nutricional, sabor agradável e promotores de bem-estar e saúde. O objetivo deste estudo foi elaborar bebidas lácteas achocolatadas de cabra (F1 a F7) contendo Bifidobacterium lactis e avaliar os efeitos do soro de queijo de cabra e do prebiótico Synergy 1® (inulina e oligofrutose) sobre as propriedades físico-químicas e sensoriais durante 28 dias de armazenamento refrigerado. As bebidas lácteas foram avaliadas imediatamente após a fabricação quanto à proteína, gordura, cinzas e lactose, submetidas às análises físico-químicas (acidez titulável, sólidos totais, pH, sinérese, viscosidade aparente) e microbiológicas, incluindo a viabilidade da B. lactis, durante o armazenamento após 1, 7, 14, 21 e 28 dias. Após 14 dias de armazenamento foi determinada a aceitabilidade sensorial. Todas as formulações tiveram uma diminuição do pH concomitante a um aumento na acidez ao longo do armazenamento refrigerado. As bebidas formuladas com menor quantidade de soro (F1 e F3) tiveram uma queda maior no pH a partir de 14 dias de armazenamento. As formulações F3 e F4 (contendo 6 g 100 g-1 de prebiótico) apresentaram teor de sólidos totais significativamente mais elevados. A viscosidade aparente aumentou até 21 dias em todas as formulações, e para F4 (maiores proporções de soro e de prebióticos - 45 mL 100 mL-1 e 6 g 100 mL-1 - respectivamente) este aumento se estendeu até os 28 dias, possivelmente relacionado à influência do soro e da inulina. Durante todo o período estudado B. lactis apresentou contagens entre 6 e 8 log UFC mL-1, sendo a maior viabilidade observada para a formulação F1 (8,13±0,03 UFC mL-1). A maior mediana nos atributos sabor e aroma foi observada para F4. Aparentemente uma maior quantidade de prebiótico na bebida melhorou a percepção do sabor, o que pode ser uma consequência da intensificação do sabor de cacau e ou da menor percepção da acidez. Já o aumento do soro melhorou a percepção do aroma na bebida láctea. Assim, F4 foi a formulação que melhor representou o perfil de desejabilidade escolhido para a bebida láctea probiótica achocolatada de cabra, como melhor viscosidade e características sensoriais.

Made available in DSpace on 2016-08-15T20:31:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndrezzaKBM_DISSERT.pdf: 2145673 bytes, checksum: 7eee5441610d3202cb0ad9f1c19338c1 (MD5) Previous issue date: 2013-08-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present workaimed at evaluatingthe performance and yieldofcarcasscomponentsand no carcasscrossbred calvesreceivingcheese wheypowderassociated withpowdered milkduring sucklinguntil 60and 150 days, besides the realizationof economic analysisof substitution.A total of 40male calves, Holstein xwithoutdefined breed, distributed ina completely randomized designwith fourtreatments and tenreplications: whole milk(control), milk powder,milk powder80% +20% cheese wheypowder;60%milk powder+ 40%cheese wheypowder.After 60 days(suckling), 40test animalswere kept16animalsdivided into twotreatments with eight replicates: confinementandpasturewill, to evaluate the performancephaseofweaning.The developmentof the calveswas evaluated throughweeklyweighingandbodymeasurementsofwithers height, rump height, heart girthandbody length. Afterweaningweighingswere carried out fortnightlyup to 150days.To estimateconsumptionmeasurements were madedailyconsumption ofhay andconcentratedby the methodsupply /spare.The animals wereslaughteredat 60 days, where they weretakenmeasurespHand temperatureof thehot carcass, after 24 hoursofcoldcarcasses. Were also evaluatedparameters forcarcassandno carcass components.Theeconomic performance assessmentconsistedof the calculationof indicatorsof costs and revenues, andmeasuresofeconomic outcomes. All variablesweretested withTukeymean comparison, 5% probability.Theweekly consumption oftotal dry matteringestedweight gainandbody measurementsevaluatedshowed nodifferencesbetween treatments(P>.05). Therewereno significant differences (P>0.05) between treatmentsfor the variablesfor carcass traitsandnon-carcass components. The treatment containing20%cheese wheypowder+80% milk powder and40% cheese wheypowder+60% milk powder hadadditional profitof R$ 116.86and114.24respectively, principallyattributed to thefactthatspending onliquid diet. The results showthat the substitution ofwhole milkcheese wheypowder andits association withmilk powder, shownas avery feasible alternativeand not causing anany influenceon the parameters studied / No presente trabalho objetivou-se avaliar o desempenho de bezerros mestiços aleitados com soro de queijo em pó associação ao leite em pó até os 60 dias. Foram utilizados 40 bezerros machos, holandês x sem padrão racial definido, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos e dez repetições: leite integral (Controle); leite em pó; 80% leite em pó + 20% de soro de queijo em pó; 60% leite em pó + 40% de Soro de queijo em pó.Após a fase de aleitamento, destes 40 animaisutilizados, foram mantidos 16 bezerros distribuídos em dois tratamentos e oito repetições: confinamento e àpasto, para avaliação do desempenho na fase de desaleitamento.O desenvolvimento dos bezerros foi avaliado através de pesagens semanais e mensurações corporais de altura de cernelha, altura de garupa, perímetro torácico e comprimento do corpo. Na fase de desaleitamento as pesagens foram realizadas quinzenalmente até 150 dias de idade. Para a estimativa de consumo foram feitas medições diárias de consumo de feno e concentrado pelo método oferta/sobra. Todas as variáveis foram submetidas ao teste de comparação de médias Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. O consumo semanal de matéria seca total ingerida não apresentou diferença entre os tratamentos (P>0,05), podendo se observar consumo crescente dos animais ao longo das semanas. Com relação ao ganho de peso os animais entraram no período experimental com pesos semelhantes (P>0,05) e ao longo desse período, os resultados apontam também que não houve diferença significativa (P>0,05), demonstrando que os tratamentos que receberam leite em pó e soro de queijo em pó associado ao leite em pó na dieta líquida não diferiu do tratamento controle. Os tratamentos também não influenciaram nenhuma das medidas corporais avaliadas. A substituição do leite integral por leite em pó, ou a associação de soro de queijo em pó ao leite em pó na substituição total do leite integral, não afetou o consumo de matéria seca, o ganho de peso e o desempenho dos animais tanto na fase de aleitamento quanto na fase de desaleitamento

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-26Bitstream added on 2014-06-13T18:50:32Z : No. of bitstreams: 1 garcia_frc_me_sjrp.pdf: 955704 bytes, checksum: 9806aa186a96e3aa2085f64f368e2358 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho de um reator anaeróbio compartimentado no tratamento de soro de queijo. Para tanto, foi utilizado um reator de 4,9 L com cinco compartimentos, inoculados com lodo biológico granulado obtido de uma indústria da região. O reator foi operado com variados tempos de residência hidráulicos (1 a 4 dias) e concentrações de soro de queijo que variaram de 2500 a 11000 DQO mg L-1. Foram efetuadas as análises de Acidez e Alcalinidade, Turbidez, pH, Demanda Química de Oxigênio (DQO), Sólidos Voláteis (SV) e Sólidos Totais (ST). A partir dos resultados obtidos, e devido às características do reator, foi possível compreender a dinâmica do processo anaeróbio, nas fases acidogênica e metanogênica, tanto na geração / desaparecimento da alcalinidade / acidez, como na redução da carga orgânica. Na primeira etapa da pesquisa, o soro de queijo da alimentação do reator foi diluído a uma DQO de 2500 mg L-1, e o reator mantido em quatro tempos de residência hidráulicos (TRH), 4, 3, 2 e 1 dia. Com TRH 4 dias, a redução da DQO foi de 96,3%. Com TRH 3 dias, o reator apresentou um problema de queda no pH e, devido a isso, foi dividido em duas partes: a primeira na qual o reator apresentou uma redução de 97,3% e a outra na qual a redução foi de 89,4%. Com TRH 2 dias, a redução de DQO foi de 89,5%; e com TRH 1 dia a redução foi de 50,5%. A segunda etapa da pesquisa contou com um aumento da concentração de soro de queijo na alimentação do reator, DQO 6000 mg L-1, e TRHs de 3, 2 e 1 dia. Com TRH 3 dias, a redução de DQO foi 80,7%, com TRH 2 dias 74,0% e com TRH 1 dia, a redução foi 33,5%. Na terceira etapa da pesquisa, a concentração do soro foi elevada para uma DQO de 11000 mg L-1, sendo testado o TRH 3 dias e como a eficiência do reator na redução da DQO apresentou um baixo valor, 47,1%, nenhum outro TRH foi testado. / This study aimed to evaluate the efficiency of an anaerobic baffled reactor treating cheese whey. For this, it was used a five-compartment reactor, 4.9 L, inoculated with granular sludge obtained from a biological industry in the region. The reactor was operated at different hydraulic residence times (HRT) from 1 to 4 days and the concentration of cheese whey was of 2500 to 11000 mg COD L-1. The procedures included analyses of acidity and alkalinity, turbidity, pH, chemical oxygen demand (COD), volatile solids (VS) and total solids (TS).From the results shown and due to the characteristics of the reactor, it was possible to understand the dynamics of the anaerobic process at the acidogenic and methanogenic stages both in the generation / disappearance of alkalinity / acidity and in reducing the organic load. In the first stage of research, the cheese whey used for feeding the reactor was diluted to a 2500 mg L-1 COD. The reactor was maintained at four hydraulic residence times (HRT) of 4, 3, 2 and 1 days. At a HRT of 4 days, the reduction in the COD was 96.3%. At a HRT of 3 days, the reactor had a problem - a decrease in pH and because of that, it was divided into two parts: in the first part the reactor showed a reduction of 97.3% and in the second one, the reduction was of 89.4%. At a HRT of 2 days, the reduction in the COD was of 89.5%; and at a HRT of 1 day, the reduction was of 50.5%. During the second stage of the survey, there was an increase of the concentration of cheese whey while feeding the reactor, COD 6000 mg L-1, and at a HRT of 3, 2 and 1 day. At a HRT of 3 days, the reduction in the COD was of 80.7%; at a HRT of 2 days, it was 74.0% and at a HRT of 1 day, the reduction was of 33.5%. In the third stage of the study, the concentration of whey was increased to a COD of 11000 mg L-1, being tested at a HRT of 3 days and since the efficiency of the reactor in the COD reduction showed a low value, 47.1%, no other HRT was tested.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5956.pdf: 2655473 bytes, checksum: dfaa0329652cfa24fb1dd3934c5b664b (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aim of this study was to evaluate the influence of hydraulic retention time (HRT), the origin of different inoculum (sludge from a UASB reactor for swine wastewater treatment and poultry slaughterhouse), and different carbon source (glucose, cassava processing wastewater and cheese whey) on the stability and efficiency of the anaerobic fluidized bed reactor (AFBR) for producing hydrogen. Twelve identical reactors were used, and in two reactors the mixture of glucose with cheese whey (R1S, R2S) was used as a substrate, six reactors were used with mix cassava processing wastewater and glucose (R1M, R2M, R3M and R4M). It was evaluated use of cheese whey (R3S, R4S, R5s and R6S) and cassava processing wastewater (R5M and R6M). The AFBRs were inoculated with sludge from a UASB reactor used in the treatment of swine wastewater (R1S, R3S, R1M, R3M, R5S, R6S, R5M and R6M) and sludge from a UASB reactor that treated poultry slaughterhouse wastewater (R2S, R4S, R2M, R4M), both heat treated. Variations of HRT (12-1 h) and substrate concentrations were performed (2-15 g .L -1), with temperature control at 30 ° C. The reactors that used cheese whey as substrate showed a greatest potential for hydrogen production, with yields (HY) of 3.2 mmolH2.g-1COD (R6S) and 2.6 mmolH2.g-1COD (R5S) were obtained by applying a HRT of 6 and 14 hours, with a concentration of 3 and 5 g.L-1, respectively. Both substrates showed potential for the production of ethanol with yields (EtOHY) of 4.2 mmolEtOH.g-1COD (R6M) and 3.5 mmolEtOH.g-1COD (R2S). In the comparison between the two inocula used, both showed a balance in terms of hydrogen production, but in terms of ethanol production, the sludge from poultry slaughterhouse showed highest potential. By cloning and sequencing of the 16S rRNA gene for bacteria domain reactor R4S (whey), there was a predominance of the genus Selenomonas (69 % of the sequences) and Clostridium (8 % of the sequences). For the reactor R3M (glucose and cassava) analyzes cloning and sequencing of bacterial consortium revealed similarities with Lactobaccilus. As for the archaeal domain, the sequencing of the 16S rRNA gene had highly similar to the genus Methanobacterium (98.5 % and 95 % of the sequences), for R4S and R3M, respectively reactors. / O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do tempo de detenção hidráulica (TDH), da origem de diferentes inóculos (lodo de suínos e lodo de aves), e da fonte de carbono (glicose, manipueira e soro de queijo) sobre a estabilidade e eficiência do reator anaeróbio de leito fluidizado (RALF) na produção de hidrogênio e etanol. Foram utilizados doze reatores idênticos, sendo que em dois reatores foram utilizados mistura de glicose com soro de queijo (R1S, R2S), seis reatores foram utilizados a mistura de água do processamento da mandioca (manipueira) e glicose (R1M, R2M, R3M e R4M). Também foi avaliado o uso individual do soro de queijo (R3S, R4S, R5S e R6S) e da manipueira (R5M e R6M). Os RALFs foram inoculados com lodo proveniente do tratamento de águas residuárias de suinocultura (R1S, R3S, R1M, R3M, R5S, R6S, R5M e R6M) e de águas residuárias do abatedouro de aves (R2S, R4S, R2M, R4M), ambos tratados termicamente. Foram realizadas variações de TDH (14-1 h) e concentrações de substrato (2- 15 g. L-1), com controle de temperatura a 30°C. Os reatores que utilizaram soro de queijo como substrato apresentaram um maior potencial para a produção de hidrogênio, com rendimentos (HY) de 3,2 mmolH2.g-1DQO (R6S) e 2,6 mmolH2.g-1DQO (R5S), por meio da aplicação de um TDH de 6 e 14 horas, com uma concentração de 3 e 5 g.L-1, respectivamente. Ambos os substratos apresentaram potencial para a produção de etanol, com rendimentos (EtOHY) de 4,2 mmolEtOH.g-1DQO (R6M) e 3,5 mmolEtOH.g-1DQO (R2S). Na comparação entre os dois inóculos utilizados, ambos apresentaram um equilíbrio em termos de produção de hidrogênio, porém em termos de produção de etanol, o lodo proveniente do abatedouro de aves apresentou um maior potencial. Por meio da clonagem e sequenciamento do gene RNAr 16S para o domínio bactéria do reator R4S (soro de queijo), houve a predominância do gênero Selenomonas (69% das sequências) e do gênero Clostridium (8% das sequências). Para o reator R3M (glicose e manipueira) as análises de clonagem e sequenciamento do consórcio bacteriano revelaram semelhanças com Lactobaccilus. Já para o domínio archaea, o sequenciamento do gene RNAr 16S, teve altas similaridades com gênero Methanobacterium (98,5% e 95% das sequências), para os reatores R4S e R3M, respectivamente.

The cheese whey represents the most important reject of the industry of dairy products, mainly due to its expressive generated volume. The cheese whey is a problematic substrate under the environmental point of view, presenting high amounts of carbohydrates, proteins and fats, giving it a chemical demand of oxygen of approximately a hundred times larger than the one of the domestic waste. An alternative for its treatment would be the anaerobic fermentation, which reduces its pollutant impact, making possible even the recovery of the energy from the formed biogas. However, the low biodegradation rate of the fats in the cheese whey difficulties the anaerobic treatment, reducing the mass transfer, leading to biomass loss and to the collapse of the reactor. In this context, this work had as objective to evaluate the effect of the preliminary stage from the alkaline hydrolyses of the fats in the anaerobic biodegradation of the cheese whey. A complet experimental design, being considered as the independent variables factors as time and the concentration of NaOH indicated the best hydrolyses conditions as 0,1% of NaOH, reaction time at 15h in 35°C and 200 rpm. In the study of the biodegradability of the cheese whey was used as inoculum a sludge colleted in a anaerobic reactor from the effluents treatment of a food industry. The COD removal and the biogas production were monitored by time, in different concentrations of the cheese whey solution in the basal medium. The removal of COD and the biogas production were higher in the experiments with the previously hydrolyzed solutions, especially for larger concentrations of cheese whey. These results shows that the alkaline hydrolyzes may be an alternative in the biological treatment of effluents with high fat concentration. / O soro de queijo representa o mais importante rejeito da indústria de laticínios, devido principalmente ao expressivo volume gerado. O soro é um substrato problemático sob o ponto de vista ambiental, pois apresenta elevados teores de carboidratos, proteínas e gorduras, que lhe conferem uma Demanda Química de Oxigênio cerca de cem vezes maior que a do esgoto doméstico. Uma alternativa de tratamento do mesmo seria a fermentação anaeróbia, através da qual se reduziria seu impacto poluidor, além de possibilitar a recuperação de energia do biogás formado. No entanto, a baixa taxa de biodegradação das gorduras presentes no soro dificulta o tratamento anaeróbio, reduzindo a transferência de massa, levando à perda de biomassa e até o colapso do reator. Neste contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de uma etapa preliminar de hidrólise alcalina das gorduras sobre a biodegradação anaeróbia do soro. Um planejamento experimental fatorial 32, considerando-se como variáveis independentes os fatores tempo e a concentração de NaOH indicou as melhores condições de hidrólise como sendo 0,1% de NaOH, tempo de reação de 15 h a 35°C e 200 rpm. No estudo da biodegradabilidade do soro foi empregado como inóculo um lodo coletado em um reator anaeróbio de tratamento de efluentes de uma indústria alimentícia. A remoção de DQO e a produção de biogás foram monitoradas ao longo do tempo, mediante diferentes concentrações da solução de soro no meio basal. A remoção de DQO e a produção de biogás foram mais elevadas nos experimentos com a solução previamente hidrolisada, especialmente para maiores teores de solução de soro. Estes resultados mostram que a hidrólise alcalina pode ser uma alternativa no tratamento biológico de efluentes com altos teores de gordura. / Mestre em Engenharia Química

Avaliou-se a influência da carga orgânica volumétrica (COV) aplicada e do tempo de enchimento sobre a estabilidade e a eficiência do ASBR com biomassa granulada, operado em batelada e batelada alimentada seqüenciais, tratando soro de queijo diluído. Os ensaios foram realizados a 30 'graus' C com volume total de meio de 5,0 litros e tempo de ciclo de 8 horas. Na primeira etapa realizou-se a operação em batelada com tempo de enchimento ('T IND.alim') de 10 min e freqüência de agitação de 150 rpm. A cada ciclo foram alimentados 2,0 litros de meio com concentração afluente ('C IND.AF') de 1000, 2000, 4000 e 6000 mg/L, em termos de DQO. A suplementação de alcalinidade foi gradualmente otimizada partindo-se da proporção de 1 a 0,25 da razão 'NA'H'CO IND.3'/DQO. Nestas condições foi possível operar o reator com estabilidade a COV aplicada de 4,8 g/L.d , com suplementação de alcalinidade de 25% e eficiência em remoção de matéria orgânica de 96,0% e 98,4% em termos de DQO filtrada e total, respectivamente. Na segunda etapa devido a problemas operacionais desenvolveram-se dispositivos para assegurar a retenção da biomassa a fim de viabilizar a operação em batelada alimentada. Os dispositivos testados foram ASBR híbrido, sistema de agitação com 2 impelidores, hélice e pá-inclinada (a) e hélice e turbina inclinada (b). A solução utilizada foi hélice e turbina inclinada. Para essa configuração, diminuiu-se a freqüência de agitação para 75 rpm e reduziu-se o volume de biomassa para 1,0 L. Dessa forma foi possível avaliar a influência das estratégias de alimentação ('T IND.alim') de 360, 180 e 10 minutos a COV aplicada constante de 2,4 g/L.d, para 'C IND.AF' de 4000 mg/L e 'V IND.alim' de 1,0 L e para 'C IND.AF' de 8000 mg/L e 'V IND.alim' de 0,5 L. Para a 'C IND.AF' de 4000 mg/L o aumento de 'T IND.alim' resultou em diminuição da eficiência, em termos de DQO solúvel, sendo de 97,8 , 96,7 e 94,5% para os 'T IND.alim' de 10, 180 e 360 minutos, respectivamente. Para a 'C IND.AF' de 8000 mg/L o aumento do 'T IND.alim' resultou em menores valores de DQO total no efluente / The effect of volumetric organic load (VOL) and fill time on the stability and efficiency of an ASBR was assessed. The ASBR containing granular biomass was operated in batch and fed-batch mode and treated diluted cheese whey. Assays were performed at 30 'degrees' C with total medium volume of 5.0 liters and 8-h cycle lengths. In a first stage the reactor was operated batch-wise with fill time ('T IND.feed') of 10 min and agitation frequency of 150 rpm. At each cycle 2.0 liters of medium were fed at influent concentration ('C IND.infl') of 1000, 2000, 4000 and 6000 mg/L, in terms of COD. Alkalinity supplementation was gradually optimized from 100% to 25% of 'NA'H'CO IND.3'/COD ratio. At these conditions the reactor attained stability at applied VOL of 4.8 g/L.d, alkalinity supplementation of 25% and organic matter removal efficiency of 96.0% and 98.4% in terms of soluble and total COD, respectively. In a second stage due to operational problems devices were developed to assure biomass retention and hence make fed-batch operation feasible. The tested devices included hybrid ASBR, agitation system with two impellers: helix and inclined blade impeller (a) and helix and inclined turbine impeller (b). The system chosen was the helix and inclined turbine. With this configuration agitation frequency and biomass volume were reduced to 75 rpm and 1.0 L, respectively. This way, it was possible to assess feed strategies ('T IND.feed') of 360, 180 and 10 minutes at constant applied VOL of 2.4 g/L.d, for 'C IND.infl' of 4000 mg/L at 'V IND.feed' of 1.0 L and for 'C IND.infl' of 8000 mg/L at 'V IND.feed' of 0.5 L. At 'C IND.infl' of 4000 mg/L increase in 'T IND.feed' resulted in decrease in efficiency in terms of soluble COD, which amounted to 97.8, 96.7 and 94.5% for 'T IND.feed' of 10, 180 and 360 minutes, respectively. At 'C IND.infl' of 8000 mg/L the increase in 'T IND.feed' resulted in lower values for COD effluent

Neste trabalho avaliou-se o desempenho de um reator anaeróbio operado em batelada seqüencial e contendo biomassa imobilizada (ASBBR) em espuma de poliuretano quando submetido a diferentes tempos de alimentação e cargas orgânicas volumétricas, além da aplicação de cargas de choque orgânicas. O reator, com mistura por recirculação da fase líquida e mantido à 30 ± 1 ºC, tratou soro de queijo reconstituído e possuiu 2,5 L de volume reacional. Os resultados mostraram que o tempo de alimentação utilizado exerceu maior influência sobre o desempenho do reator para maiores valores de carga orgânica volumétrica. Durante a operação com carga orgânica volumétrica de 3 gDQO/L.d, a alteração do tempo de alimentação não influenciou na eficiência de remoção de matéria orgânica filtrada, que foi de 98%. Sob carregamento orgânico volumétrico de 6 gDQO/L.d, verificou-se tendência de queda daquela variável para maiores tempos de enchimento: 99, 98 e 97%, para tempos de alimentação de 2, 4 e 6 horas, respectivamente. Na operação com carga orgânica volumétrica de 12 gDQO/L.d, o aumento do tempo de alimentação resultou em queda mais significativa da eficiência de remoção de matéria orgânica filtrada: 97, 95 e 93%, para tempos de alimentação de 2, 4 e 6 horas, respectivamente. Em todas as condições, a aplicação de cargas de choque de 24 gDQO/L.d causaram o aumento da concentração de ácidos no efluente. No entanto, apesar desse aumento, o reator retomou rapidamente sua estabilidade, sendo a alcalinidade otimizada ao afluente suficiente para manter o pH próximo do neutro durante toda a operação. Independente da carga orgânica volumétrica aplicada, a operação com tempo de alimentação de 2 horas foi aquela que proporcionou maior estabilidade e menor suscetibilidade do processo às cargas de choque orgânicas. / This work assessed the performance of an anaerobic sequencing batch reactor containing immobilized biomass (ASBBR) on polyurethane foam when submitted to different feeding times, volumetric loading rate and organic shock loads. The reactor, in which mixing occurred by recirculating the liquid phase, contained 2,5 L reaction medium and was maintained at 30 ± 1 ºC for treating reconstituted cheese whey. Results showed that the effect of feeding time on reactor performance was more pronounced at higher volumetric loading rates. During operation at volumetric loading rate of 3 gDQO/L.d, changing feeding time did not affect filtered organic matter removal efficiency, which amounted to 98%. At volumetric loading rate of 6 gDQO/L.d, removal efficiency showed a tendency to drop at higher feeding times: 99, 98 and 97%, for feeding times of 2, 4 and 6 hours, respectively. At volumetric loading rate of 12 gDQO/L.d, increase in feeding time resulted in a more significant drop in filtered organic matter removal efficiency: 97, 95 and 93%, for feeding times of 2, 4 and 6 hours, respectively. Application of shock loads of 24 gDQO/L.d caused increase in acids concentration in the effluent, at all conditions. However, despite this increase, the reactor readily regained stability and optimized alkalinity supplementation to the influent was sufficient to maintain near neutral pH during the entire operation. Regardless of applied volumetric loading, operation with feeding time of 2 hours was which yielded maximum stability and reduced susceptibility of the process to organic shock loads.