As oportunidades do processo de digestão anaeróbia, em aterros sanitários, controlados e sistemas de compostagem, são ligadas à formação de biogás através da biodegradação da matéria orgânica (MO) em ambiente predominantemente anaeróbio. O aterro da Caturrita, localizado na cidade de Santa Maria, possui cerca de 467.929 toneladas de resíduos depositados em uma de suas células. A recuperação total do CH4 desta quantidade de resíduo entre 2013 e 2033, considerando um rendimento na captação de gases de 70%, foi calculada em 17.529.657 m3. O total da receita estimada para o mesmo período, admitindo uma comercialização conservadora de créditos de carbono e energia elétrica, foi de USD 2.131.458 , isto é, um faturamento mensal de USD 8.881. No caso da compostagem, onde podem ocorrer ambientes anaeróbios, o sistema de ponteiras horizontais em camadas utilizado experimentalmente apresentou indícios de diminuição da geração de CH4 com vantagem em relação à compostagem com ponteiras verticais. Para isso, utilizaram-se taxas de aeração de 0,557 m³ ar.d-1.kg-1 de MO em peso seco (PS), com o monitoramento da temperatura interna e da umidade das leiras. As variações das perdas de cargas calculadas para as tubulações da leira experimental com ponteiras horizontais ficaram entre 1,56% e 2,56%, com a temperatura interna máxima em 70,8°C, diferentemente da leira com ponteiras verticais que atingiu uma máxima de 47,1°C, ambas para umidades superiores a 50%. O custo por metro para a implantação em escala real equivale a USD 21,22, considerando o uso de materiais alternativos, mas com resistência mecânica e térmica adequados. Observou-se na leira experimental com ponteiras horizontais proposta a diminuição do NH4 + concomitantemente à elevação do NO3 em menor tempo que na leira com ponteiras verticais. Além disso, com a proposta do sistema de aeração alternativo, a emissão de CH4 seria pouco significativa, pois o processo é basicamente aeróbio. Para a compostagem com ponteiras verticais utilizado na empresa, considerando apenas a emanação de CH4, estima-se o custo ambiental entre USD 2.059 e USD 75.841 por ano para uma quantidade processada de 50.000 t de resíduos agroindustriais. Para o aterro da Caturrita, o custo ambiental pode ser estimado entre USD 7.733 e USD 52.287 por ano. Com uma recuperação de 70% de CH4, através de queima ou conversão em energia elétrica, o custo ambiental máximo estimado cairia para USD 15.686 para a quantidade estimada e disposta no aterro da Caturrita entre 1999 e 2008 de 467.929 toneladas. / The anaerobic digestion process opportunities, about controlled landfills and composting systems, are related to a biogas formation process through the biodegradation of organic substances in a predominantly anaerobic environment. The Caturrita’s landfill, located in Santa Maria – RS - Brazil, has around 467,929 tons of deposited residues in one of its cells. The recovery of methane between 2013 and 2033, considering an availability of 70%, was estimated at 17,529,657 m³. Admitting the carbon credits and electric energy commercialization, during the same period, was estimated and would result in USD 2,131,438, that is, a monthly profits of USD 8,881. In a composting system, where anaerobic environments may occur, the horizontal pipelines system used showed that the CH4 production decreased with advantage in relation to vertical pipelines. For this experiment, Organic matter (OM) was aerated at a rate of 0.557 m3 air·d-1·kg-1, as determined by dry weight (DW), and the internal temperature and humidity of the windrows were monitored. The calculated variation of the pressure loss for the pipelines in the experimental widrow with horizontal pipelines proposal was between 1.56% and 2.56% at a maximum internal temperature of 70.8°C, unlike the windrow with vertical pipelines, which reached a maximum temperature of 47.1°C. In both systems, the humidity was greater than 50%. The cost per metre for commercial scale implementation is equivalent to USD 21.22, considering the use of alternative materials with the necessary mechanical and thermal resistance values. It was observed in the experimental pile with horizontal pipelines proposal the reduction of NH4 + simultaneously to the elevation of NO3 in less time than in the pile with vertical pipelines. Furthermore, with the alternative aeration system, the CH4 emission would be insignificant, because the process is essentially aerobic. For composting system with vertical pipelines used in the company, considering only the emanation of CH4, the environmental cost can be estimated between USD 2,059 and USD 75,841 per year for an amount of 50,000 t of processed agribusiness residues. For Caturrita’s landfill, the environmental cost can be estimated between USD 7,733 and USD 52,287 per year. With a CH4 recovery of 70%, by burning or conversion into electrical energy, the maximum estimated environmental cost would fall to USD 15,686 for the estimated quantity and disposed of in landfill Caturrita between 1999 and 2008 of 467,929 tons.

Nas últimas décadas, a disposição final de lixo tornou-se um sério problema a ser enfrentado por todos os países, em função da escassez crescente de terrenos disponíveis para aterros sanitários e distância cada vez maior dos centros geradores e a disposição final, assim como do aumento substancial da geração per capita. A acumulação de lixo nos grandes centros populacionais estimula a proliferação de macro e microvetores (ratos, baratas, moscas, vírus, bactérias, parasitos) e conseqüentemente, a disseminação de doenças. Em particular, com relação ao lixo gerado em ilhas e comunidades isoladas, é de alta relevância estratégias baseadas na descentralização do tratamento da fração orgânica de lixo domiciliar, com fim do transporte através de barcas para o continente, gerando mau cheiro e riscos de poluição ambiental. O presente projeto teve por objetivo: Testar o mesmo reator de compostagem descentralizada sob condições do verão sueco, alimentando-o com resíduos de restaurantes da cidade costeira Kalmar e sob condições brasileiras, alimentando-o com resíduos de cozinha da escola municipal de Abraão-Ilha Grande, RJ; propor modificações mecânicas e/ou operacionais para otimização dos processos; avaliar a qualidade e o grau de maturação do composto de diferentes fases através do método respirométrico Specific Oxygen Uptake Rate (SOUR)o método respirométrico NBR 14283 da ABNT. Em resumo, concluiu-se que a composição do lixo e pH inicial do material estruturante adicionado são fatores determinantes do tempo requerido para degradação dos ácidos orgânicos gerados e subseqüente elevação do pH; dependendo das características dos resíduos orgânicos, é necessária a inclusão de inoculante (ex: composto) para melhor desenvolvimento de bactérias e fungos e, conseqüentemente, otimização do processo; as análises físico-químicas e microbiológicas confirmaram que o processo de degradação aeróbia ocorre no interior do corpo principal do reator e que a qualidade do composto gerado é satisfatória; entretanto, melhorias consideráveis no sistema de trituração e alimentação são requeridas para que o reator testado possa se usado em sua capacidade plena. Os testes respirométrico atráves do Specific Oxygen Uptake Rate(SOUR) e da norma NBR 14283 da ABNT mostraram-se ambos eficazes na identificação do grau de maturação do composto e do avanço do processo de compostagem. Uma vez removidos os problemas mecânicos de trituração e alimentação, o reator testado poderá ser utilizado como uma tecnologia inovadora do tratamento de lixo orgânico in situ para pequenos e médios geradores de lixo orgânico domiciliar. / In recent decades, the disposal of biodegradable solid waste has become a serious problem to be faced by all countries, due to the increasing scarcity of available land for landfills and increasing distance from generation centers, as well as the substantial increase in total solid waste generated per capita. The accumulation of solid waste in highly populated areas stimulates the dissemination of vectors (rates, cucarachas, flies, virus, bacteria, and parasites) and, consequently spreading of diseases. Regarding the solid waste generated in islands and isolated communities, decentralized strategies for treatment of organic fraction, reducing transportation and impacts related to that is very convenient. This study had the following main objectives: to test the same reactor for decentralized composting during the Swedish summer using organic waste from restaurants at the coast, in Kalmar, Sweden, and under Brazilian conditions, using organic waste from the kitchen of the municipal primary school at Abraão, Ilha Grande, RJ; to evaluate and propose mechanical and operational changes in the reactor for process optimization; to assess the quality and degree of maturation of the compost at different stages of composting through two respirometry methods, the Specific Oxygen Uptake Rate (SOUR) and the ABNT norm NBR 14283. In short, it was concluded that the solid waste composition and initial pH of the material used as amendment are important factors to determine the time required for degradation of the organic acids produced and subsequent pH increase; depending on the organic waste characteristics, it is necessary to use material for augmentation (ex: compost) to improve the development of microorganisms and consequently, optimization of the process; the physic-chemical and microbiological analyses confirmed that the aerobic degradation occurred inside the reactor and that the quality of the produced compost is satisfactory; however, considerable improvements in the shredding and feeding system is required in order to test the reactors performance in its full-capacity. The respirometric tests carried out using the specific oxygen uptake ra(SOUR) method and the NBR 14283 norm, were effective in indicating the maturity of the compost and the degree of progress in the composting process. Once the mechanical problems in the shredding and feeding system are solved, the reactor might be useful as an innovative technology for treatment of organic waste in situ for small and medium generators.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-14Bitstream added on 2014-06-13T20:22:31Z : No. of bitstreams: 1 silva_fam_dr_botfca.pdf: 1972009 bytes, checksum: 0dcccdfed704fff416f6b751d389c3ff (MD5) / A compostagem é uma alternativa reconhecidamente viável para o aproveitamento racional de resíduos. Todavia, ainda são necessárias pesquisas mais aprofundadas para a melhoria da eficiência deste processo, o que levaria à produção de compostos de maior qualidade, assim como o fornecimento de nutrientes como condicionadores de solo. Sendo assim, este trabalho teve como objetivos avaliar a qualidade de compostos produzidos a partir de combinações de resíduos do processamento de plantas medicinais com esterco bovino e verificar o potencial agronômico dos materiais resultantes na produção da alface. Em uma primeira etapa foram utilizados quatro resíduos do processamento de plantas medicinais: 1) Unha-de-gato (Uncaria tomentosa); 2) Cascara Sagrada (Rhamnus Purshianus); 3) Ipê roxo (Tabebuia impetiginosa) e 4) Boldo (Phaemus boldus), a partir dos quais produziram-se quatro compostos de composição distinta. A amostragem para determinação de parâmetros de maturação (pH, condutividade elétrica, teores de amônio e nitrato, fracionamento da matéria orgânica, macronutrientes, carbono total. relação C/N e testes de germinação) foi feita aos 0, 30, 60, 90 e 120 dias de compostagem. A temperatura, entretanto, foi medida diariamente apenas até aos 90 dias. Na segunda etapa, buscando avaliar o potencial agronômico dos compostos sobre a produção da alface (Lactuca sativa), cultivar crespa Verônica, bem como o efeito residual dos materiais compostados instalaram-se experimentos em vasos com dois cultivos consecutivos. Nestes experimentos, constaram os seguintes tratamentos: composto 1 (C1) (Unha-de-gato), composto 2 (C2) (Cascara Sagrada), composto 3 (C3) (Ipê roxo), composto (4) (C4) mistura dos materiais nas doses 30, 60, 90 e 120t/ha. O delineamento experimental utilizado foi o DIC em esquema fatorial (4 compostos x 4 doses) com 4 repetições e um tratamento testemunha... / Composting is a recognized viable alternative to make good use of residues. However, more accurate studies are required to improve the efficiency of the composting process, producing composts with better quality, supplying nutrients to soil and acting as a soil conditioning. This work aimed to evaluate composts quality produced by combination of residues obtained from medicinal plants industrial processing and bovine manure, verifying the agronomic potential of these obtained composts in lettuce production. In a first step, it was used four residues from medicinal plants industrial processing: 1) Unha-de-gato (Uncaria tomentosa); 2) Cascara Sagrada (Rhamnus Purshianus); 3) Ipê roxo (Tabebuia impetiginosa) e 4) Boldo (Phaemus boldus), which produced four organic composts with distinct composition. The sampling to determine maturation parameters (pH, electric conductivity, ammonium and nitrate, organic matter fractionation, macronutrients, total carbon, C/N relation and germination tests) was made at zero, 30, 60, 90 and 120 days after composting beggining. Temperature was daily verified until 90 days. In a second step, aiming to evaluate the agronomic potential of the composts in lettuce (Lactuca sativa) production,as well the residual effect of these composts in soil. In these cultivation, it was followed the treatments: compost 1 (C1) (Unha-de-gato), compost 2 (C2) (Cascara Sagrada), compost 3 (C3) (Ipê roxo), compost (4) (Boldo) and compost 5 (C5) (mix of residues) in doses of 30, 60, 90 e 120 t ha-1. The experiment was laid out in a complete randomized design, ordered in factorial arrangement (4 composts x 4 doses) with 4 replication and a without N mineral...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4670.pdf: 4408390 bytes, checksum: 3693be1eac8c1b52a8efb9f23cb90487 (MD5) Previous issue date: 2012-08-06 / University of São Carlos, 2012. Composting is one of the oldest processes of recycling organic waste. Despite being an environmentally appropriate treatment, their use is still little known regarding the management of municipal solid waste (MSW). This study aimed to investigate the management of MSW in Corumbataí - SP. For this purpose gravimetric characterization of MSW were performed, and composting alternatives applicable to the municipality of Corumbataí were analyzed. The study also sought to assess the perception inhabitants of the city regarding the subject matter, as well as their acceptance regarding previous separation of compostable organic waste (COW). Initially a survey on the management from the MSW was implemented. Two gravimetric characterizations were carried out, being the first in June and the other in December. In order to choose the composting alternative the following aspects were analyzed: the amount of organic waste; the availability and accessibility of the area; the existing infrastructure, equipment, labor and impacts on the environment. Questionnaires were applied to each of the families, from house to house, in order to evaluate the existing selective collection program, as well as the amount of knowledge they had about composting. The level of their acceptance in doing separation of organic household waste was also evaluated. Results: We found that the public power is adapting its MSW in a way environmentally responsible, and the selective collection program has shown good efficiency. Through gravimetric characterizations performed in the months of June and December, we obtained a high percentage of organic material (80%), identifying thus the viability of implementing a composting process. We found that the public power is adapting its MSW in a way that is environmentally correct, and the selective collection program has shown a good efficiency. About gravimetric characterizations performed in the months of June and December, we obtained a high percentage of organic matter (80%), identifying the availability of implementing a composting process. It was suggested the use of manual system of rotated furrows because of simple technology, constituted from equipment of easy maintenance and low cost. The research performed with the population found that 100% of respondents participate on the selective collection and had no doubt about the process of waste unbundling. In addition, garbage collection services provided by municipal employees were rated as excellent and good in 89% of the interviewed. About composting, 51% of the respondents had knowledge about the subject, as well as waste that could be composted. Another important finding of this study was to observe that 98% of the interviewed are disposed to separate organic waste for composting. The statement of a significant percentage of organic matter present in the composition of the MSW from Corumbataí means to provide a final destination for the most noble organic waste, with composting as an alternative for the treatment of them. Since the practice of selective collection is incorporated into the habits of the population, there is a positive perspective on the introduction of a third separation for composting organic waste (ROC) as observed in the research about the knowledge and opinion of locals about composting. In this sense it was suggested that the manual system using plowed furrows because of the simplified technology, comprising equipment for easy maintenance and low cost. The survey conduct among the population found that 100% of the respondents participate in the selective collection and have no doubts about the process of separating the trash. Furthermore, 89% of respondents the garbage collection services provided by municipal employees were rated as excellent or good. As for composting, 51% of respondents had knowledge about it, and knowing identify which waste could be composted. Another important fact observed in the study was that 98% of respondents are willing to separate organic waste for composting. / A compostagem é um dos mais antigos processos de reciclagem de resíduos orgânicos. Apesar de ser um tratamento ambientalmente adequado, sua utilização ainda é pouco difundida no que se refere à gestão municipal dos resíduos sólidos urbanos (RSU). O presente trabalho de pesquisa teve como objetivo investigar a gestão dos RSU no município de Corumbataí-SP. Para isso, foi realizada caracterização gravimétrica dos RSU e foram analisadas alternativas de compostagem aplicáveis ao município. O estudo também buscou avaliar a percepção da população quanto ao assunto em questão, bem como sua aceitação da separação prévia dos resíduos orgânicos compostáveis (ROC). Inicialmente foi realizado um levantamento da Gestão e Gerenciamento dos RSU existentes no município. Em seguida, foram realizadas duas caracterizações gravimétricas, sendo uma no mês de junho e outra em dezembro. Para escolha da alternativa de compostagem, foram analisados os seguintes aspectos: quantidade de resíduos orgânicos; disponibilidade de área e acessibilidade; infraestrutura; equipamentos; mão de obra e impactos no entorno. Posteriormente foram aplicados questionários nas unidades domiciliares de Corumbataí, com o objetivo de avaliar o programa de coleta seletiva, bem como o conhecimento dos entrevistados sobre compostagem e o nível de aceitação deles para fazer a separação prévia dos resíduos orgânicos domiciliares. Constatou-se que o poder público vem gerenciando seus RSU de forma ambientalmente correta, e o programa de coleta seletiva existente tem apresentado boa eficiência. Das caracterizações gravimétricas realizadas nos meses de junho e dezembro, obteve-se um percentual elevado de matéria orgânica (80%), identificando-se, portanto, a viabilidade da implantação de um processo de compostagem. Nesse sentido, foi sugerida a utilização do sistema manual de leiras revolvidas, em virtude da tecnologia simplificada, constituída de equipamentos de fácil manutenção e de baixo custo de aquisição. A pesquisa realizada com a população constatou que 100% dos entrevistados participam da coleta seletiva e não têm dúvidas quanto ao processo de separação dos RSU. Além disso, para 89% dos entrevistados os serviços de coleta de lixo prestados pelos funcionários municipais foram avaliados como ótimo ou bom. Quanto à compostagem, 51% dos entrevistados apresentaram conhecimento sobre o assunto, além de saberem identificar quais dos resíduos poderiam ser compostados. Outro dado importante observado na pesquisa foi que 98% dos entrevistados estão dispostos a separar os resíduos orgânicos para a compostagem. A constatação da presença de um percentual significativo de matéria orgânica na composição dos RSU de Corumbataí justifica proporcionar uma destinação final mais nobre para esse tipo de resíduo. A compostagem é sugerida como uma alternativa para o tratamento dos mesmos. Existe uma perspectiva positiva quanto à introdução da separação de resíduos orgânicos compostáveis (ROC), uma vez que a prática da coleta seletiva encontra-se incorporada no hábito da população, conforme constatado na pesquisa de conhecimento e opinião dos moradores sobre a compostagem.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-29Bitstream added on 2014-06-13T20:45:33Z : No. of bitstreams: 1 barretto_vcm_dr_jabo.pdf: 364350 bytes, checksum: f015dad17989bbca79656ebee759afb5 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Foram conduzidos experimentos em casa de vegetação e em condições de campo, com os seguintes objetivos: a) avaliar o efeito de doses de composto de resíduos de indústria de celulose e papel na fertilidade do solo, no desenvolvimento, na produção de matéria seca e na concentração e acúmulo de nutrientes nas folhas de um clone de Eucalyptus grandis x E. urophylla; b) avaliar os efeitos da aplicação em diferentes épocas de dois resíduos da indústria de celulose e papel (lodo ativado e não decomposto e dregs + grits), no desenvolvimento das árvores, produção de madeira e acúmulo de nutrientes nas folhas de um clone de Eucalyptus grandis x E. urophylla. As principais conclusões foram: a) A aplicação de composto de resíduos de indústria de celulose e papel (CRICP) propiciou ganhos em altura aos 60 dias após o plantio em colunas de PVC, em diâmetro do coleto e em produção de biomassa das plantas de eucalipto aos 120 dias. O CRICP resultou em aumento no valor de pH e nos teores de Ca e Mg do solo. Também elevou os teores de P, K e Na no solo. A concentração nas folhas e o acúmulo de P, K, Ca e S aumentaram com a aplicação do composto; b) Os resíduos da fábrica de celulose e papel são eficientes corretivos da acidez do solo. A aplicação de 8 t ha-1 de dregs + grits no plantio proporcionou maior crescimento em diâmetro e produção de madeira de eucalipto do que a aplicação de 15 t ha-1 de lodo ativado não decomposto. Essa dose e elevou os teores de Ca e Mg e a porcentagem de saturação por bases de Latossolo Vermelho distrófico para valores adequados para uma produtividade de madeira de 40 m3 ha-1 ano-1, aos 6,5 anos, quando aplicados no plantio ou três meses após o mesmo. / Experiments in greenhouse and field were carried out with the objectives: a) to evaluate the effect of industrial residues from pulp and paper mill compost rates on soil fertility, on development, on dry matter production and nutrient contents and accumulation in the leaves of Eucalyptus grandis x E. urophylla clone; b) to evaluate the application effects in different times of two industrial residues from pulp and paper mill (cellulose sludge and dregs + grits) on tree development, wood production and nutrient accumulation in the leaves of Eucalyptus grandis x E. urophylla clone. The main conclusions were: a) the industrial residues from pulp and paper mill compost (IRPPMC) application promoted increases on height at 60 days after planting, on stem diameter and on biomass production of eucalypt plants at 120 days. The IRPPMC increase the pH value and Ca and Mg soil content. The P, K, and Na soil content also increased. The P, K, Ca e S contents and accumulation in the leaves were increased with compost application; b) industrial residues from pulp and paper mill are efficient in the liming of soil acidity. The application of 8 Mg ha-1 of dregs + grits promoted major growth on diameter and on wood production of eucalypt that 15 Mg ha-1 of activated sludge in combination with chemical fertilizer application. This dose increased Ca and Mg and the base saturation of Red Latosol (Oxisol) to adequate values to reached 40 m3 ha-1 ano-1 wood productivity, at 6,5 years, when application was in the plantation or three months later.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-06T15:17:42Z No. of bitstreams: 1 PGCS16MA138.pdf: 912589 bytes, checksum: e5b07ea296848a30ed648704a6e622c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-06T15:17:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCS16MA138.pdf: 912589 bytes, checksum: e5b07ea296848a30ed648704a6e622c1 (MD5) Previous issue date: 2016-04-28 / The sludge from wastewater treatment plant (WWTP) of meat processing requires proper disposal, to reduce negative environmental impacts. This study aimed to test the composting process as an alternative to the neutralization and use of the sludge from WWTP of a poultry meat industry. Composting was carried out in 1.0 m³ composters kept under roof. The treatments were the following five combinations of sludge, sawdust and additives: 40% sludge + 60% sawdust; 35% sludge + 65% sawdust; 30% sludge + 70% sawdust; 30% sludge + 65% sawdust + 5% poultry litter; and 30% sludge + 60% sawdust + 10% ash from the combustion of forest biomass. During the composting time the material was turned over and the temperature (T), humidity and pH of the windrows were measured periodically. The content of N, P, K, Ca, Mg, Cu, Zn, B and Mn, and some biological properties of the compost were determined. All the five combinations allowed the sludge neutralization by composting. During the most active phase of the process, the windrows had moisture between 40 and 65% and T between 60-75 °C. However, the T and pH vary depending on the windrow moisture. The compound has potential fertilizer, with average of total N, P, K, Ca, and Mg of 6.6, 1.11, 1.42, 1.1 and 6.6 g kg-1 (dry) respectively. The content of heavy metals and contaminants in the organic compound generally were within the limits allowed by law / O lodo gerado em estação de tratamento de efluente (ETE) do processamento de carnes requer destinação adequada, para minimizar seus impactos ambientais negativos. Este trabalho objetivou avaliar a compostagem como alternativa para a neutralização e aproveitamento do lodo de ETE de uma indústria de carne avícola. A compostagem foi conduzida em compartimentos de 1,0 m³ mantidas sob telhado. Os tratamentos foram as seguintes combinações de lodo, serragem e aditivos: 40% lodo + 60% serragem; 35% lodo + 65% serragem; 30% lodo + 70% serragem; 30% lodo + 65% serragem + 5% cama de aviário; e 30% lodo + 60% serragem + 10% cinza da queima de biomassa florestal. Durante o tempo da compostagem o material foi revolvido e os parâmetros temperatura (T), umidade e pH das leiras foram determinados periodicamente. Os teores de N, P, K, Ca, Mg, Cu, Zn, B e Mn, e alguns atributos biológicos foram determinados no composto gerado. Todas as cinco combinações avaliadas possibilitaram a neutralização do lodo pela compostagem. Na fase de maior atividade do processo, as leiras apresentaram umidade entre 40 e 65% e T na faixa de 60 a 75 °C. Entretanto, a T e o pH variaram entre os tratamentos em função do teor de umidade das leiras. O composto apresentou potencial fertilizante, com teores totais médios de N, P, K, Ca e, Mg de 6,6, 1,11, 1,42, 1,1 e 6,6 g kg-1 (base seca), respectivamente. Os teores de metais pesados e contaminantes no composto orgânico em geral se situaram dentro dos limites permitidos pela legislação

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2191316 bytes, checksum: 68781c3ea53fdebc59aa814894ea46df (MD5) Previous issue date: 2013-08-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Brazil is the third largest producer of poultry meat in the world, reaching a production of 13.058 million tons of chicken in 2011 with estimates of strong growth for 2013. Based on the average mortality of 3.5% of chicken throughout the fattening stage, one can consider the large number of substrates that are discarded during production. Brazil has no specific legislation for the treatment and disposal for these waste types, making it necessary to adopt systems that are sustainable in terms of environmental, economic, and sociocultural. Thus, composting has been outstanding in producing units, as a very efficient method and no big costs for implementation and operation. This work aimed to develop and test, for Brazilian conditions, a device to make compost indoors carcasses and poultry litter. The experiments were conducted at the Laboratory of Sanitary and Environmental Engineering, Department of Civil Engineering, Federal University of Viçosa. It was built a prototype to evaluate the degradation of carcasses, using as substrate poultry litter, straw, pruning equipment and matured compost under different aeration rates. Aeration rates were used to 5min/12horas, and 5min/8horas 5min/6horas for experiments 1, 2 and 3 respectively. During the experiments were analyzed for carbon, nitrogen, C/N ratio, pH, moisture content, volatile solids, temperature, microbiological, metals, nutrients and cation exchange capacity (CEC) for the monitoring and evaluation of the composting process . The results showed an efficiency of almost 100% for the total degradation of carcasses after a period of 49 days within the digester. The temperatures reached values higher than 70 o C inside the digester, is sufficient to sanitize the material. The digester is efficient in relation to the cleaning of the site regarding the control of vector attraction and no unpleasant odor, unlike the other methods used for the treatment of poultry carcasses. / O Brasil é o terceiro maior produtor de carne de frango no mundo, chegando a uma produção de 13,058 milhões de toneladas de frango em 2011 com estimativas de grande crescimento para 2013. Baseando-se na mortalidade média de aves de 3,5% durante toda a fase de engorda, pode-se considerar a grande quantidade de carcaças que são descartadas durante a produção. O Brasil não possui legislação específica para o tratamento e disposição final para estes tipos de resíduos, fazendo-se necessário a adoção de sistemas que sejam sustentáveis do ponto de vista ambiental, econômico, e sociocultural. Com isso, a compostagem vem se destacando nas unidades produtoras, como um método muito eficiente e sem grandes custos para sua implantação e operação. A realização deste trabalho objetivou desenvolver e testar, para as condições brasileiras, um equipamento para realizar a compostagem em ambiente fechado de carcaças e cama de frango. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Engenharia Sanitária e Ambiental, do Departamento de Engenharia Civil, da Universidade Federal de Viçosa. Foi construído um protótipo para avaliar a degradação das carcaças, utilizando como substrato a cama de frango, palha, material de poda e composto maturado submetido a diferentes taxas de aeração. Foram utilizadas taxas de aeração de 5min/12horas, 5min/8horas e 5min/6horas para os experimentos 1, 2 e 3 respectivamente. Durante os experimentos foram realizadas análises de carbono, nitrogênio, relação C/N, pH, teor de água, sólidos voláteis, temperatura, microbiológicas, metais, nutrientes e capacidade de troca catiônica (CTC), para o monitoramento e avaliação do processo de compostagem. Os resultados mostraram uma eficiência de quase 100% para a degradação total das carcaças após um período de 49 dias no interior do Biodigestor. As temperaturas atingiram valores superiores a 70oC no interior do Biodigestor, sendo suficiente para sanitizar o material. O Biodigestor se mostrou eficiente em relação à higienização do local quanto ao controle da atração de vetores e ausência de odor desagradável, diferentemente dos outros métodos utilizados para o tratamento das carcaças de frango.

Thesis submitted in fulfilment of the requirements for the degree Master of Technology: Civil Engineering in the Faculty of Engineering at the Cape Penisula University of Technology / Agriculture in rural communities of South Africa is negatively affected by the poor quality of soils with low fertility. With limited financial resources, non-commercial farmers are not able to purchase chemical fertilizers or other products necessary for plant production. Alternatives such as composting of human excreta and animal manure have found favour in many regions of the world for improving soil fertility for sustainable crop production. Human faeces contain nutrients and have potential to be used as fertilizer in agriculture. Faeces should not be regarded as waste, but rather as a product that can be used for the provision of an affordable agricultural fertilizer. The MobiSan facility is a urine diversion toilet installed at Pooke se bos informal settlement, where the disposal of waste is difficult for number of reasons such as lack of space, inadequate infrastructure and no access roads. However, the lack of safe disposal of desiccated human faeces from MobiSan facility has created a detrimental effect within the settlement that lead to unwanted conditions. The alternative means of reducing the pollution loads within the settlement areas is to look at localized on-site treatment of composting methods that can treat desiccated human faeces from MobiSan facility to meet standards for agricultural applications. Faeces can be treated and stored under controlled process called composting to enhance the nutrients value for plant production. Without composting, human faeces usually have a low initial fertilizing value. Analysis of the studies done in Uganda showed an enhancement of the composted faeces-to-food waste from 78-litre reactors attained 19% N, 34% P and 28% K; and also E. coli and total coliforms were found lower than the detected value with high temperatures exceeding 50°C and pH (4.5-8.7). Given the initial low fertilizing value of human faeces, further treatment method is required to make it suitable for agricultural use. Several methods are used to enhance the fertilizing of human excreta, amongst these is the composting. In this line, three composting methods, namely Co-composting, Skyloo-composting and Bio-process composting were piloted with great importance in the settlement for reasons such as: Low O&M costs, Use of locally available materials, and no energy needed to treat human faeces…The application of the three composting methods could provide the community within the settlement with work opportunities and also improving soil fertility using locally-available fertilizers. The initial characteristics of desiccated human faeces from the MobiSan facility were determined by sampling and testing quality parameters namely pH, Oxygen, temperature, moisture content, Carbon, Nitrogen, Phosphorus, Potassium, Faecal coliform and E. coli. The initial results of desiccated human faeces from the MobiSan facility showed a low fertilizing value when compared to previous literature, with values of Nitrogen, Phosphorous and Potassium being respectively 4.7%, 3.4% and 1.5%, while those of E-Coli and Faecal coliform being 5.9x103cfu/g and 7.8x103cfu/g respectively. Results on the composted faeces using the Co-composting method were as follows: Nitrogen: 22.2%, Phosphorus: 25.4%, Potassium: 31.1%. Skyloo composting method results were found with Nitrogen: 16.2%, Phosphorus: 19.6%, Potassium: 15.2% and results obtained from Bio-process composting method were: Nitrogen: 25.3%, Phosphorus: 28.6%, Potassium: 33.2%. Results of the study showed that the three composting methods were suitable for treating human faeces from the MobiSan facility. Results indicate that the enhanced fertilizing value and reduction of pathogens in composting process could make the compost safe for agricultural application. Bio-process composting was found to be the most suitable method as it enhanced the fertilizing value of desiccated faeces to 83% N; 88% P and 95% K. The composting process also significantly reduced the concentration of E.coli and Faecal coliforms. Results of this study intended to address the issue for the disposal of desiccated human faeces from MobiSan by assessing the potential of composting in enhancing the fertilizing value of human faeces for agricultural application. Results provided also an understanding of the fertilizing value of human faeces and assisted subsistence farmers (small scale) with valuable knowledge of the fertilizing value of desiccated human faeces from Mobisan and the potential of composting in enhancing it for safe use in agriculture.

Nas últimas décadas, a disposição final de lixo tornou-se um sério problema a ser enfrentado por todos os países, em função da escassez crescente de terrenos disponíveis para aterros sanitários e distância cada vez maior dos centros geradores e a disposição final, assim como do aumento substancial da geração per capita. A acumulação de lixo nos grandes centros populacionais estimula a proliferação de macro e microvetores (ratos, baratas, moscas, vírus, bactérias, parasitos) e conseqüentemente, a disseminação de doenças. Em particular, com relação ao lixo gerado em ilhas e comunidades isoladas, é de alta relevância estratégias baseadas na descentralização do tratamento da fração orgânica de lixo domiciliar, com fim do transporte através de barcas para o continente, gerando mau cheiro e riscos de poluição ambiental. O presente projeto teve por objetivo: Testar o mesmo reator de compostagem descentralizada sob condições do verão sueco, alimentando-o com resíduos de restaurantes da cidade costeira Kalmar e sob condições brasileiras, alimentando-o com resíduos de cozinha da escola municipal de Abraão-Ilha Grande, RJ; propor modificações mecânicas e/ou operacionais para otimização dos processos; avaliar a qualidade e o grau de maturação do composto de diferentes fases através do método respirométrico Specific Oxygen Uptake Rate (SOUR)o método respirométrico NBR 14283 da ABNT. Em resumo, concluiu-se que a composição do lixo e pH inicial do material estruturante adicionado são fatores determinantes do tempo requerido para degradação dos ácidos orgânicos gerados e subseqüente elevação do pH; dependendo das características dos resíduos orgânicos, é necessária a inclusão de inoculante (ex: composto) para melhor desenvolvimento de bactérias e fungos e, conseqüentemente, otimização do processo; as análises físico-químicas e microbiológicas confirmaram que o processo de degradação aeróbia ocorre no interior do corpo principal do reator e que a qualidade do composto gerado é satisfatória; entretanto, melhorias consideráveis no sistema de trituração e alimentação são requeridas para que o reator testado possa se usado em sua capacidade plena. Os testes respirométrico atráves do Specific Oxygen Uptake Rate(SOUR) e da norma NBR 14283 da ABNT mostraram-se ambos eficazes na identificação do grau de maturação do composto e do avanço do processo de compostagem. Uma vez removidos os problemas mecânicos de trituração e alimentação, o reator testado poderá ser utilizado como uma tecnologia inovadora do tratamento de lixo orgânico in situ para pequenos e médios geradores de lixo orgânico domiciliar. / In recent decades, the disposal of biodegradable solid waste has become a serious problem to be faced by all countries, due to the increasing scarcity of available land for landfills and increasing distance from generation centers, as well as the substantial increase in total solid waste generated per capita. The accumulation of solid waste in highly populated areas stimulates the dissemination of vectors (rates, cucarachas, flies, virus, bacteria, and parasites) and, consequently spreading of diseases. Regarding the solid waste generated in islands and isolated communities, decentralized strategies for treatment of organic fraction, reducing transportation and impacts related to that is very convenient. This study had the following main objectives: to test the same reactor for decentralized composting during the Swedish summer using organic waste from restaurants at the coast, in Kalmar, Sweden, and under Brazilian conditions, using organic waste from the kitchen of the municipal primary school at Abraão, Ilha Grande, RJ; to evaluate and propose mechanical and operational changes in the reactor for process optimization; to assess the quality and degree of maturation of the compost at different stages of composting through two respirometry methods, the Specific Oxygen Uptake Rate (SOUR) and the ABNT norm NBR 14283. In short, it was concluded that the solid waste composition and initial pH of the material used as amendment are important factors to determine the time required for degradation of the organic acids produced and subsequent pH increase; depending on the organic waste characteristics, it is necessary to use material for augmentation (ex: compost) to improve the development of microorganisms and consequently, optimization of the process; the physic-chemical and microbiological analyses confirmed that the aerobic degradation occurred inside the reactor and that the quality of the produced compost is satisfactory; however, considerable improvements in the shredding and feeding system is required in order to test the reactors performance in its full-capacity. The respirometric tests carried out using the specific oxygen uptake ra(SOUR) method and the NBR 14283 norm, were effective in indicating the maturity of the compost and the degree of progress in the composting process. Once the mechanical problems in the shredding and feeding system are solved, the reactor might be useful as an innovative technology for treatment of organic waste in situ for small and medium generators.

As oportunidades do processo de digestão anaeróbia, em aterros sanitários, controlados e sistemas de compostagem, são ligadas à formação de biogás através da biodegradação da matéria orgânica (MO) em ambiente predominantemente anaeróbio. O aterro da Caturrita, localizado na cidade de Santa Maria, possui cerca de 467.929 toneladas de resíduos depositados em uma de suas células. A recuperação total do CH4 desta quantidade de resíduo entre 2013 e 2033, considerando um rendimento na captação de gases de 70%, foi calculada em 17.529.657 m3. O total da receita estimada para o mesmo período, admitindo uma comercialização conservadora de créditos de carbono e energia elétrica, foi de USD 2.131.458 , isto é, um faturamento mensal de USD 8.881. No caso da compostagem, onde podem ocorrer ambientes anaeróbios, o sistema de ponteiras horizontais em camadas utilizado experimentalmente apresentou indícios de diminuição da geração de CH4 com vantagem em relação à compostagem com ponteiras verticais. Para isso, utilizaram-se taxas de aeração de 0,557 m³ ar.d-1.kg-1 de MO em peso seco (PS), com o monitoramento da temperatura interna e da umidade das leiras. As variações das perdas de cargas calculadas para as tubulações da leira experimental com ponteiras horizontais ficaram entre 1,56% e 2,56%, com a temperatura interna máxima em 70,8°C, diferentemente da leira com ponteiras verticais que atingiu uma máxima de 47,1°C, ambas para umidades superiores a 50%. O custo por metro para a implantação em escala real equivale a USD 21,22, considerando o uso de materiais alternativos, mas com resistência mecânica e térmica adequados. Observou-se na leira experimental com ponteiras horizontais proposta a diminuição do NH4 + concomitantemente à elevação do NO3 em menor tempo que na leira com ponteiras verticais. Além disso, com a proposta do sistema de aeração alternativo, a emissão de CH4 seria pouco significativa, pois o processo é basicamente aeróbio. Para a compostagem com ponteiras verticais utilizado na empresa, considerando apenas a emanação de CH4, estima-se o custo ambiental entre USD 2.059 e USD 75.841 por ano para uma quantidade processada de 50.000 t de resíduos agroindustriais. Para o aterro da Caturrita, o custo ambiental pode ser estimado entre USD 7.733 e USD 52.287 por ano. Com uma recuperação de 70% de CH4, através de queima ou conversão em energia elétrica, o custo ambiental máximo estimado cairia para USD 15.686 para a quantidade estimada e disposta no aterro da Caturrita entre 1999 e 2008 de 467.929 toneladas. / The anaerobic digestion process opportunities, about controlled landfills and composting systems, are related to a biogas formation process through the biodegradation of organic substances in a predominantly anaerobic environment. The Caturrita’s landfill, located in Santa Maria – RS - Brazil, has around 467,929 tons of deposited residues in one of its cells. The recovery of methane between 2013 and 2033, considering an availability of 70%, was estimated at 17,529,657 m³. Admitting the carbon credits and electric energy commercialization, during the same period, was estimated and would result in USD 2,131,438, that is, a monthly profits of USD 8,881. In a composting system, where anaerobic environments may occur, the horizontal pipelines system used showed that the CH4 production decreased with advantage in relation to vertical pipelines. For this experiment, Organic matter (OM) was aerated at a rate of 0.557 m3 air·d-1·kg-1, as determined by dry weight (DW), and the internal temperature and humidity of the windrows were monitored. The calculated variation of the pressure loss for the pipelines in the experimental widrow with horizontal pipelines proposal was between 1.56% and 2.56% at a maximum internal temperature of 70.8°C, unlike the windrow with vertical pipelines, which reached a maximum temperature of 47.1°C. In both systems, the humidity was greater than 50%. The cost per metre for commercial scale implementation is equivalent to USD 21.22, considering the use of alternative materials with the necessary mechanical and thermal resistance values. It was observed in the experimental pile with horizontal pipelines proposal the reduction of NH4 + simultaneously to the elevation of NO3 in less time than in the pile with vertical pipelines. Furthermore, with the alternative aeration system, the CH4 emission would be insignificant, because the process is essentially aerobic. For composting system with vertical pipelines used in the company, considering only the emanation of CH4, the environmental cost can be estimated between USD 2,059 and USD 75,841 per year for an amount of 50,000 t of processed agribusiness residues. For Caturrita’s landfill, the environmental cost can be estimated between USD 7,733 and USD 52,287 per year. With a CH4 recovery of 70%, by burning or conversion into electrical energy, the maximum estimated environmental cost would fall to USD 15,686 for the estimated quantity and disposed of in landfill Caturrita between 1999 and 2008 of 467,929 tons.