Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290715.pdf: 2050381 bytes, checksum: b851d32b9dff980ba31542c800878bf2 (MD5) / A atividade suinícola tem grande importância econômica, ocupando elevada posição no mercado internacional e interno. Santa Catarina é considerado o estado brasileiro de maior concentração de suínos contribuindo com 16% da produção. Contudo a suinocultura é a atividade que exerce maior impacto ambiental sobre os recursos hídricos do estado. Estudos indicam uma produção anual no país de 105,6 milhões de metros cúbicos de dejetos. O consumo de água nas atividades de criação de suínos é da ordem de 15 L/animal/dia, gerando um efluente rico em sólidos, nutrientes, metais pesados e patógenos. Nesse sentido, o presente estudo teve por objetivo verificar a viabilidade de reservatórios de estabilização como tecnologia para o polimento e reuso do efluente proveniente de um sistema de lagoas, produzido em uma propriedade suinícola. Dois reservatórios (R1 e R2), operados em bateladas, foram monitorados semanalmente durante 11 meses (abril de 2009 a fevereiro de 2010), em dois períodos com tempos de reservação de 4 e 6 meses. Os resultados mostraram-se satisfatórios, R1 no seu melhor desempenho apresentou remoção de 78% para DQO; 86% para DBO5 dissolvida; 82% para amônia; 70% para Fósforo total; 83% para SS; 99,9% para E.coli, com concentrações finais de 479±10 mg/L, 66±3 mg/L, 107±8 mg/L, 31±1 mg/L, respectivamente. Os melhores resultados, em R2, mostraram eficiências de remoção de 70% para DQO, 80% para amônia; 68% para Fósforo total; 86% para SS; 99,9% para E.coli, com concentrações finais de 485±6 mg/L, 52±11 mg/L, 75±2 mg/L, 13±1 mg/L, respectivamente. Para E.coli não foram detectadas concentrações finais. Flutuações nas eficiências de remoção foram registradas, devido ao efeito da sazonalidade no desempenho dos reservatórios, com maior rendimento durante o período de elevadas temperaturas e radiação solar. Estratificação térmica, ao longo da profundidade dos reservatórios, não foi observada. A avaliação da comunidade planctônica mostrou a predominância de Chlamydomonas e Chlorellas (freqüência de 100%). Em relação ao potencial de reuso em irrigação, os efluentes tratados apresentaram risco alto de salinização do solo e médio ou baixo de sodificação, o risco de toxicidade do íon cloreto apresentou grau de restrição "de ligeira à moderada". Os efluentes tratados podem ser utilizados na irrigação, desde que respeitados os critérios de drenagem e sejam escolhidas espécies vegetais tolerantes a salinidade. Quanto ao reuso do efluente na limpeza das instalações, não foi observada toxicidade pela volatilização da amônia devido ao pH obtido (?8,0) e as concentrações finais de coliformes não apresentaram riscos pelo contato direto/indireto do produtor com o efluente.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-22T17:43:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235699.pdf: 1710702 bytes, checksum: d2117a5a85389759130638a6026e68eb (MD5) / O presente trabalho buscou estudar a eficiência da digestão anaeróbia na bioestabilização de sólidos orgânicos de elevada concentração, quais sejam: resíduos sólidos orgânicos obtidos de sobras de feira livre (RSO), lodos de tanques sépticos, dejetos suínos e lixiviado. Foram realizados ensaios de digestão anaeróbia de lodos de tanques sépticos isolados e integrados com RSO, sendo que, neste último caso, parte do lixiviado produzido no digestor RSO/lodo era tratado em um reator UASB para posteriormente retornar ao digestor RSO/lodo junto com o lixiviado que não fora tratado, sendo os dois misturados em partes iguais. Também se elaborou ensaios de biodegradabilidade envolvendo dejetos suínos e RSO, procurando definir o tipo e a quantidade de inóculo a ser usado, se haveria um processo de co-digestão e qual seria a melhor proporção dejetos/RSO (em termos de sólidos voláteis) a ser adotado. Nos ensaios de digestão anaeróbia de lodos de tanques sépticos integrados com RSO, os resultados apontaram para a possibilidade de se trabalhar com o digestor RSO/lodo integrado com um reator UASB, apesar do predomínio da fase acidogênica no digestor RSO/lodo. O reator UASB tratando o lixiviado gerado no digestor RSO/lodo apresentou resultados de remoções de DQO entre 85 e 95% ao ser operado em condições estáveis para a carga orgânica volumétrica de 8 gDQO/l.dia. O reator que tratava somente lodos de tanques sépticos mostrou-se capaz de remover a DQO com eficiência em torno de 90%. Em relação ao tipo de mecanismo verificado no reator, o balanço de massa mostrou que a atividade biológica e a decantação

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-23T02:31:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244781.pdf: 1478442 bytes, checksum: 2a3759632b363c257faea3e74ef13591 (MD5) / Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho e a dinâmica planctônica de lagoa de alta taxa (LAT), lagoas de maturação (LM1, LM2) e lagoa de aguapés (LAG), utilizadas para tratamento secundário e terciário de dejetos suínos, com funcionamento em sistema de bateladas e em contínuo. O sistema de lagoas em fluxo contínuo apresentou remoção carbonácea superior a 90% (DBO, DQO) e de nutrientes (98% de NTK, 97% de N-NH4, 83% de N-NO2, 70-80% de N-NO3 e 97% de PT). As variações de pH e oxigênio dissolvido, bem como elevadas concentrações de clorofila a e de sólidos em suspensão, foram devido ao crescimento algal nas lagoas. As velocidades empregadas (0,15 e 0,50 m/s) para mistura da massa líquida da LAT não apresentaram influência direta nas variáveis físico-químicas analisadas, mas apresentaram influência na concentração da biomassa fitoplanctônica. A maior agitação do meio favoreceu a diversidade de espécies. Quanto à sazonalidade, as lagoas não apresentaram variações no seu desempenho, exceto para os sólidos em suspensão e produtividade da biomassa algal. Esta foi inferior a 10 gSS/m2/dia nas lagoas de maturação e manteve-se neste valor na LAT. O estudo apontou variação nictemeral das variáveis físico-químicas, pH, oxigênio dissolvido e temperatura da massa líquida. O nitrogênio foi removido principalmente por nitrificação-desnitrificação na LAT e na LM1, enquanto na LM2 e na LAG o mecanismo principal de remoção foi a assimilação biológica e a nitrificação-desnitrificação. Para o fósforo, a remoção nas lagoas LAT, LM2 e LAG foi efetuada principalmente por assimilação biológica, enquanto na LM1 ocorreu por sedimentação, devido ao elevado pH do meio. Constatou-se que a maior diversidade de espécies ocorreu na LAG e na LM2. As clorofíceas apresentaram a maior densidade relativa. Chorella sp foi a espécie dominante ao longo de todos os ensaios, seguida por várias espécies de algas diatomáceas. A baixa riqueza de espécies esteve associada à população mono-específica de Chlorella sp, sendo que na LAG observou-se até 6 espécies. A análise em componentes principais (ACP) mostrou a importância das condições aeróbias para o desempenho eficiente das lagoas. Houve sucessão planctônica entre clorofíceas, diatomáceas, cianobactérias, euglenófitos, protozoários (ciliados livres e fixos), rotíferos e nematóides, ao longo do período de estudo, nas lagoas. The objective of this study to evaluate the performance and the plankton dynamics of a high rate algal pond (HRAP), maturation ponds (MP1, MP2) and hyacinth pond (WHP) used to secondary and tertiary piggery waste treatment, working in batch and continuous flow. The ponds system in continuous flow presented nutrients (higher than 90% BOD, COD) and carbonaceous (98% TKN, 97% NH4-N, 83% NO2-N, 70-80% NO3-N and 97% TP) removal. Dissolved oxigen and pH, high chlorophyll a and suspended solids concentrations were due to the algal growth in all ponds. The velocity applied (0.15 and 0.50 m/s) to the mixing liquid mass to HRAP not presented direct influence of analysed physical-chemical variables, but presented phytoplankton biomass concentration influence. The high mixing medium favored the species diversity. The seasonality did not influence the performance variations in the ponds, except to the suspended solids and algal biomass productivity. This was lower than 10 gSS/m2/day in maturation ponds and maintained this value in HRAP. It was diurnal variations of the physical-chemical variables (pH, dissolved oxigen and liquid mass temperature). The nitrogen was removed mainly by nitrification-denitrification in HRAP and MP1, while in MP2 and WHP the removal mechanism was the biological assimilation and the nitrification-denitrification. The phosphorus removal in HRAP, MP2 and WHP occurred mainly by biological assimilation, while in MP1 was the sedimentation, due to the higher pH. It was observed higher species diversity in WHP and MP2. The green algae presented the higher relative density. Chlorella sp was the predominant especie along the experimental period, followed by diatoms algae species. The lower richness species was associated to the mono-specific population of Chlorella sp; in the WHP was observed until six species. The principal components analysis (PCA) showed the importance of the aerobic conditions to the efficient ponds performance. It was plankton succession between green algae, diatoms, cianobacteria, phytoflagellated, protozoa (fixed and free-living ciliates), rotifers and nematodes along the experimental period in the ponds.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-23T02:45:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241200.pdf: 2310909 bytes, checksum: 37c24b5174a64e9fb33e1caffa590e8c (MD5)

Orientador: Manoel Garcia Neto / Coorientador: Cecílio Viega Soares Filho / Banca: Osvaldino Brandão Junior / Banca: Reges Heinrichs / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de doses crescentes de biofertilizante na produção de matéria seca (MS) da parte aérea, raízes e nódulos da alfafa, e os atributos químicos da parte aérea e do solo. O experimento foi realizado em casa de vegetação do Departamento de Apoio, Produção e Saúde Animal da Faculdade de Medicina Veterinária/UNESP, Campus de Araçatuba-SP, de maio a outubro de 2010 com doses crescentes de biofertilizante. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, sendo seis doses de biofertilizante (0, 25, 50, 100, 200 e 400 m3 ha-1) e cinco repetições. As doses de biofertilizante foram consideradas como tratamentos principais e os cortes (cinco) como subparcela. Os cortes foram realizados, em média, a cada 27 dias, a 10 cm de altura do solo. Ao final do experimento foram coletados raízes, nódulos e o solo de todas as unidades experimentais para análise química. Foi observado aumento linear na produção de MS da parte aérea até a dose 400 m3 ha-1 de biofertilizante. A produção de MS de raiz e nódulos não apresentaram diferença significativa. Para os atributos químicos do solo houve melhora significativa para pH, cálcio, magnésio, soma de bases e saturação de bases entre as doses de biofertilizante utilizado. A aplicação de biofertilizante aumentou os teores de nitrogênio, cálcio, magnésio, enxofre e ferro na parte aérea da alfafa, porém não alteraram os valores de proteína bruta, fibra em detergente ácido e fibra em detergente neutro. O biofertilizante pode ser utilizado como insumo na agropecuária para melhorar a produção e qualidade da alfafa e alterar favoravelmente os atributos do solo / Abstract: In order to evaluate the production of dry matter (DM) of shoots, roots, nodules and soil chemical properties and nutrient content of alfalfa shoots, there was an experiment in the greenhouse at the Field Support Department, Production and Animal Health, of Veterinary Medicine / UNESP College, Araçatuba - SP, from May to October 2010 with increasing doses of organic biofertilizer. The experimental design was completely randomized, fertilized with six doses of biofertilizer (0, 25, 50, 100, 200 and 400 m3 ha-1) and five repetitions. Biofertilizer doses were considered as main treatments and cuts (five) as subplot. We observed a linear growth in DM yield of shoots up to a dose 400 m3 ha-1 of biofertilizer. The DM production of roots and nodules were not significantly different. For soil chemical properties significantly had improve for pH, calcium, magnesium, base sum and base saturation between the doses of biofertilizers. The application of biofertilizer increased levels of nitrogen, calcium, magnesium, sulfur and iron in the shoots of alfalfa, but did not alter the values of crude protein, acid detergent fiber and neutral detergent fiber. The biofertilizer can be used as an input in agricultural production and to improve the quality of alfalfa and favor alter the soil characteristics / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:47:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225988.pdf: 2360252 bytes, checksum: 8fc5874c3ccd880a8b934bf9c5e577f6 (MD5) / Nesta dissertação foi estudado o manejo dos dejetos suínos em uma propriedade localizada no município de Braço do Norte no sul do estado de Santa Catarina. Com Aproximadamente 500 animais, a propriedade em questão é caracterizada como de pequeno porte e o objetivo dos sistemas de armazenamento é dar ao dejeto condições ideais, mantendo o potencial nutritivo, para posterior aplicação no solo. A produção diária de dejetos tem volume de 3 m3 os quais são bombeados, a partir de uma caixa de passagem, para os dois sistemas de armazenamento. O primeiro é composto por uma lagoa de armazenamento de 240 m3 e o segundo por um biodigestor de 90 m3 ligado em série com uma lagoa de 360 m3. Para a remoção de matéria orgânica e na manutenção do potencial nutritivo do dejeto o segundo sistema foi o mais eficiente. Os sistemas foram submetidos a seis situações com diferentes cargas volumétricas aplicadas num tempo total de 246 dias e, de maneira comparativa relacionaram-se os resultados encontrados nesta pesquisa com os obtidos por Henn (2005), onde o autor avaliou, o mesmo sistema, nos primeiros 150 dias de operação. As cargas volumétricas aplicadas em ambos sistemas variaram de 1,4 a 0,15 g/Kg.dia e a concentração efluente de DQO foi de cerca 8,50; 2,86 e 1,29 g DQO/kg respectivamente para o biodigestor e para as lagoas, apresentando uma remoção de carga orgânica acima de 90%. Para os sólidos totais esse comportamento foi semelhante, apresentando remoção de 85% para o biodigestor e 94% para as lagoas, sendo que a concentração do dejeto bruto para este parâmetro foi igual a 73 gST/Kg. A concentração dos nutrientes (NTK, NH3-N e PO4) no efluente foi baixa, porém justificada pelo modo como as coletas foram realizadas nas lagoas e pela análise do lodo realizada tanto no biodigestor quanto na lagoa do segundo sistema. A produção de biogás chegou a apresentar 32m3.dia-1 e a análise cromatográfica exibe uma concentração média de 54,4% de CH4. Contudo pode-se concluir que os sistemas minimizam o impacto causado pelo dejeto no meio ambiente e permitem que a propriedade atenda os requisitos da Legislação. This research aimed at studying the handling of swine manure in a property located in Braço do Norte, a city in the south of Santa Catarina. With approximately 500 animals, the property studied has small bearing characteristics, and the objective of the storage systems is to give ideal conditions for the dejection, keeping its nutritional potential for later application in the ground. The daily production of manure has a volume of 3m3 which is pumped from a passage box toward two storage systems. The first consists of a 240m3 storage pond, and the second is a 90m3 biodigester followed by a 360m3 pond. The second system presented more efficiency. The systems were submitted to six situations with different applied volumetric loads in a period of 246 days, and these results were compared to the ones found in a study conducted by Henn (2005), where the author evaluated the same system in the first 150 days of operation. The applied volumetric loads in both systems varied from 0,15 to 1,4 g/Kg.d and the effluent concentration of COD was 8,50; 2,86 and 1,29 g COD/kg respectively for the biodigester and ponds, presenting an organic load removal above 90%. For the total solids, this behavior was similar, presenting a removal of 85% for the biodigester and 94% for the ponds, being that the concentration of the rude dejection for this parameter was 73 g ST/Kg. The concentration of the nutrients (NTK, NH3-N and PO4) in the effluent was low, however this was justified by the way the collection had been realized in the ponds and by the analysis of the sludge carried both in the biodigester and in the pond of the second system. The production of biogas presented 32m3/d and the chromatographic analysis showed an average concentration of 54,4% of CH4. However, it can be concluded that the systems minimize the impact caused by the manure in the environment, and are in accordance with the requirements in the Legislation.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-21T17:10:27Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1038746 bytes, checksum: d0e162e26d3ac4442af48a5dc2464b60 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T17:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1038746 bytes, checksum: d0e162e26d3ac4442af48a5dc2464b60 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sistemas agroflorestais e agroecológicos favorecem a qualidade do solo e o equilíbrio dos organismos vivos presentes em sua microbiota. Os nematoides estão presentes na microfauna do solo e atuam na regulação da microbiota, mineralização e ciclagem de nutrientes. A abundância e diversidade das comunidades dos nematoides são sensíveis a modificações na cobertura do solo ocasionadas por práticas agrícolas como a adubação. Alterações na estrutura trófica dos nematoides podem indicar o nível de perturbação antrópica ou natural nos ecossistemas. O objetivo geral do trabalho foi avaliar o impacto da adubação orgânica de cama de aviário, esterco bovino e resíduos vegetais sobre a comunidade de nematoides do solo em lavouras de café em sistemas agroflorestais. No primeiro artigo avaliou-se a interferência da adubação orgânica sobre a abundância e diversidade de nematoides do solo das lavouras cafeeiras. E no segundo artigo buscou-se avaliar o grau de perturbação antrópica nas lavouras de café através de índices específicos para nematoides e ainda descrever a via de decomposição da matéria orgânica através das relações entre os grupos tróficos de nematoides fungívoros/bacteriófagos e fungívoros+bacteriófagos/fitoparasitas. A pesquisa foi realizada em uma propriedade rural no município de Araponga, Zona da Mata de Minas Gerais. Foram coletadas amostras de solo em duas lavouras de café orgânico, uma adubada com cama de aviário e outra com esterco bovino; em uma lavoura de café natural, adubada com resíduos de plantas e serapilheira de mata e como parâmetro de comparação foram coletadas amostras de solo em um fragmento de mata localizado próximo as lavouras. Os nematoides foram extraídos das amostras de solo e identificados em nível de gênero. Posteriormente foram realizados os cálculos de abundância total, trófica e relativa, diversidade e dominância de gêneros através dos índices de Shannon e Simpson. Para avaliar a perturbação antrópica foram calculados os índices específicos para nematoides, índice de maturidade e maturidade 2-5 e como descrição da via de decomposição da matéria orgânica foram calculadas as relações fungívoros/bacteriófago e fungívoros+bacteriófago/fitoparasitas. Foram identificados 2022 nematoides. Não se constatou diferença na abundância total através dos índices de Shannon e Simpson. Os grupos tróficos de nematoides fitoparasitas foram mais abundantes nas áreas de café natural e mata. Já os bacteriófagos apresentaram maior abundância no café adubado com cama de aviário e esterco bovino. O índice de maturidade indicou baixa perturbação antrópica nos cafezais adubados com cama de aviário e esterco bovino e o cafeeiro natural apresentou valores de maturidade próximos aos valores da área de mata. Pode-se concluir que a adubação não interfere na abundância e na diversidade de gêneros de nematoides, mas exerce influência na abundância dos grupos tróficos. As lavouras de café em sistemas agroflorestais e orgânicos adubadas com cama de aviário e esterco bovino apresentam baixa perturbação antrópica e a lavoura do café natural, sob adubação vegetal se assemelha ao fragmento de mata. / Agroforestry systems and agroecological favor the soil quality and the balance of living organisms in their microbiota. The nematodes are present in the soil microfauna and act in regulating the microbiota, mineralization and nutrient cycling. The abundance and diversity of communities of nematodes are sensitive to changes in land cover caused by agricultural practices such as fertilization. And the changes in the trophic structure of nematodes can indicate the level of anthropogenic or natural disturbance in ecosystems. The overall objective of the study was to evaluate the impact of organic fertilization the poultry litter, cattle manure and plants residues on soil nematode community in coffee crops in agroforestry systems. In the first paper was to evaluated the interference of organic manure on the abundance and diversity of soil nematodes of coffee crops. In the second paper we sought to assess the degree of human disturbance in the coffee plantations through specific indexes for nematodes and also describe the way of decomposition of organic matter, through the relationships between trophic groups nematodes fungivorous/bacteriophagus and fungivorous+bacteriophagus/plant parasites. The study was conducted on a farm in the city of Araponga, Zona da Mata of Minas Gerais. Soil samples were collected in two crops of organic coffee a fertilized with poultry litter and other cattle manure; in a crop of natural coffee, fertilized with plants residues and litter of forest and as benchmark soil samples were collected in a forest fragment located near the crops. The nematodes were extracted from soil samples and identified at genus level. Subsequently they were performed the calculations of total abundance, and relative trophic and diversity and dominance of genres through the Shannon and Simpson. To assess human disturbance were calculated specific indices for nematodes, maturity and maturity index 2-5 and as a means of description of the decomposition of organic matter, relations fungal feeders/bacterial feeders and bacterial feeders+fungal feeders /plant parasites were calculated. 2022 nematodes were identified. There was no difference in genera abundance through the index Shannon and Simpson. Trophic groups of plant parasites nematodes were more abundant in the areas of natural coffee and forest fragment. Bacterial feeders showed higher abundance in coffee fertilized with litter poultry and cattle manure. The maturity index indicated low human disturbance in crops coffee fertilized with animal and residues plants and natural coffee showed maturity values close to the values of the forest fragment. It can be concluded that fertilization does not affect the abundance and diversity of nematodes genres, but influences the abundance of trophic groups. The crops of coffee in organic agroforestry systems fertilized with poultry and cattle manure litter present low anthropogenic disturbance and plowing of natural coffee in plant fertilization resembles the forest fragment.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-01T04:14:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348402.pdf: 782212 bytes, checksum: 3b51c071b4cd0184ca64932a3ab85a62 (MD5) Previous issue date: 2017 / Aplicações continuadas de dejetos suínos no solo podem promover alterações nos atributos químicos, físicos e biológicos, os quais podem ser utilizados como indicadores de qualidade do solo. A matéria orgânica do solo (MOS), assim como as suas frações, e também a agregação do solo, com destaque para os agregados biogênicos, são considerados excelentes indicadores de qualidade do solo, sendo utilizados para evidenciar diferenças em sistemas de uso do solo sob condições diversificadas. Tais condições podem acarretar em modificações nos atributos edáficos, assim como nas vias de formação dos agregados, que podem ser classificados como biogênicos e fisiogênicos, sendo estes padrões estabelecidos conforme a sua morfologia. Para aumentar a agregação do solo em agroecossistemas, o manejo deve ter como um dos objetivos o aumento das entradas de carbono no solo, a diminuição de perturbações e das taxas de perdas desse elemento por processos como a decomposição e a erosão. Este trabalho visa avaliar os efeitos de diferentes fontes e quantidades de dejetos suínos sobre os teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT) e das frações da MO dos agregados biogênicos e fisiogênicos em um Argissolo com histórico de aplicações continuadas de dejetos suínos por 10 anos. Foram coletadas amostras indeformadas de solo nas profundidades de 0-5 e 5-10 cm, nos tratamentos sem aplicação de dejetos (TESTEMUNHA), com aplicação de dejeto líquido de suíno (DLS) e cama sobreposta de suíno (CSS) em dose equivalente a uma e duas vezes a recomendação de nitrogênio para o milho e aveia (DLS1X, DLS2X, CSS1X e CSS2X, respectivamente). Os agregados foram separados conforme a via de formação em biogênicos e fisiogênicos. Posteriormente, em cada via de formação foram quantificados o COT, NT, assim como o C e N das frações químicas da MO, humina (C-HUM/N-HUM), ácidos fúlvicos (C-FAF/N-FAF) e ácidos húmicos (C-FAH/N-FAH), e das frações granulométricas, MO particulada (C-MOP/N-MOP) e associada aos minerais (C-MOM/N-MOM). A aplicação de CSS, independentemente da dose, aumentou os teores totais de C e N dos agregados e das frações húmicas da MO, bem como C e N da MOP e MOM. A aplicação de diferentes formas e quantidades de dejetos suínos aumentaram o C e N em agregados biogênicos, em comparação com agregados fisiogênicos.<br> / Abstract : Continuous applications of pig manure in soil lead to changes in chemical, physical, and biological attributes, which can be used as indicators of soil quality. Soil organic matter (SOM) and its fractions, as well as soil aggregation, especially biogenic aggregates, are indicators of soil quality. They may be used to show differences in soil under diverse management systems, which lead to changes in soil attributes, as well as in aggregate formation pathways. Aggregates are classified as biogenic or physicogenic, according to their morphology. In order to increase soil aggregation in agroecosystems, management should aim to increase soil carbon inputs, reduce disturbances and reduce soil loss by processes such as decomposition and erosion. This work aimed to evaluate total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), and organic matter (OM) fractions in biogenic and physicogenic aggregates in soil from an area with a history of continuous applications of swine manure for 10 years. Undisturbed soil samples were collected (0-5 cm and 5-10 cm depths) in plots without waste application (CONTROL), with application of pig slurry (PS) and deep litter (DL) at doses equivalent to one and two times the recommended nitrogen dose for corn and oats (PL1X, PL2X, DL1X and DL2X, respectively). Aggregates were separated according to the biogenic and physiogenic formation pathways. Soil TOC, TN, were measured, as well as carbon (C), and nitrogen (N) in the OM fractions humin (C-HUM/N-HUM), fulvic acids (C-FAF/N-FAF), and humic acids (C-HAF/N-HAF). C and N were also determined in particulate OM (C-POM/N-POM) or mineral-associated OM (C-MOM/N-MOM). Deep litter application, regardless of dose, increased soil TOC and TN, and C and N in all OM fractions, as well as C and N in POM and MOM. Pig manure application, in all forms and doses, increased C and N in biogenic aggregates, as compared to physicogenic aggregates.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-23T04:02:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337522.pdf: 2406973 bytes, checksum: 9e9c1ef7ed7aa2a1c518dca680782138 (MD5) Previous issue date: 2015 / A avaliação do ciclo de vida (ACV), metodologia normatizada pela ISO 14040 e 14044, tem sido amplamente incorporada como uma prática de gestão ambiental por empresas e por entidades governamentais no mundo todo na tentativa de conduzir os atuais padrões de consumo para uma economia menos agressiva à sociedade e ao meio ambiente. No entanto, apesar de ser considerada uma metodologia consolidada, ainda existem aspectos que necessitam de evolução para aumentar a confiança na tomada de decisão. Ciente da relevância dos temas de ACV e produção sustentável, esta tese teve como objetivo avaliar as incertezas associadas às escolhas da abordagem em processos multifuncionais e à avaliação de impactos na avaliação do ciclo de vida, aplicado ao estudo de caso comparativo de sistemas de manejo de dejetos na suinocultura. Conduziu-se uma ACV para quantificar os impactos ambientais da suinocultura variando quatro sistemas de manejo dos dejetos (MMS): esterqueiras (Sce.Ref); biodigestores por flare (Sce.Flare); biodigestores com aproveitamento energético (Sce.CHP); e compostagem (Sce.Comp). Um roteiro de cálculo de emissões de gases dos dejetos foi proposto. Para estimar as incertezas nos fatores de emissão utilizados na estimativa de emissões foi realizada uma análise de Monte Carlo. Para as incertezas metodológicas realizou-se uma análise de sensibilidade da abordagem nos processos multifuncionais e dos métodos de avaliação de impactos do ciclo de vida. A avaliação de incertezas metodológicas também foi realizada por meio de uma simulação de Monte Carlo com base na variação dos resultados da sensibilidade, seguida por uma análise de variância (ANOVA) com o Teste de Tukey de diferença honestamente significativa (HSD). Dentre os MMS, Sce.CHP é a melhor alternativa para redução dos impactos ambientais das mudanças climáticas, eutrofização de águas doces, demanda acumulada de energia, ecotoxicidade terrestre, danos à biodiversidade e transformação de terra natural; enquanto o Sce.Ref é a melhor opção para diminuir os impactos de acidificação terrestre e eutrofização marinha. No tocante as incertezas metodológicas, as categorias de impacto de acidificação, eutrofização e ecotoxicidade de águas doces foram muito sensíveis à abordagem usada nos processos multifuncionais e aos métodos de avaliação de impacto do ciclo de vida (AICV). A categoria de impacto de ecotoxicidade de águas doces não apresentou diferença estatística entre os resultados dos cenários, deste modo para esta categoria não é possível apontar o cenário com menor impacto. As incertezas nos parâmetros apresentaram um coeficiente de variação (CV) de até 6,8% para acidificação terrestre, reforçando a necessidade de desenvolver fatores de emissão específicos para a realidade brasileira para reduzir a incerteza associada aos dados do estudo de caso. Com relação às incertezas metodológicas, conclui-se que toda tomada de decisão com base em um estudo de ACV deve ser acompanhada de uma análise de incertezas, pois a variabilidade dos resultados é grande (CV de 197% para ecotoxicidade) e, em determinadas situações somente uma análise de sensibilidade nos métodos de AICV pode levar a uma interpretação errada dos resultados. A metodologia proposta para avaliar as incertezas demonstrou-se eficiente e capaz de diminuir as incertezas na tomada de decisão.<br> / Abstract : Life cycle assessment (LCA) is a methodology standardized by ISO 14040 and 14044. LCA has been widely used as an environmental management practice by companies and government worldwide in an attempt to lead the current consumption patterns to a less aggressive economy in respect to society and the environment. However, despite being considered a consolidated methodology there are some issues that require constant methodological developments to increase the reliability in the decision-making. Aware of the importance of both themes - LCA and sustainable production - the aim of this PhD thesis was to evaluate the uncertainty due to the definitions on the approach used in multi-functional processes and in the impacts assessment in life cycle assessment, applied to a comparative case study of manure management systems of swine production. A LCA was conducted to quantify the environmental impacts of swine production considering four manure management systems (MMS): liquid manure storage in slurry tanks (Sce.Ref); the biodigestor by flare (Sce.Flare); the biodigestor for energy purposes (Sce.CHP); and composting (Sce.Comp). We proposed a specific procedure to estimate the manure emissions. Additionally, we performed a Monte Carlo simulation to evaluate the uncertainty due to different emissions factors to estimate nitrogen-related emissions from the manure-handling stage. For the methodological uncertainties, we conducted a sensitivity analysis of the approaches used in the multi-functional processes and in the life cycle impact assessment methods. The uncertainty analysis of the methodological choices was also performed through a Monte Carlo simulation based on the results of the sensitivity analysis, followed by an analysis of variance (ANOVA) with a Turkey?s honestly significant difference (HSD) test. For the MMS, Sce.CHP is the best alternative to decrease the environmental impacts on climate change, freshwater eutrophication, cumulative energy demand, terrestrial ecotoxicity, biodiversity damage potential and natural land transformation; while Sce.Ref is the best option to decrease the emissions of terrestrial acidification and marine eutrophication. Regarding to the methodological uncertainties, the impact categories of acidification, eutrophication and freshwater ecotoxicity were very sensitivity to the approach used in the multi-functional processes and the life cycle impact assessment (LCIA) method. For freshwater ecotoxicity impacts, there were no statistical difference between the options for MMS, therefore is not possible to indicate the scenario in order to decrease the environmental impacts. The uncertainties in the parameters showed a coefficient of variation (CV) up to 6.8% for terrestrial acidification, highlighting the need to create specific emissions factors for swine production in Brazil to decrease the uncertainty related to the inventory data in the case study. Regarding to the methodological uncertainties, we conclude that every decision-making based on the LCA outcomes should be accomplished by an uncertainty analysis. It was observed high variability in the results (CV up to 197% for ecotoxicity) and in specific situations, only a sensitivity analysis in the LCIA method can lead to a misleading interpretation of the LCA outcomes. The proposed methodology to evaluate the uncertainty due to methodological choices was effective and able to reduce uncertainty in decision-making.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:56:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T20:57:51Z : No. of bitstreams: 1 303859.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / A reutilização de águas residuárias geradas na suinocultura pode atender a várias finalidades merecendo destaque o reúso no próprio processo de produção animal ou em outras atividades agrícolas. Porém, para que se tenha segurança nesta prática, informações consistentes sobre a qualidade da água envolvendo aspectos físicos, químicos e microbiológicos precisam ser avaliadas. Atualmente, a inexistência de parâmetros para reúso de água na pecuária brasileira torna esta prática sem critérios para sua recomendação técnica. Diante disso, o presente estudo teve por objetivos padronizar e validar metodologias moleculares para o monitoramento de águas residuárias da suinocultura no que se refere à detecção viral; 2) Avaliar as águas residuárias da suinocultura por meio de estudo virológico de dois sistemas de tratamento de dejetos de suínos; 3) Estabelecer o perfil químico e microbiológico de ambos os sistemas de tratamento, apontando qual sistema é mais eficiente; 4) Apontar qual vírus seria o melhor candidato a marcador de contaminação ambiental por dejeto de suíno, tendo como base a incidência e persistência dos diferentes vírus nos sistemas de tratamento; 5) Apontar qual dos dois sistemas é mais eficiente na remoção dos compostos químicos e microbiológicos avaliados. Para isso, foram avaliados mensalmente (março de 2009 a dezembro de 2010), dois sistemas de tratamento de dejetos de suínos (sistema 1 e 2). Os resultados revelaram que o genoma de PAdV esteve presente em 66% das amostras coletadas o sistema 1 e em 78% das amostras do sistema 2. Já o PCV2 foi detectado em 96% das amostras coletadas no sistema 1 e em 86% das amostras do sistema 2. Partículas íntegras de PAdV e PCV2 estavam presentes em todos os pontos de amostragem, e partículas infecciosas de PCV2 (genótipos 2a e 2b) estavam presentes no efluente final. Foram detectados ainda PPV, TTSuV em ambos os sistemas . Dentre os vírus avaliados, recomenda-se o PAdV como marcador de contaminação ambiental por dejeto de suíno, por este ser um dos mais resistentes e frequentes. Em relação aos parâmetros químicos, a redução ao longo do sistema 1 atingiu níveis acima de 70% em todos os compostos e para o sistema 2, a redução atingiu níveis acima de 80% em todos os compostos avaliados. Para Salmonella sp., não houve redução no sistema 1, e a bactéria não foi detectada no efluente do sistema 2. Em resumo, o perfil químico e microbiológico do sistema 1 apresentou taxas de redução inferiores do que as encontradas no sistema 2, mostrando assim que o este último foi o mais indicado para o tratamento de dejetos de suíno visando o reúso de água. Porém, conclui-se que há a necessidade de se estudar um protocolo adicional de desinfecção do efluente final, visando a eliminação de micro-organismos patogênicos.