Foi realizado um experimento com a finalidade de apresentar um protocolo preciso, simples, rápido e de baixo custo para determinar os coeficientes de metabolizabilidade dos nutrientes e o valor energético das dietas. Para tal, determinaram-se os CMMS, CMPB e CMEB e EMAn através da comparação de diferentes metodologias de digestibilidade in vivo que incluem a utilização ou não de indicador Cr2O3 a 0,5% (coleta parcial) ou marcador Fe2O3 a 1% e a aplicação ou não de jejum (0, 4, 6 e 8 horas) pré-inicio de coleta e pós-período de alimentação. Também a duração do período de coleta foi testada (3 ou 5 dias). Foi estudado o efeito dos períodos de jejum sobre o tamanho dos órgãos digestivos. Foram utilizados 81 frangos de corte, machos, com 21 dias de idade, distribuídos individualmente em gaiolas de metabolismo, constituindo 9 tratamentos (TRAT) com 9 repetições em delineamento completamente casualizado. Em todos os TRAT houve 4 dias de adaptação à uma dieta única, com 3055 kcal EM/kg, à base de milho e farelo de soja. A água foi fornecida à vontade. Após o período de coleta, 5 aves por TRAT, que receberam jejum, foram pesadas e abatidas e o papo, moela+proventrículo, intestino delgado e cólon+ceco foram pesados, bem como o conteúdo presente em cada um. Através do aparecimento do marcador foi determinada a duração da passagem de digesta pelo TGI das aves. O tempo de passagem foi considerado como o tempo entre o fornecimento da dieta com óxido férrico e o início do aparecimento das excretas marcadas. Os coeficientes de metabolismo e a energia não diferiram significativamente na coleta total comparandose 3 ou 5 dias de coleta (P>0,05). O uso do marcador Fe2O3 e três dias de coleta, resultou em menor valor do CMPB (P<0,02) em relação à coleta total sem marcador. Na metodologia de coleta parcial com 5 dias de coleta, observou-se coeficientes de menor valor para todas as respostas (P<0,05), comparados a 3 dias de coleta. O uso da metodologia de coleta total resultou em maiores CMMS e CMPB (P<0,05) comparado à coleta parcial, em função de uma taxa incompleta de recuperação do Cr2O3 na excreta. Não foi observada influencia do jejum sobre o tamanho dos órgãos, indicando que em até 8 horas de jejum não há mudança no tamanho absoluto ou relativo dos mesmos. No entanto, o peso relativo do jejuno das aves submetidas a 4, 6 e 8 horas de jejum foi maior (P<0,03) do que o das aves sem jejum. O tempo médio de passagem da ração foi estimado em 228 minutos. Conclui-se que a coleta total de excretas, por um período de 3 dias, sem o uso de jejum, resulta no melhor método de avaliação de ingredientes e ração. / One experiment was conducted in order to define a reliable, easy to apply and non expensive protocol to determinate nutrient and energy metabolizability values of broiler chicken diets. For this purpose, metabolizability coefficients (MC) of dry matter (DM); crude protein (CP); gross energy (GE) and nitrogen-corrected apparent metabolizable energy (AMEn) were calculated through the comparison of different in vivo digestibility methodologies including the utilization of Cr2O3 (0,5%) as an indicator (partial collection) or Fe2O3 (1%) as a marker; fasting, prior to excreta collection and at the end of the feeding period (0, 4, 6 and 8 hours). Also, two excreta collection periods were tested (3 and 5 days). It was assessed the effect of fasting on digestive organs weight. Eighty one 21 days male broilers were distributed individually in metabolic cages used distributed in nine treatments (T) and nine replicates per T, in a completely randomized design. Birds were held in individual metabolism cages located in a controlledtemperature room. All T had a 4 day adaptation period to a single diet of 3055 kcal ME/kg, based on corn and soybean meal. Water was offered ad libitum. At the end of fasting, 5 birds per T that received fasting were sacrificed by cervical dislocation and weighed. Crop, proventriculus+gizzard, small intestine and the ceca+colon were removed and weighed individually as their contents as well. The passage time along broiler GIT was measured with ferric oxide as a marker. The passage time was taken as the time elapsed from time of marker administration to time of the first observation of droppings red color. Metabolism coefficients and energy were not significantly different between 3 and 5 days of total collection (P>0,05). CPMC was lower (P<0,02) for Fe2O3 utilization and 3 days excreta collection compared to the total collection. With the methodology of partial collection with 5 days of collection, it was observed the lowest values for all the responses (P<0,05), compared to 3 days collection period. The use of the total collection methodology produced the highest DMMC and CPMC (P<0,05) compared to partial collection, due to the incomplete recovery of the Cr2O3 from the excreta. No fasting influence was observed on the digestive organ sizes, indicating that until 8 hours of fasting no changes are observed in either relative or absolute organs weight. However, the relative jejunum weight of birds submitted to 4, 6 and 8 hours was higher (P<0,03) than those of birds under no fasting. The mean passage time of fed through broiler GIT was 228 minutes. It was conclude that total collection, during a 3 days period, without fasting utilization, is the best methodology for poultry ingredient and fed evaluation.

Orientador: Roberto Alves de Oliveira / Banca: Wanderley José de Melo / Banca: Marco Antonio Penalva Reali / Resumo: Nas estações de tratamento de água (ETA), as impurezas retiradas da água juntamente com os produtos hidrolisados dos coagulantes dão origem aos resíduos dos decantadores e das águas de lavagem dos filtros, denominados lodo de ETA. Neste experimento, foi avaliado a disposição de lodo de ETA em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), com volume de 18 L e 38 L, visando o tratamento para destinação adequada do efluente e do lodo excedente dos reatores. Tal experimento foi dividido em quatro ensaios, com tempo de detenção hidráulica de 24 h nos reatores UASB, previamente inoculados com lodo granulado e floculento. Foram observadas condições em que foram aplicadas ao reator UASB, lodo de ETA, com DQOtotal de 161 mg/L e ST de 1.948 mg/L, e misturas de lodo de ETA com esgoto sanitário nas seguintes proporções, em volume, de 1:1 (lodo de ETA : esgoto sanitário) com DQOtotal de 458 mg/L e ST de 3.039 mg/L; 1:3, com DQOtotal de 519 mg/L e ST de 1.562 mg/L e 1:7, com DQOtotal de 1.174 mg/L e ST de 3.502 mg/L. Os valores médios de eficiência de remoção da DQOtotal foram de 75 a 83% e de ST de 73 a 87%. A maior remoção de P foi de 90% e de N de 41%. As eficiências de remoção de Ca, Co, Fe, Mn, Ni, Cu, Pb, Cr e Zn foram superiores a 70%, confirmando a alta capacidade de bioadsorção de metais do lodo anaeróbio. As concentrações de N-am, Fe, Mn, Ni, Cd, Pb, Cu, Cr e Zn atenderam aos padrões de lançamento de efluentes da legislação federal. Ocorreram remoções de E. coli acima de 90%, resultando contagens do efluente de 1,5x10 UFC/100 mL, apresentando qualidade microbiológica correspondente à água doce de classe 1, conforme os padrões estabelecidos na Resolução CONAMA 357/2005 . O lodo do reator UASB apresentou valores de relação SV/ST e E. coli que permitiram o seu uso na agricultura. / Abstract: In water treatment plants (WTP), impurities removed from water mixed with coagulative hydrolytic product create waste of decanters and launderings water filters residues called WTP sludge. In this experiment the WTP sludge disposal in an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) were evaluated, with a volume of 18 L and 38 L, aiming treatment for appropriate disposal of effluent and excess sludge reactors. Such experiment was divided into four assays, with hydraulic detention time of 24 h in UASB reactors by being inoculated previously with flocculent and granular sludge. It was observed conditions in wich it was added to the UASB reactor WTP sludge with CODtotal of 161 mg/L and TS of 1,948 mg/L, and mixtures of WTP sludge and wastewater in the following amounts, in volume, 1:1 (WTP sludge : wastewater) with CODtotal of 458 mg/L and TS of 3,039 mg/L; 1:3 with CODtotal of 519 mg/L and TS of 3,382 mg/L and 1:7 with CODtotal of 1,174 mg/L and TS 3,501 mg/L. The average values of removal efficiency of CODtotal were 75 the 83% and TS 73 the 87%. The highest P removal was 90% and the highest one of N was 41%. Removal efficiencies of Ca, Co, Fe, Mn, Ni, Cu, Pb, Cr and Zn were higher than 70% wich confirmed the high capacity of biosorption and bioaccumulation of metals from anaerobic sludge. Concentrations of Nam, Fe, Mn, Ni, Cd, Pb, Cu, Cr and Zn fit the quality standards of effluent discharge required by federal legislation. There were removals of E. coli higher than 90% which resulted in counts for effluent of 1.5x10 CFU/100 mL and it showed microbiological quality corresponding to freshwater class 1, according to the standards established in CONAMA Resolution 357/2005. Sludge from the reactor showed ratios of VS /TS and E. coli which allows agricultural use. / Mestre

Submitted by MILENA NOVA CASTELBLANCO null (milenan80@gmail.com) on 2016-05-18T23:09:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Biotecnologia_Milena_Nova.pdf: 2319209 bytes, checksum: 5f8a2cf09d53469b118673ce803f4c05 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-05-20T19:50:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 castelblanco_mn_me_araiq_par.pdf: 1007182 bytes, checksum: a277306214e78520e7169816799bf058 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-20T19:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 castelblanco_mn_me_araiq_par.pdf: 1007182 bytes, checksum: a277306214e78520e7169816799bf058 (MD5) Previous issue date: 2016-05-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A demanda crescente de metais como ferro, cobre, entre outros ocasionou o esgotamento progressivo dos depósitos minerais; de tal modo que as companhias mineradoras desenvolveram tecnologias alternativas aos métodos convencionalmente aplicados para a recuperação e extração de metais valiosos partir de minerais de baixo teor e outras fontes de metais polimetálicos como minerais de ferro que contem metais de base associados. Uma dessas alternativas é a biomineração que utiliza principalmente microrganismos procariontes e eucariontes para acelerar a dissolução oxidativa de minerais sulfetados presentes em minérios de baixo teor produzindo a solubilização de metais associados; esta biotecnologia é atualmente usada apenas para processar minérios reduzidos e rejeitos minerais uma vez que a maioria destes minerais são sulfetados. No entanto, muitos metais de valor econômico também são encontrados em minerais que são parcial ou totalmente oxidados como as lateritas de cobre ou níquel, minerais que não são susceptíveis à dissolução oxidativa; portanto, os minerais de ferro férrico contidos nesses minérios não podem ser processados oxidativamente, pois estes compostos são susceptíveis de serem reduzidos por processos biológicos, derivando na solubilização de metais associados. Microrganismos acidófilos tais como Acidithiobacillus ferrooxidans podem catalisar a redução dissimilatória de íons férricos na ausência de oxigênio para acelerar a solubilização destes metais. Estudos recentes têm mostrado que essa nova abordagem pode ser utilizada para extrair metais tais como níquel e cobre a partir de minérios oxidados a uma velocidade mais elevada do que pode ser conseguido por processos oxidativos. Neste trabalho, foram realizados ensaios de redução biológica de íons férricos acoplado a oxidação anaeróbia de enxofre elementar em um biorreator automatizado de 2 L com temperatura, agitação e pH constantes, usando um minério de ferro e uma cultura pura da bactéria anaeróbia facultativa At. ferrooxidans. A amostra foi fornecida pelo Instituto Tecnológico Vale - Desenvolvimento Sustentável (ITV-DS) e analisada por difração de raios X (DRX) evidenciando fases dominantes de monazita (Ce, La, Nd, Th) PO4, coesita (SiO2) e goethita (FeO (OH)). Os resultados do processo mostraram que metais como Cr, Al, Ca, Co Cu, K, Mg Mn, Ni, Pb e Zn foram solubilizados no processo bioredutivo com porcentagens de remoção de 93,3% para Mn e 34,7 para Zn, Nb um metal raro e as terras raras como lantânio (La) e cério (Ce) foram também solubilizadas no processo com 61%,17,9 % e 3,2% respetivamente, as outras terras raras que não solubilizaram como Sm e Nd foram expostas no resíduo mineral. Também foram solubilizados fosfatos nos primeiros dez dias atingindo 1% de solubilização. O resíduo solido foi avaliado por DRX e apresentou formação de novas fases como sodalita (K7,7Na0,3(AlSiO4)6(Cl)4)2), berlinita (AlPO4) e hematolita ((Mn2+, Mg, Al)15(AsO3) (AlO4)2(OH)2) e uma aparente diminuição da presença das fases de goethita e monazita. A análise do resíduo por microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) mostrou uma diferença na diminuição da presença das partículas menores presentes na amostra original e claramente uma maior presença de partículas maiores no sólido biolixiviado. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram a recuperação de diversos metais, além de terras raras num minério de ferro, a recuperação de fosfatos que não estava prevista como objetivo inicial do trabalho, também foi observada. Estes resultados evidenciam que a dissolução redutiva catalisada por bactérias é uma alternativa promissória para a utilização de diversos tipos de minério de baixo teor que não poderiam ser processados por processos oxidativos e que seriam uma fonte para a recuperação de metais e outros compostos de interesse econômico, além de ser. ambientalmente amigável comparada com os processos convencionalmente aplicados para a recuperação de metais. / The growing demand for metals such as iron, copper, and others has caused the gradual exhaustion of mineral deposits; such a way that the mining companies have developed technologies alternative to the methods conventionally applied for the recovery and extraction of valuable metals from low grade minerals and other sources of polymetallic metals such as iron minerals which contains base metals associated. One such alternative is the biomining which uses mainly microorganisms prokaryotes and eukaryotes to accelerate the oxidative dissolution of sulphide minerals present in low grade ores producing solubilization of associated metals; This biotechnology is currently used only to process reduced ores and minerals tailings since most of these minerals are sulphides. However, many metals of economic value are also found in minerals that are partially or fully oxidized like copper or nickel laterites, minerals that are not susceptible to oxidative dissolution; therefore, the mineral ferric iron contained in these ores can not be oxidatively processed, since these compounds are capable of being reduced by biological processes, deriving the associated solubilizing metals. Acidophilic microorganisms such as Acidithiobacillus ferrooxidans can catalyze the dissimilatory reduction of ferric iron in the absence of oxygen to accelerate the solubilization of these metals. Recent studies have shown that this new approach can be used to extract metals such as copper and nickel from oxide ores at a higher speed than can be achieved by oxidative processes. In this work were carried out biological reduction tests of ferric iron coupled anaerobic oxidation of elemental sulfur in an automated bioreactor 2 L with temperature, agitation and pH constant in anaerobic conditions using an iron ore and a pure culture of facultative anaerobic bacterium At. ferrooxidans. The sample was provided by the Vale Technology Institute - Sustainable Development (ITV-DS) and analyzed by X-ray diffraction (XRD) showing dominant phases of monazite ((Ce, La, Nd, Th) PO4), coesita (SiO2) and goethite (FeO (OH)). The process results showed that metals such as Cr, Al, Ca, Co Cu, K, Mg, Mn, Ni, Pb and Zn were solubilized in the bioreductive process with removal percentages 93.3% by Mn and 34.7, for Zn, Nb, a rare metal and rare earths elements such as lanthanum (La) and cerium (Ce) were also solubilized in the process with 61%, 17.9% and 3,2% respectively, other rare earths not solubilized as Sm and Nd were exposed in the mineral residue. Also were solubilized phosphates in the first ten days to reach 1% solubilization. The solid residue was evaluated by XRD and showed formation of new phases such as sodalite (K7,7Na0,3(AlSiO4)6(Cl)4)2), berlinita (AlPO4) and hematolita ((Mn2+, Mg, Al)15(AsO3) (AlO4)2(OH)2) and an apparent reduction in the presence of goethite and monazite phases Analysis of the residue by scanning electron microscopy with field emission (SEM-FEG) showed a difference in reducing the presence of smaller particles present in the original sample and clearly a greater presence of larger particles in the solid biolixiviado. The results of this study showed the recovery of various metals, besides rare earths in an iron ore, phosphates recovery which was not expected as initial objective of this study was also observed. These results show that the reductive dissolution catalyzed by bacteria is a promising alternative to the use of different types of low grade ores that could be processed by oxidative processes and it would be a source for recovery of metals and other compounds of economic interest, besides being environmentally friendly compared to the processes conventionally applied to the recovery of metals.

soldagem de aços inoxidáveis duplex AID SAF 2205 utilizando o processo Metal Active Gas (MAG) ainda tem poucos dados e referências, estes aços são conceituados devido ao seu equilíbrio entre resistência mecânica e à corrosão, resultado de sua microestrutura composta por austenita e ferrita. A soldagem dos aços inoxidáveis duplex exige um controle de aporte térmico, da composição química do metal de adição e gás de proteção. Mínimas mudanças em parâmetros e composição dos consumíveis podem afetar diretamente a estrutura formada na região da solda. Neste trabalho, o objetivo foi estudar a influência da utilização do processo de soldagem MAG com diferentes energias aplicadas ao AID SAF 2205, sobre a resistência à corrosão das amostras resultantes. Foram usados quatro valores de energias de soldagem, entre 0,6 e 1,1 kJ/mm, sendo a maior energia limitada à espessura das chapas, que era de 5 mm. Quando foi analisada a microestrutura formada na região da solda, a quantificação de ferrita na zona afetada pelo calor apresentou uniformidade nas amostras, independendo da energia de soldagem. Contudo, a quantidade de ferrita no metal de solda diminuiu à medida que a energia aumentou. A precipitação de nitretos de cromo foi observada no interior de alguns grãos de ferrita e/ou próximo a regiões com austenita secundária intragranular. Os perfis de microdureza Vickers não apresentaram nenhum valor acima de 300 HV, e nenhum comportamento diferenciado de acordo com área de indentação. A resistência à corrosão não apresentou mudanças consideráveis, o metal base e as regiões da solda nas quatro condições se comportaram de forma muito similar. Os ensaios de imersão em cloreto férrico, seguindo a ASTM G48, permitiram observar a formação de pites, mas a quantidade e densidade destes não pode ser associada a uma região da solda específica ou variação de energia de soldagem. Os valores de parâmetros eletroquímicos, OCP, ECORR, e EPIT, após os ensaios de polarização potenciodinâmica de acordo com a ASTM G5, tiveram pouca variação, mostrando um comportamento em corrosão similar para o metal base e para os metais de solda das quatro diferentes condições de energia de soldagem empregadas. / Welding of AID SAF 2205 duplex stainless steels using the Metal Active Gas (MAG) process still has few data and references, these steels are conceptualized due to their balance between mechanical resistance and corrosion, resulting from their microstructure composed of austenite and ferrite. The welding of duplex stainless steels requires a control of the thermal input, the chemical composition of the addition metal and the shielding gas. Minimal changes in parameters and composition of consumables will directly affect the structure formed in the region of the weld. In this work, the objective was to study the influence of the MAG welding process with different energies applied to AID SAF 2205, on the corrosion resistance of the resulting samples. Four values of welding energies were used, between 0.6 and 1.1 kJ / mm, with the greatest energy limited to the thickness of the plates, which was 5 mm. When the microstructure formed in the region of the weld was analyzed, the quantification of ferrite in the zone affected by the heat showed uniformity in the samples, independent of the welding energy. However, the amount of ferrite in the weld metal decreased as the energy increased. The precipitation of chromium nitrides was observed in the intermetallic was associated with grain boundaries α / γ, inside some ferrite grains, close to regions with secondary intragranular austenite. The Vickers microhardness profiles showed no value above 300 HV, and no behavior differed according to the indentation area. The corrosion resistance did not change considerably, the base metal and the regions of the weld in the four conditions behaved very similarly. Ferric chloride immersion assays, following ASTM G48, allowed to observe the formation of pites, but the amount and density thereof can not be associated with a specific weld region or weld energy variation. The values of electrochemical parameters, OCP, ECORR, and EPIT, after the potentiodynamic polarization tests according to ASTM G5, showed little variation, showing a similar corrosion behavior for the base metal and the solder metals of the four Different welding energy conditions employed.

Este trabalho visou avaliar a remoção de fósforo solúvel e total, carga orgânica, sulfetos e sólidos num esgoto doméstico fraco, ao qual se adicionou como coagulante o cloreto férrico, atravessando o manto de lodo de um tratamento anaeróbio UASB. A ETE Ribeirão Pires, aonde este estudo foi desenvolvido, conta com 4 reatores com capacidade para tratar 70 L/s, dos quais 2 foram utilizados, num deles (reator B) foram dosados 25 e 50 mg FeCl3/L e no outro (reator C) não houve dosagem, servindo como referência. Em cada uma das fases, foram realizadas 20 amostragens para DQO, fósforo total e solúvel, alcalinidade, pH e sólidos suspensos. Para DBO5,20ºC, sulfetos, sólidos totais e sedimentáveis foram obtidos 10 valores em cada dosagem. Os pontos de coleta foram: esgoto bruto e esgoto tratado dos reatores B e C. Foram coletadas amostras em 3 alturas do manto de lodo e realizadas as séries de sólidos em cada dosagem. Quanto à secagem desse lodo, os itens ciclo de desaguamento, espessura da camada e teor de sólidos foram comparados em descartes aos leitos de secagem da ETE. Da avaliação, pode-se concluir que a adição de cloreto férrico gera aumento considerável de remoção de carga orgânica (de 55% para 73% da DQO e de 63% para 82% da DBO5,20ºC, com 50 mg FeCl3/L). Quanto ao fósforo, as eficiências foram menores, sendo mais notadas nos ortofosfatos (de 28% para 36% de fósforo total e de 0% para 59% de solúvel com 50 mg FeCl3/L). Com relação ao lodo gerado, houve diminuição do ciclo de secagem e do volume da torta (do lodo com adição) em relação àquela gerada no reator sem adição de cloreto férrico. O manto de lodo se mostrou mais espesso e com menor concentração de sólidos no reator com aplicação de cloreto férrico, sugerindo uma tendência a maior perda de sólidos com o efluente clarificado. / The presented work intended to evaluate the removal of soluble and total phosphorus, organic matter (BOD5,20ºC and COD), sulfides and solids in a weak domestic wastewater, to which it was added ferric chloride as precipitant, crossing an UASB sludge blanket. The Ribeirão Pires wastewater treatment plant, where this study took place, is composed by 4 UASB reactors. In one of them (reactor B), 25 and 50 mg FeCl3/L were dosed, and in another (reactor C) there were no dosage, serving as a reference. In each of the stages, it had been carried through around 20 samplings for COD, total and soluble phosphorus, alkalinity, pH and suspended solids. For BOD5,20ºC, total sulfides, total solids and settleable solids it had been gotten 10 values in each dosage. The collection points had been: raw wastewater and treated wastewater from reactors B and C. Samples in 3 heights of the sludge blanket had been collected and carried through the solid series analysis in each dosage. About the sludge dewatering, items as dewatering period, layer thickness and total solids had been compared in some discharges to the drying beds. From this evaluation, it can be concluded that the ferric chloride addition generates an increase of organic matter removal (from 55% to 73% of the COD and from 63% to 82% of the BOD5,20ºC, with 50 mg FeCl3/L). For phosphorus, the removal efficiencies had been lower, more noticed in the soluble portion (from 28% to 36% of total and from 0% to 59% of soluble phosphorus at 50 mg FeCl3/L). Improvement in the dewatering capacity and in sludge cake volume were also noticed. The sludge blanket showed thicker and with a lower solid concentration in the reactor with ferric chloride application, suggesting a trend to solids loss in the clarified effluent.

Foi realizado um experimento com a finalidade de apresentar um protocolo preciso, simples, rápido e de baixo custo para determinar os coeficientes de metabolizabilidade dos nutrientes e o valor energético das dietas. Para tal, determinaram-se os CMMS, CMPB e CMEB e EMAn através da comparação de diferentes metodologias de digestibilidade in vivo que incluem a utilização ou não de indicador Cr2O3 a 0,5% (coleta parcial) ou marcador Fe2O3 a 1% e a aplicação ou não de jejum (0, 4, 6 e 8 horas) pré-inicio de coleta e pós-período de alimentação. Também a duração do período de coleta foi testada (3 ou 5 dias). Foi estudado o efeito dos períodos de jejum sobre o tamanho dos órgãos digestivos. Foram utilizados 81 frangos de corte, machos, com 21 dias de idade, distribuídos individualmente em gaiolas de metabolismo, constituindo 9 tratamentos (TRAT) com 9 repetições em delineamento completamente casualizado. Em todos os TRAT houve 4 dias de adaptação à uma dieta única, com 3055 kcal EM/kg, à base de milho e farelo de soja. A água foi fornecida à vontade. Após o período de coleta, 5 aves por TRAT, que receberam jejum, foram pesadas e abatidas e o papo, moela+proventrículo, intestino delgado e cólon+ceco foram pesados, bem como o conteúdo presente em cada um. Através do aparecimento do marcador foi determinada a duração da passagem de digesta pelo TGI das aves. O tempo de passagem foi considerado como o tempo entre o fornecimento da dieta com óxido férrico e o início do aparecimento das excretas marcadas. Os coeficientes de metabolismo e a energia não diferiram significativamente na coleta total comparandose 3 ou 5 dias de coleta (P>0,05). O uso do marcador Fe2O3 e três dias de coleta, resultou em menor valor do CMPB (P<0,02) em relação à coleta total sem marcador. Na metodologia de coleta parcial com 5 dias de coleta, observou-se coeficientes de menor valor para todas as respostas (P<0,05), comparados a 3 dias de coleta. O uso da metodologia de coleta total resultou em maiores CMMS e CMPB (P<0,05) comparado à coleta parcial, em função de uma taxa incompleta de recuperação do Cr2O3 na excreta. Não foi observada influencia do jejum sobre o tamanho dos órgãos, indicando que em até 8 horas de jejum não há mudança no tamanho absoluto ou relativo dos mesmos. No entanto, o peso relativo do jejuno das aves submetidas a 4, 6 e 8 horas de jejum foi maior (P<0,03) do que o das aves sem jejum. O tempo médio de passagem da ração foi estimado em 228 minutos. Conclui-se que a coleta total de excretas, por um período de 3 dias, sem o uso de jejum, resulta no melhor método de avaliação de ingredientes e ração. / One experiment was conducted in order to define a reliable, easy to apply and non expensive protocol to determinate nutrient and energy metabolizability values of broiler chicken diets. For this purpose, metabolizability coefficients (MC) of dry matter (DM); crude protein (CP); gross energy (GE) and nitrogen-corrected apparent metabolizable energy (AMEn) were calculated through the comparison of different in vivo digestibility methodologies including the utilization of Cr2O3 (0,5%) as an indicator (partial collection) or Fe2O3 (1%) as a marker; fasting, prior to excreta collection and at the end of the feeding period (0, 4, 6 and 8 hours). Also, two excreta collection periods were tested (3 and 5 days). It was assessed the effect of fasting on digestive organs weight. Eighty one 21 days male broilers were distributed individually in metabolic cages used distributed in nine treatments (T) and nine replicates per T, in a completely randomized design. Birds were held in individual metabolism cages located in a controlledtemperature room. All T had a 4 day adaptation period to a single diet of 3055 kcal ME/kg, based on corn and soybean meal. Water was offered ad libitum. At the end of fasting, 5 birds per T that received fasting were sacrificed by cervical dislocation and weighed. Crop, proventriculus+gizzard, small intestine and the ceca+colon were removed and weighed individually as their contents as well. The passage time along broiler GIT was measured with ferric oxide as a marker. The passage time was taken as the time elapsed from time of marker administration to time of the first observation of droppings red color. Metabolism coefficients and energy were not significantly different between 3 and 5 days of total collection (P>0,05). CPMC was lower (P<0,02) for Fe2O3 utilization and 3 days excreta collection compared to the total collection. With the methodology of partial collection with 5 days of collection, it was observed the lowest values for all the responses (P<0,05), compared to 3 days collection period. The use of the total collection methodology produced the highest DMMC and CPMC (P<0,05) compared to partial collection, due to the incomplete recovery of the Cr2O3 from the excreta. No fasting influence was observed on the digestive organ sizes, indicating that until 8 hours of fasting no changes are observed in either relative or absolute organs weight. However, the relative jejunum weight of birds submitted to 4, 6 and 8 hours was higher (P<0,03) than those of birds under no fasting. The mean passage time of fed through broiler GIT was 228 minutes. It was conclude that total collection, during a 3 days period, without fasting utilization, is the best methodology for poultry ingredient and fed evaluation.

O presente estudo visou investigar e monitorar a remoção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. em processos combinados (anaeróbio-físico-químico) de uma estação de tratamento de esgoto (ETE), composta por tratamento preliminar, reator UASB (escala piloto) seguido de coagulação, floculação e sedimentação (equipamento jarteste em escala de bancada) ou coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido &#8211; FAD (equipamento flotateste em escala de bancada), e verificar a ocorrência desses protozoários no lodo do reator UASB e do processo de sedimentação. Verificou-se a qualidade das amostras a partir de variáveis físicas e químicas, e pela detecção de microrganismos indicadores &#8211; E.coli e coliformes totais. Os métodos de detecção de protozoários se basearem nas etapas de concentração (tripla centrifugação ou filtração em membrana seguida de tripla centrifugação); purificação por separação imunomagnética (IMS); detecção por reação de imunofluorescência direta (RID). As recuperações de cistos e oocistos variaram de 25,9 a 41,2% e de 5,8 a 22,2%, respectivamente. Foram detectadas significativas quantidades de cistos de Giardia spp. em 100% das amostras de esgoto analisadas, com concentrações médias no esgoto bruto de 4,27x103 cistos.L-1 na etapa 1 e 3 (TDH de 12 horas) e 3,18x103 cistos.L-1 na etapa 2 (TDH de 8 horas). No esgoto tratado após processo de sedimentação as concentrações médias foram 327,4 cistos.L-1 no tratamento utilizando coagulante cloreto férrico e 3,8 cistos.L-1 utilizando tanino, ambos na etapa 1, já na etapa 2 esses mesmos tratamentos apresentaram efluente com concentrações médias de 211,6 e 29,6 cistos.L-1, respectivamente. No efluente tratado após o processo de flotação as concentrações médias de cistos de Giardia spp. foram de 8,0 cistos.L-1 com coagulante cloreto férrico e 1,5 cistos.L-1 com PAC, na etapa 3, e de 7,0 cistos.L-1 com cloreto férrico e 5,3 cistos.L-1 com PAC na etapa 2. Os oocistos de Cryptosporidium spp. foram detectados com menor frequência nas amostras de esgoto, como concentrações médias de 18,7 oocistos.L-1 no esgoto bruto nas etapas 1 e 3 e de 23,0 oocistos.L-1 na etapa 2. As eficiências de remoção de cistos de Giardia spp. dos tratamentos combinados variaram de 1,1 log a 3,4 log. O lodo do reator UASB e o lodo da etapa de sedimentação apresentaram altas quantidades de (oo)cistos, evidenciando a tendência de remoção de (oo)cistos por processos físicos como a sedimentação. O processo de flotação foi mais eficiência que o processo de sedimentação na remoção de (oo)cistos, mas devido à pequena quantidade de lodo não foi possível quantificar os (oo)cistos no lodo flotado. / The aim of study was to investigate and monitor the removal of Giardia spp. cysts and Cryptosporididum spp. oocysts through different combined treatment (anaerobic/physicalchemical) of a sewage treatment plant (STP), consisted of preliminary treatment, UASB reactor (pilot scale) followed by sedimentation (jartest equipment in bench scale) or by dissolved air flotation (flotatest equipment in bench scale). Moreover, it was investigated the occurrence of protozoa in the sludge of the UASB reactor and sedimentation process. It was analyzed the quality of the samples through physical and chemical variables and detection of indicator microorganisms &#8211; E. coli and total coliforms. The detection methods of protozoa were based on steps of concentration (triple centrifugation or membrane filtration followed by triple centrifugation); purification by immunomagnetic separation (IMS); immunofluorescence assay (IFA). The recovery of cysts and oocysts ranged from 25,9 to 41,2% and from 5,8 to 22,2%, respectively. Significant quantities of Giardia spp. cysts were detected in 100% of the analyzed wastewater samples, with mean concentration of 4,27x103 cysts.L-1 in raw watewater in step 1 and 3 (THD 12 hours) and 3,18x103 cysts.L-1 in step (THD 8 hours). In treated wastewater after the sedimentation process the mean concentration were 327,4 cysts.L-1 with ferric chloride and 3,8 cysts.L-1 with tannin, both in step 1, and in step 2 the same treatments were with mean concentration of 211,6 and 29,6 cysts.L-1, respectively. In treated wastewater after flotation process the mean concentration were 8,0 cysts.L-1 with ferric chloride and 1,5 cysts.L-1 with PAC in step 3 and 7,0 cysts.L-1 with ferric chloride and 5,3 cysts.L-1 with PAC in step 2. The oocysts of Cryptosporidium spp. were detected less often in the wastewater samples, with mean concentration of 18,7 oocysts.L-1 in raw wastewater in steps 1 and 3 and of 23,0 oocysts.L-1 in step 2. The overall removal for Giardia spp. was on average of 1,1 to 3,4 log. The sludge from UASB reactor and sedimentation process presented high quantities of (oo)cysts, implying the tendency of these systems to remove (oo)cysts by its physical processes such as sedimentation. The flotation process was more eficiente than the sedimentation process in the (oo)cysts removal, but due to the small amount of sludge was not possible to quantify the (oo)cysts in the float sludge.

The protein folding problem involves understanding how the tertiary structure of a protein is related to its primary structure. Hence, understanding the thermodynamics associated with the rate-limiting steps for the formation of the earliest events in folding is most crucial to understanding how proteins adopt native secondary and tertiary structures. In order to elucidate the mechanism and pattern of protein folding, an extensively studied protein, Cytochrome-c (Cc), was chosen as a folding system to obtain detailed time-resolved thermodynamic profiles for the earliest events in the protein folding process. Cytochrome-c is an ideal system for understanding the folding process for several reasons. One being that the system can unfold and refold reversibly without the loss of the covalently attached heme group. A number of studies have shown that under denaturing conditions, ferrous Cc (Fe2+Cc) heme group in the presence of carbon monoxide (CO) results in a disruption of the axial heme Methionine-80 (Met80) bond ultimately unfolding the protein. CO-photolysis of this ferrous species results in the formation of a transient unfolded protein that is poised in a non-equilibrium state with the equilibrium state being that of the native folded Fe2+Cc complex. This allows for the refolding reaction of the protein to be photo-initiated and monitor on ns - ms timescales. While CO cannot bind to the ferric form, nitrogen monoxide (NO) photo-release has been developed to photo-trigger ferric Cc (Fe3+Cc) unfolding under denaturing conditions. Photo-dissociation of NO leaves the Fe3+complex in a conformational state that favors unfolding thus allowing the early unfolding events of Fe3+Cc to be probed. Overall the results presented here involve the use of the ligands CO and NO along with photoacoustic calorimetry (PAC) to photo-trigger the folding/unfolding reaction of Cc (and modified Cc). Thus, obtaining enthalpy and molar volume changes directly associated with the initial folding/unfolding events occurring in the reaction pathways of both Fe2+ and Fe3+Cc systems that are most essential to understanding the driving forces involved in forming the tertiary native conformation. The PAC data shows that folding of proteins results from a hierarchy of events that potentially includes the formation of secondary structures, hydrophobic collapse, and/or reorganization of the tertiary complex occurring over ~ns – tens of µs time ranges. In addition, the PAC kinetic fits presented in this work is the first to report Cc folding exhibiting heterogeneous kinetics (in some cases) by utilizing a stretched exponential decay function.

Abstract Chemical treatment is considered best available technology for purification of peat extraction runoff in Finland, due to its capability to remove dissolved organic carbon (DOC), suspended solids and nutrients. However, lack of optimisation and adaptation of this method for purification of diffuse pollution sources, e.g., peat extraction runoff, has led to significant fluctuations in purification efficiency. This thesis evaluated the suitability of commercially available coagulants for the treatment of typically humic water. Inorganic (ferric sulphate, aluminium sulphate and a mixed product) and organic (polyDADMAC, polyamine, chitosan and tannin products) coagulants were studied. Investigations included assessment of required dosage and the influence of process parameters (pollutant concentration, mixing, water pH and temperature) on coagulant performance. In addition, the process conditions in existing treatment systems were examined in field experiments aimed at identifying possible factors affecting purification. Ferric sulphate (FS) was the most effective of the coagulants tested. It produced excellent flocs and achieved higher removal efficiency, particularly for DOC, than the other coagulants. However, the dosage required for FS was significantly higher than for e.g., polyDADMAC and chitosan. Moreover, samples treated with FS displayed high iron concentration and acidic pH. The organic polymers achieved satisfactory results, but further research is needed before they can become viable alternatives to metal salts. The quality of peat extraction runoff water was found to vary significantly. It was also observed that variations in DOC concentration, even for particulate rich samples, controlled coagulant dosage and, consequently, treatment efficiency. For inorganic coagulants, mixing provided during flocculation had a more significant influence on purification than mixing provided during coagulation. This is relevant hence in now existing treatment facilities no mixing is employed during flocculation. Based on the research conducted, suggestions were formulated for process optimisation aimed at reducing variations in purification efficiency, thus increasing the reliability of the method and reducing related environmental impacts. / Tiivistelmä Turvetuotannon valumavesien käsittelyssä yksi parhaista käyttökelpoisistatekniikoista on kemiallinen käsittely, koska se pystyy poistamaan valumavedestä liukoista orgaanista hiiltä (DOC), kiintoainetta ja ravinteita. Tästä huolimatta kemiallisen käsittelyn optimointia ei ole tehty hajakuormitukselle, kuten turvetuotannon valumavesille, minkä seurauksena valumavesien puhdistustuloksissa on suurta vaihtelua. Tässä väitöstyössä tutkittiin markkinoilla saatavilla olevien kemikaalien sopivuutta turvetuotannon humuspitoisille valumavesille. Tutkimuksessa testattiin epäorgaanisia (ferrisulfaatti, alumiinisulfaatti ja näiden sekoitus) ja orgaanisia (polyDADMAC, polyamiini, kitosaani ja tanniinipohjaisia polymeerejä) koagulanttikemikaaleja. Tutkimuksessa selvitettiin koagulanttien annostarpeet sekä erilaisten prosessiparametrien (vedenlaatu, sekoittaminen, pH ja lämpötila) vaikutus koagulanttien toimintaan. Laboratoriotutkimusten lisäksi väitöstyö sisälsi kenttämittauksia turvetuotannon valumavesien tyypillisten kemiallisen vesienkäsittelyn prosessiparametrien selvittämiseksi. Tutkituista koagulanteista rautasulfaatti oli tehokkain. Se tuotti hyvin laskeutuvaa flokkia ja poisti parhaiten valumavesien orgaanista ainesta. Rautasulfaatti vaati kuitenkin selkeästi suuremman annostuksen kuin esimerkiksi polyDADMAC ja kitosaani. Lisäksi puhdistettuun veteen jäi paljon rautaa ja vesi oli hapanta. Orgaanisilla kemikaaleilla saavutettiin myös kohtalainen/melko hyvä puhdistustulos, mutta lisää tutkimusta tarvitaan ennen kuin ne voivat olla vaihtoehtona epäorgaanisille kemikaaleille. Turvetuotannon valumaveden laatu vaihteli paljon. Valumaveden orgaanisen aineen määrän vaihtelulla oli suurin vaikutus kemikaalin annostukseen ja puhdistustulokseen. Sekoituksista kemiallisen käsittelyn flokkulaatiovaiheen sekoituksella oli suurempi vaikutus puhdistustulokseen kuin koagulaatiovaiheen sekoituksella. Tutkituilla turvetuotantoalueilla ei kuitenkaan ollut tällä hetkellä riittävää sekoitusta flokkulaatiovaiheessa. Tässä väitöstyössä esitetään parannuksia kemiallisen käsittelyn optimointiin paremman ja vakaamman puhdistustuloksen aikaansaamiseksi humuspitoisille vesille.

Increasing freshwater scarcity across the world means that wastewater reclamation is being considered as a key method in which to meet the growing demand. Evolution of water reuse schemes where high quality product is required such as for indirect potable reuse has led to the adoption in recent years of the integrated membrane scheme using a combination of microfiltration or ultrafiltration with reverse osmosis membrane. However, despite technological advancements, these membranes are still prone to fouling resulting in increased costs through cleaning or replacement. This thesis aims to look at pretreatment to reduce the fouling propensity of the microfiltration membranes via a 600m3 /d pilot plant which was commissioned to investigate indirect potable reuse. A range of pretreatments including pre-screening, pre-coagulation, powdered activated carbon and granular activated carbon were assessed based on fouling amelioration, water quality improvement and cost analysis. Results showed that ferric sulphate dosing was the most effective in terms of reducing the reversible fouling rate especially at high turbidity loads enabling higher flux to be realised leading to a small cost benefit. Activated carbon proved the most effective pretreatment in terms of organic removal and a significant reduction in the irreversible fouling rate. However, the cost involved in using this as a pretreatment is significant compared to possible cost savings through reduced requirement for chemical cleaning. This pretreatment is only viable if it obviates the need for a separate organic removal process.