A produção de lodo de esgoto vem aumentando exponencialmente com a multiplicação das estações de tratamento de esgoto (ETEs) e a sua disposição final tem se tornado um problema sanitário preocupante. Por ser um resíduo rico em matéria orgânica e nutrientes, muitas pesquisas vêm sendo desenvolvidas na busca de alternativas ecologicamente mais adequadas para o seu descarte. Este trabalho teve como objetivo verificar as diferenças entre lodos de esgoto (biossólidos), produzidos em três diferentes Estações de Tratamento de Esgotos da região metropolitana de São Paulo, quando utilizados como adubo em plantações de Eucalyptus grandis. Procurou-se também avaliar a influência deste resíduo sobre a ciclagem de nutrientes e sobre a dinâmica de metais pesados no ecossistema florestal. O estudo foi realizado na Estação Experimental de Ciências Florestais da ESALQ/USP em Itatinga-SP, cujo solo é predominantemente arenoso e de baixa fertilidade natural. O delineamento experimental utilizado foi em blocos aleatorizados, com 4 repetições e cinco tratamentos, sendo eles: 1)Testemunha Absoluta (TA), sem nenhuma adubação; 2) Fertilização mineral convencional (FM); 3) Aplicação de 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE de Barueri (LB); 4) 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE de São Miguel (LSM); 5) 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE do Parque Novo Mundo (LPNM). Todos os tratamentos com lodo de esgoto foram complementados com potássio mineral (KCl), visto que o lodo é deficiente neste nutriente. O LB e o LSM foram condicionados com polieletrólitos, mas o LPNM foi condicionado com cal hidratada e cloreto férrico. O efeito dos diferentes tratamentos sobre os eucaliptos foi avaliado através de: inventários florestais semestrais, nutrição foliar, estimativa do folhedo produzido mensalmente, estimativa semestral de folhedo acumulado sobre o solo, avaliação da decomposição do folhedo no campo através de bolsas decompositoras, reflexo dos lodos sobre a fertilidade do solo, estimativa da biomassa e do estoque de nutrientes e metais pesados nos componentes do tronco (Lenho+Casca), nas folhas e nas raízes finas dos eucaliptos. Observou-se que a adubação dos eucaliptos com os lodos propiciou, em média, um incremento do volume de madeira da ordem de 65%, superior à testemunha (sem adubação) e similar ao observado no tratamento com fertilização mineral. A concentração dos nutrientes nas folhas dos eucaliptos tratados com os lodos, aos 6 meses de idade, apresentou uma elevação significativa dos nutrientes N, P, Ca, Cu, Fe e Zn em relação à testemunha. Mas, aos 42 meses, observou-se a tendência geral de redução da concentração de todos os nutrientes nas folhas, independente dos tratamentos. A adição dos lodos estimulou em 75% a produção de folhedo pelos eucaliptos, bem como um maior acúmulo de folhedo sobre o piso florestal. Conseqüentemente, houve uma maior transferência de nutrientes, via folhedo, das copas dos eucaliptos para a camada de serapilheira. De maneira geral, a aplicação da FM e dos lodos de esgoto melhorou a fertilidade do solo na linha de plantio (ponto de aplicação), principalmente na camada entre 0 e 5 cm de profundidade. Todavia, poucas mudanças foram observadas na produção de raízes finas em função dos diferentes tratamentos. O lodo de esgoto, quando condicionado na ETE com cal hidratada, tende a elevar o estoque de cálcio em todos os componentes do sistema solo-planta-serapilheira, podendo a longo prazo causar desbalanço nutricional e impactos prejudiciais ao ecossistema. Nos tratamentos com lodo de esgoto, foi observada uma maior concentração de metais pesados, em comparação à testemunha, nas folhas: Cu, Zn e Ni; no folhedo: Cu e Zn; no solo: Cu e Zn (na linha de plantio) e Zn (na entrelinha de plantio), apenas na camada de 0-5 cm de profundidade e nas raízes finas: Zn e Ni. É imprescindível, portanto, se conhecer previamente a concentração dos diferentes elementos no lodo de esgoto, antes de sua aplicação em plantios florestais. O monitoramento nutricional das árvores e da ciclagem dos nutrientes são práticas de fundamental importância para o bom manejo deste resíduo e do empreendimento florestal. / The production of sewage sludge increased exponentially with the enlargement of sewage treatment plants (ETEs, by its acronym in Portuguese). The final disposal of this product has always been a sanitary problem. Since it is a residue rich in organic matter and nutrients, several researches have been carried out, looking for adequate ecological alternatives for its disposal. This study aims to verify the differences among the sewage sludge (biosolids) from three different sewage treatment plants in the metropolitan region of Sao Paulo when used as fertilizers in Eucalyptus grandis plantations. Moreover it seeks to assess the influence of this residue in the nutrients cycling and in the heavy metals dynamic in forestry ecosystems. This research was carried out in the Experimental Station of Forestry Sciences of ESALQ/USP in Itatinga, Sao Paulo, where the soil is mainly sandy and of low natural fertility. The experimental delineation was of randomized blocks, with 4 replications and 5 treatments: 1) control (TA) without fertilization; 2) mineral conventional fertilization (FM); 3) application of 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Barueri ETE (LB); 4) 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Sao Miguel ETE (LSM); 5) 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Parque Novo Mundo ETE (LPNM). Since the sewage sludge lacks mineral potassium (KCl), it was added to all the treatments. The LB and the LSM were conditioned with polyelectrolyte, but the LPNM was conditioned with CaOH and with FeCl3. The sewage sludge was applied in the planting rows. The effect of the different treatments on the eucalyptus trees was assessed by: six-monthly forestry inventories, leafs nutrition, estimation of monthly production of leaf fall, six-monthly estimation of leaf fall stocked in the soil, assessment of the decomposition of leaf fall in the field with decomposition bags, reflex of the sludge over the soil fertility, estimation of the biomass and the stock of nutrients and heavy metals in the trunk (stem wood + bark), in the leaves and in the fine roots of the eucalyptus trees. It was observed that the fertilization with sludge favored in average the increase of the wood volume around 65%, higher that the control (without fertilization) and similar to what observed in the treatment with mineral fertilization. The concentration of N, P, Ca, Cu, Fe and Zn in the leaves of the eucalyptus treated with the sludge, when six months old, increased significantly compared with the control. When the trees, of all the treatments were 42 months old, there was a decrease in the concentration of all nutrients in the leaves. The addition of sludge stimulated in 75% the production of leaf fall, as well as its high accumulation in the forestry soil. Consequently, the nutrients transfer was high, by the leaf fall, from the top of the trees to the litter. In general, the application of FM and of sewage sludge improved the soil fertility in the inter row (application place), mainly in the depth 0-5 cm. However, few changes were observed in the fine roots production regarding the different treatments. The sewage sludge, when conditioned in the ETE with CaOH, tends to increase the calcium stock in all the components of the system soil-plantlitter, what in long term may cause a nutritional imbalance and harmful impacts to the ecosystem. In the treatments with sewage sludge, a higher concentration of heavy metals in the leaves was observed in comparison with the control: Cu, Zn and Ni; in the leaf fall: Cu and Zn; in the soil: Cu and Zn (in the planting rows) and Zn (between-tree rows), only in the depth 0-5cm and in the fine roots: Zn and Ni. Therefore, before the application of sewage sludge in forestry plantations it is essential to know the concentration of the different elements present in it. The nutritionalmonitoring of the trees and the nutrients cycling are fundamental practices of essential importance for the good management of this residue and for the forestry farmer

Submitted by Fabielle Cheuczuk (fabielle.cheuczuk@unioeste.br) on 2018-06-04T18:20:48Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Gabriela Feron_Completa.pdf: 4507056 bytes, checksum: 4d126fc0cb5dcf8e5344d33814b14cd1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T18:20:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Gabriela Feron_Completa.pdf: 4507056 bytes, checksum: 4d126fc0cb5dcf8e5344d33814b14cd1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / All Sewage Treatment Station (STS) generate sewage sludge during treatment process, considered at first a waste. This work had the general objective of investigating and evaluating the procedures for treatment, disposal, use and monitoring of the sewage sludge produced in the STS-Marrecas, of the municipality of Francisco Beltrão, through interviews with Sanepar professionals and with the farmers who received the biosolids. This research was developed using some methodological procedures, the first one concerns a theoretical discussion about basic sanitation, sewage and sludge treatment from this process and ways of using sewage sludge. Then, the collection and analysis of the Federal and State legislation regarding the collection and treatment of the sewage, as well as the production of the biosolid and its use was made. In addition to this secondary information obtained from other works and legal norms, the research used primary data obtained through interviews with subjects involved in the treatment and disposal of sewage sludge in the municipality of Francisco Beltrão. Therefore, the actions carried out regarding the management, treatment and disposal of sewage sludge were collected from Sanepar by means of a script of open questions (Appendix A). Another source of data is the reports of the analyzes of the sludge produced at the station and the soils that receive the material. To know the history of the destination of the sludge in Paraná, contacts were made with engineers responsible for this action in the Southwest and other regions of Paraná. Interviews were conducted with the farmers who received the sewage sludge from the STS-Marrecas to use it for agricultural purposes (Appendix B). The sewage produced in the municipality of Francisco Beltrão receives a complete treatment, going through four phases, being considered, then, a STS of tertiary treatment. The sludge produced in STS-Marrecas is allocated for agriculture. The distribution is carried out annually and the receiving areas of biosolids are previously analyzed to ascertain the need of sludge application. After the application there is also a monitoring by the sanitation company. All the analyzes performed in the sewage sludge show favorable results for use in agriculture. All farmers stated that they perceived improvements in their plantations after the use of biosolids as fertilizers and although they are not aware of the legislation, they have some information about the restriction of the use of sludge. It is noteworthy that although good work is being done on the distribution and orientation of sludge use, some analyzes have not been carried out. In order to have a totally safe use, it is essential that all analyzes be done, both sludge and agricultural soils ones. / Todas as Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) geram durante o processo de tratamento, o lodo de esgoto, considerado a princípio, um rejeito. Este trabalho teve como objetivo geral investigar e avaliar os procedimentos de tratamento, disposição, uso e monitoramento do lodo de esgoto produzido na Estação de Tratamento de Esgoto-Marrecas do município de Francisco Beltrão, por meio de entrevistas com profissionais da Sanepar e com os agricultores que receberam o biossólido. Esta pesquisa foi desenvolvida utilizando alguns procedimentos metodológicos, o primeiro deles diz respeito a uma discussão teórica sobre saneamento básico, tratamento de esgoto e do lodo oriundo desse processo e formas de utilização do lodo de esgoto. Em seguida, recorreu-se ao levantamento e análise da Legislação Federal e Estadual sobre coleta e tratamento do esgoto, bem como produção do biossólido e à sua utilização. Além dessas informações secundárias, obtidas de outros trabalhos e de Normas legais, a pesquisa utilizou dados primários, obtidos por meio de entrevistas com sujeitos envolvidos com o tratamento e disposição do lodo de esgoto no município de Francisco Beltrão. Por isso, as ações realizadas quanto ao gerenciamento, tratamento e destinação do lodo de esgoto foram levantadas junto a Sanepar por meio de um roteiro de questões abertas (Apêndice A). Outra fonte de dados foram os laudos das análises do lodo produzido na estação e dos solos recebedores desse material. Para conhecer o histórico da destinação do lodo no Paraná, realizou-se contatos com engenheiros responsáveis por esta ação no Sudoeste e outras regiões do Paraná. Foram realizadas entrevistas com os agricultores que receberam o lodo de esgoto da ETE-Marrecas, para utilizá-lo com fins agrícolas (Apêndice B). O esgoto produzido no município de Francisco Beltrão recebe um tratamento completo, passando por quatro fases, sendo esta considerada, uma ETE de tratamento terciário. O lodo produzido na ETE-Marrecas é destinado à agricultura. A distribuição é realizada anualmente e as áreas receptoras do biossólido são analisadas anteriormente ao recebimento, para averiguar a necessidade da aplicação do lodo. Após a aplicação, há um acompanhamento por parte da companhia de saneamento. Todas as análises realizadas no lodo de esgoto apresentam resultados favoráveis para seu uso na agricultura. Todos os agricultores entrevistados afirmaram perceber melhorias em suas plantações após o uso do biossólido como fertilizante e, apesar de não terem conhecimento sobre a Legislação, possuem algumas informações quanto a restrição ao uso do lodo. Ressalta-se que embora esteja sendo feito um bom trabalho na distribuição e orientação do uso do lodo, algumas análises não foram realizadas. Para um uso totalmente seguro é primordial que todas as análises sejam efetuadas, tanto no lodo como nos solos agrícolas.

Os vírus entéricos humanos são encontrados no esgoto e em subprodutos dos processos de tratamento. Recentemente vem sendo recomendados como indicadores de qualidade microbiológica em normas da legislação brasileira e também nas de outros países, mas ainda com parâmetros a definir. O objetivo do estudo é a avaliação e a comparação entre métodos clássicos e moleculares aplicados à detecção de vírus entéricos em amostras de água de reúso e de lodo, visando subsidiar a legislação brasileira. Ensaios de semeadura experimental de protótipos de rotavírus e de adenovírus foram realizados nas matrizes ambientais e os vírus detectados por métodos clássicos (cultivo celular e reação de imunoperoxidase) e moleculares (PCR/nested-PCR, RT-PCR e ICC-PCR), determinando-se os limites de detecção de cada método para cada matriz. A pesquisa de rotavírus e adenovírus presentes naturalmente em 25 amostras de água de reúso e em 25 de lodo possibilitou a comparação dos métodos propostos. O ICC-PCR mostrou ser o método mais factível a ser aplicado na área de saneamento. / Human enteric viruses are common contaminants of raw sewage and subproducts of sewage treatment processes. In recent years, those viruses were recommend as new microbiological indicators in different matrices in Brazilian legislation and others countries, although some questions should be elucidated. At present, the aim was to evaluate and compare the efficiencies of standard and molecular virological methods for detection of human enteric viruses in sludge and reclaimed water samples. Rotavirus and adenovirus were experimentally spiked in the proposed matrices and virus recovery and detection limits established for each method and matrice. Viruses naturally presented in 25 samples of sludge and 25 samples of reclaimed water were assayed by all methods and results evaluated and compared for statistical significance. From all methods evaluated, ICC-PCR showed to be the most suitable for virus surveillance in sludge and reclaimed water.

Orientadores: Luiz Lonardoni Foloni, José Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T00:57:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliao_LuizGustavoFernandes_D.pdf: 1925287 bytes, checksum: f0d1ddadad4045c0d9d6614cce1c80f6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O Brasil é o maior produtor de café do mundo. Entretanto, a produção de café de qualidade lança em corpos d¿água, grande quantidade de água residuária, principal resíduo do beneficiamento do grão. Desse modo, tecnologias que minimizam o impacto de descarte em rios são necessárias para conservação do meio aquático. Assim, a hipótese desse trabalho foi a utilização de microrganismos através da técnica de biorremediação, que por possuir alta taxa de remoção, devido ao processo biológico, acelera a partida de reatores. O objetivo deste trabalho foi o de criar estratégias de partida de reatores anaeróbios antes do recebimento de águas residuárias para acelerar o processo de maturação, e dessa forma obter melhor eficiência no tratamento. O experimento foi realizado no Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola, da UNICAMP nos meses de março a julho de 2013. Foram avaliados cinco reatores anaeróbios de fluxo ascendente, em duas fases diferentes, utilizando-se de dois inóculos diferentes: um composto biológico comercial e lodo de esgoto sanitário. Na Fase 1: R1 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário; R4 ¿ testemunha; R6 ¿ inoculado com composto biológico a dose 50% maior que a recomendada (3,5 mL); R8 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário e composto biológico na dose recomendada e R9 ¿ inoculado com composto biológico á dose recomendada. Os compostos biológicos foram inoculados inicialmente três vezes por semana e diminuindo a concentração ao longo do período estudado, enquanto o lodo de esgoto sanitário foi inoculado uma única vez. Na Fase 2: R1 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário; R4 ¿ testemunha; R6 ¿ inoculado com composto biológico na dose recomendada (10 mL); R8 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário e composto biológico na dose recomendada e R9 ¿ inoculado com composto biológico 5x á dose recomendada. Os compostos biológicos foram inoculados inicialmente três vezes por semana e diminuindo a concentração ao longo do período estudado, enquanto o lodo de esgoto sanitário foi inoculado uma única vez. Porem, nesta fase, ao inserir o composto biológico foi feita uma aeração de forma a homogeneizar com o esgoto presente no reator. Os parâmetros para avaliar a eficiencia no tempo de partida foram DQO, fósforo, nitrogênio, pH, sólidos (ST,STV e SST), temperatura, oxigênio dissolvido e vazão. Os resultados revelaram que o reator R4 foi o que obteve menores níveis de DQO, maior remoção de nutrientes, nas duas fases. Enquanto os reatores que foram inoculados com lodo de esgoto, R1 e R8 tiveram as maiores concentrações de DQO, independentemente da fase. Os reatores tratados com composto biológico, R6 e R9 obtiveram melhores respostas quando comparados com os reatores tratados com lodo de esgoto. Entretanto, em relação a partida de reatores, os dias avaliados em cada fase não foram suficientes para a estabilização dos parâmetros estudados. Contudo, devem ser realizados mais trabalhos para aumentar a eficiência dos inóculos na partida de tratamento anaeróbio / Abstract: The Brazil is productor major coffee of the world. However, the production of quality coffee put in water¿s body great amount of wastewater, main residue of the processing of grains. Thereby, technologies that minimize the impact of disposal in rivers are needed to conserve the aquatic environment. Thus, the hypothesis of this study was the use of microorganisms through the technique of bioremediation, which possess high removal rate due to biological process, accelerates the starting-up of reactors. The aim of this study was to develop strategies starting anaerobic reactors before receiving wastewater to accelerate the maturation process, and thus obtain better efficiency in treatment. The experiment was conducted at the Experimental Field of the Faculty of Agricultural Engineering, UNICAMP in the months from March to July 2013. We evaluated five anaerobic reactors at two different stages. In Phase 1: R1 - inoculated with sewage sludge; R4 ¿ control; R6 - inoculated with biological compound drop 50% greater than the recommended; R8 - inoculated with sewage sludge and biological compound at the recommended drop and R9 - inoculated with biological compound recommended drop. The organic compounds were initially inoculated three times a week and decreasing concentration over the study period, while the sewage sludge was applied only once. In Phase 2: R1 - inoculated with sewage sludge; R4 ¿ control; R6 - inoculated with biological compound at the drop recommended; R8 - inoculated with sewage sludge and biological compound at the recommended drop and R9 - inoculated with biological compound the 5x recommended drop. The organic compounds were initially inoculated three times a week and decreasing concentration over the study period, while the sewage sludge was applied only once. Meantime, at this stage, to enter the biological compound was made an airing to homogenise the sewage present in the reactor. Parameters to evaluate the effective start-up were COD, phosphorus, nitrogen, pH, series of total solids, temperature, dissolved oxygen and flow. The results revealed that the reactor was R4 which had lower levels of COD, more removal of nutrients in both phases. While the reactors were inoculated with sewage sludge, R1 and R8 had the highest concentrations of COD, regardless of the stage. The reactors treated with biological compound, R6 and R9 had better responses when compared with the reactors treated with sewage sludge. However, regarding the start-up of reactors, the days assessed at each stage were not sufficient for stabilization of the parameters studied. All the same, more work must be done to increase the efficiency of the starting inoculum in anaerobic treatment / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Valeria Maia Merzel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T20:30:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tomazetto_Geizecler_D.pdf: 2728814 bytes, checksum: 5ca8845e4db01805f12ccff354b0a0b0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O hidrogênio é apontado como o candidato mais promissor para substituição do combustível fóssil devido a sua maior eficiência na conversão de energia útil e ausência de emissão de substâncias tóxicas. A produção de hidrogênio a partir de resíduos orgânicos é realizada por meio de digestão anaeróbica, tornando-se uma alternativa ecologicamente correta para atender à futura demanda por hidrogênio. No entanto, os micro-organismos e os processos metabólicos envolvidos estão longe de serem exaustivamente caracterizados. Nesse trabalho, amostras de uma planta de tratamento de esgoto doméstico foram analisadas em dois estudos complementares visando à caracterização de sua diversidade filogenética e a descrição de novas hidrogenases. O primeiro trabalho combinou a análise dos genes de RNAr 16S e FeFehidrogenase (hydA) com ferramentas estatísticas para estimar a riqueza e diversidade da comunidade procariótica em nível filogenético e funcional. As análises filogenéticas e de diversidade das bibliotecas gênicas demonstraram que todas as sequências de arquéias foram afiliadas a Euryarchaeota não cultivadas e, com relação ao Dominio Bactéria, Proteobacteria foi grupo filogenético predominante apresentando os maiores índices de diversidade e riqueza. As sequências putativas de hydA foram identificadas como sequências de genes de FeFehidrogenases ainda não descritas. Na segunda abordagem, a biblioteca metagenômica de fosmideo construída nesse estudo foi analisada empregando a tecnologia de pirosequenciamento 454 e resultou em aproximadamente 218 Mb de dados. Os três diferentes classificadores aplicados permitiram uma visão geral dos grupos taxonômicos mais abundantes devido ao enorme número de sequências metagenômicas não classificadas. Contudo, análises taxonômicas revelaram Gammaproteobacteria e Deltaproteobacteria, respectivamente, como as classes taxonômicas predominantes, enquanto que as espécies do gênero Methanospirillum foram dominantes entre as arquéias metanogênicas. A análise do metabolismo da comunidade microbiana através das bases de dados COG e Carma revelou que a degradação da biomassa depende de diferentes grupos filogenéticos, como por exemplo, Bacteroidia e Gammaproteobacteria, os quais foram indicados como envolvidos na degradação de carboidratos e proteínas, respectivamente. Além disso, as análises sugerem Clostridia e Methanomicrobiales e Methanosarcinales como principais micro-organismos produtores de hidrogênio e metano, respectivamente. As análises das seis sequências codificantes de FeFehidrogenase identificadas no conjunto de dados metagenômicos revelaram que essas representam novas sequências do gene alvo. Contudo, quatro dessas sequências foram identificadas na biblioteca de fosmídeo pela triagem gênica baseada no uso de PCR. O conjunto de resultados obtido nesse estudo permitiu elucidar a composição e o potencial metabólico dos micro-organismos residentes na planta de tratamento de esgoto analisada e sugere esse ambiente como um reservatório potencial de novos genes de hidrogenases para a exploração biotecnológica / Abstract: Hydrogen appears to be the most promising candidate for the replacement of fossil fuel due to its potentially higher efficiency of conversion to usable power and no toxic emission production. The production of hydrogen from organic wastes is performed through the anaerobic digestion, making it an environmentally friendly alternative for satisfying future hydrogen demands. Nonetheless, the microorganisms and metabolic processes involved are far from being exhaustively characterized. In this work, samples of a domestic sewage treatment plant were analyzed in two complementary studies aiming at the characterization of its phylogenetic diversity and the description of new hydrogenases. The first one, combined the analysis of 16S rRNA and [FeFe]-hydrogenase (hydA) genes with statistical tools to estimate richness and diversity of the prokaryotic community at the phylogenetic and functional levels. Phylogenetic analysis showed that all archaeal sequences were affiliated with yet uncultured Euryarchaeota and that Proteobacteria were the most predominant and diversified phylogenetic group within the bacterial library. The putative hydA sequences were identified as hitherto undetected [Fe-Fe]- hydrogenase gene sequences. Diversity statistical analysis confirmed a great richness and diversity of bacterial and hydA sequences retrieved from the sewage sludge sample. In the second approach, a fosmid metagenomic library was constructed and analyzed employing 454- pyrosequencing technology, resulting in approximately 218 Mb of data. Three different classifiers applied allowed a broad overview of the most abundant taxonomic groups due to a huge number of metagenome reads remained unidentified. However, taxonomic analysis revealed Gammaproteobacteria and Deltaproteobacteria, respectively, as the most abundant classes, whereas species of the genus Methanospirillum were dominant among methanogenic Archaea. The analyzes of the microbial community metabolism by means of COG and Carma databases revealed that the degradation of biomass depends on different phylogenetic groups, for instance, Bacteroidia and Gammaproteobacteria were indicated as involved into the degradation of carbohydrate and proteins. Furthermore, the analysis suggested Clostridia and Methanomicrobiales and Methanosarcinales as the main microorganisms producing hydrogen and methane, respectively. Analysis of the six coding sequences of FeFe-hydrogenases identified into the dataset revealed that they represented novel target gene sequences. However, only four of these coding sequences could be detected into the fosmid library by PCR screening. The combined results obtained in this study allowed us to have an insight of the composition and potential metabolism of the microbes residing in the analyzed domestic sewage treatment plant and suggested such environment as a potential reservoir for new hydrogenase genes to biotechnological exploration / Doutorado / Genetica de Microorganismos / Doutora em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Caio Glauco Sánchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T18:32:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vissotto_JoaoPaulo_M.pdf: 17443827 bytes, checksum: 1532a467facbbea36dcaa47864ef9b7d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho aborda o estudo da cogaseificação de dois tipos de resíduos de biomassas (serragem de pinus e lodo de esgoto sanitário esgoto sanitário e industrial da cidade de Americana - SP) com o objetivo de comprovar experimentalmente os efeitos sinérgicos de misturas dessas biomassas. O lodo de esgoto não tem PCI suficiente para sustentar o processo de gaseificação sozinho, assim sua mistura com a serragem possibilita a realização do processo, além da diluição de possíveis contaminantes. Na caracterização das biomassas escolhidas, foram determinados os valores de PCI para o pinus de 17,19 MJ.kg-1 e para o lodo de 11,48 MJ.kg-1. Os teores de voláteis foram de 89,69 % e 58,32 % respectivamente. Os ensaios foram realizados no gaseificador do Laboratório de Combustão e Gaseificação do Departamento de Engenharia Térmica e de Fluídos da Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP, que é um reator de leito fluidizado borbulhante. Durante os ensaios de gaseificação foram selecionados dois fatores de ar para gaseificação exclusiva de pinus (0,30 e 0,50). Os valores de poder calorífico do gás produto foram calculados a partir da concentração do gás obtido, determinado por cromatografia gasosa, sendo os valores de 3,63 ± 0,4 MJ. Nm-3 e 1,92 ± 0,2 MJ. Nm-3 respectivamente. A adição de lodo para os ensaios de cogaseificação foram à razão de 25 % em massa, base seca, para o fator de ar de 0,30, pois nesse fator de ar ocorreu o melhor PCI do gás e o melhor rendimento a frio do gaseificador com gaseificação de pinus puro (37,1%). O valor de PCI para o gás produto da cogaseificação foi de 2,62 ± 0,67 MJ. Nm-3. O rendimento médio do gaseificador caiu para 29,3% / Abstract: This work aims to study the cogasification of two types of biomass residues (sawdust pine and sanitary and industrial sewage sludge from Americana City - São Paulo State) in order to experimentally demonstrate the synergistic effects of mixtures of these biomasses .The LHV of the sewage sludge is not enough to sustain the gasification process alone, so its mixture with sawdust allows the realization of the process and the dilution of possible contaminants. In the characterization of biomasses, the LHV values were for pine 17.19 MJ.kg-1 and for the sludge 11.48 MJ.kg-1. The content of volatiles were 89.69 % and 58.32 % respectively. Experiments were performed in the gasifier of The Combustion and Gasification Laboratory, Department of Thermal Engineering and Fluid Mechanics of the Faculty of Mechanical Engineering , UNICAMP , which is a bubbling fluidized bed reactor. During the gasification tests, two air ratio were selected for gasification of pine alone (0.30 and 0.50). The low heating value of the product gas was calculated from the gas concentration, determined by gas chromatography, with values of 3.63 ± 0.4 MJ.Nm-3 and 1.92 ± 0.2 MJ.Nm-3 respectively. The addition of sewage sludge for cogasification was in the rate of 25 % on dry basis, for 0.30 air ratio, because in this air ratio occurred the best LHV in the gas and the best performance of gasifier with pure pine ( 37.1 %). The average value of LHV for gas product of cogaseificação was 2.62 ± 0.67 MJ . Nm-3. The average efficiency of the gasifier fell to 29.3 % / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Hélio Grassi Filho / Banca: Maria Helena Moraes Spinelli / Banca: Glauber José de Castro Gava / Banca: Paulo Milton Barbosa Landim / Banca: Aline Azevedo Nazario / Resumo: O crisântemo é comumente utilizado em decoração devido à sua variedade de cores e durabilidade de inflorescência. Como todas as plantas de vasos, é necessária a utilização de substrato para sua produção, material o qual apresenta muitas vezes elevado custo, pesquisas apontam a possibilidade de utilização de lodo de esgoto como parte deste substrato. Concomitantemente à crescente urbanização que tem como uma das consequências o aumento do volume de lodo de esgoto e outros resíduos, para reduzir os impactos ambientais, vários estudos estão sendo feitos visando à destinação adequada destes resíduos. Uma das saídas verificadas se dá pela aplicação deste resíduo em plantas, porém, com isso, surgem novas problemáticas, uma delas a dosagem. A proposta da presente tese é a utilização do lodo de esgoto como substrato para a espécie Chrysanthemum Junier, visando à determinação da melhor dose para certas características agronômicas. O delineamento experimental foi em blocos casualizados e esquema fatorial (2x4x4) e em adição nula e apenas lodo, ou seja, dois períodos, 4 tratamentos, sendo: T1: Solo + lodo; T2: areia + lodo; T3: solo + casca de pinus + lodo; T4: solo + areia + lodo, em 4 diferentes doses, sendo estas doses de 20%, 40%, 60%, 80% (do peso do vaso) de lodo no substrato, além de TN: tratamento nulo (sem adição de lodo) e T5 (apenas lodo). O experimento foi conduzido em ambiente protegido, na fazenda experimental do Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas da ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Chrysanthemum is commonly used as decoration due to its variety of colors and durability of inflorescence. As all potted plats, it is necessary to use substrate for their production, which is often expensive, so, research suggests the possibility of using sewage sludge as part of this substrate. Concomitantly, with the increasing urbanization that has as one of the consequences the increase of the volume of sewage sludge and other residues, in order to reduce the environmental impacts, several studies are being elaborated aiming the proper destination of this waste. One of the verified possibility is the application of this residue in plants, however, with this, new problems arise, one of them the dosage. The present thesis proposes the use of sewage sludge as a substrate for the Chrysanthemum Junier species, in order to determine the best dose for certain agronomic characteristics. The experimental design was in a randomized complete block and factorial scheme (2x4x4) and in null addition in only sludge, that is, two periods, 5 treatments, being: T1: Soil + sludge; T2: sand + sludge; T3: soil + pine bark + sludge; T4: soil + sand + sludge in 4 different doses, these doses being 20%, 40%, 60%, 80% (vessel weight) of sludge in the substrate, with a TN: null treatment (without addition of sludge) and a T5 (only sludge) addition. The experiment was conducted in a protected environment, at the experimental farm of Lageado, belonging to the Faculty of Agronomic Sciences of UNESP at Campus of Botucatu / SP. The irrigation system adopted was the drip without adding nutrients. The statistical techniques used were: descriptive analysis of data and variance, regression analysis, Tukey test and T test. It was possible to verify that the 60% and 80% doses of composted sewage sludge ... / Doutor

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In Brazil, the Ministry of Environment estimates that about 10% of sewage is treated before being thrown into the River. Aracaju in Sergipe state capital of 50% of the city's sewers are treated before being released in the receiving body and the sludge of ETE's in this town is used as fertilizer (DESO, 2009). Sewage sludge is a byproduct of wastewater treatment of sewage treatment plants (ETE). After their use in industrial or domestic centers in its final disposition is more promising as a fertilizer used in agriculture to be a waste of organic matter and its treatment is done to reduce the pathogens and to reduce pollution of water resources. This study aims to characterize the sludge from ETE's in the city of Aracaju-SE. Sudge samples were collected from two sewage treatment plants respectively ETE Orlando Dantas and Industrial District Aracaju D.I.A. For the analysis of samples were aliquots of fresh sludge and caleados of ETE's that after the drying process in a forced air at 65 ° C until constant weight and going through the process of cleaning to determine the following parameters: pH, humidity and concentrations of macronutrient cations (Na, NH4 +, K, Mg), anions (F, Cl, NO3 -, SO4 2-, PO4 3-) and heavy metals (Cu, Mn, Zn, Fe, Al, Ni, Cr, Pb and Cd). The pH of limed sludge from the ETE Orlando Dantas has increased due to addition of lime to act as a corrective of the acidity and to brush it. Large concentrations of macronutrients of the ions, because the sludge (LE) being the source of domestic sewage. Sewage sludge from ETE's city Aracaju-SE and from domestic sewage. The amount of pathogens in sludge depends on its origin, the time of year and the process of treatment to which was referred to the mud. And one of the forms of final disposition is in agriculture, provides nutrients used as fertilizer for having large amounts of organic matter and its application leads to increased agricultural productivity. So was the sample characteristics of the two ETE's determining heavy metals and ions in different times of the year respectively by applying the techniques of atomic absorption and ion chromatography getting the results within the range permitted by law, the sludge may be a Alternatively apply it as fertilizer to reduce the environmental impacts in the receiving body. / No Brasil, o Ministério do Meio Ambiente estima que cerca de 10% dos esgotos são tratados antes de serem lançados nos rios. Em Aracaju, capital do estado de Sergipe, 50% dos esgotos são tratados antes de serem lançados no corpo receptor e, o lodo das ETE´s é utilizado como adubo (DESO, 2009). O lodo de esgoto é um subproduto do tratamento de águas residuárias das estações de tratamento de esgoto (ETE). Após a sua utilização nas indústrias ou nos centros domésticos, sua disposição final mais promissora é como adubo usado na agricultura por ser fonte de matéria orgânica e seu tratamento é feito para reduzir os organismos patógenos e para diminuir a poluição dos recursos hídricos. O presente estudo visa caracterizar o lodo das ETE´s da cidade de Aracaju-SE. Amostras do LE foram coletadas em duas estações de tratamento de esgoto respectivamente da ETE do Orlando Dantas e do Distrito Industrial de Aracaju D.I.A. Para a análise das amostras coletadas retirou-se alíquotas do lodo in natura e caleados das ETE s, e após a secagem em estufa de circulação forçada de ar a 65°C até atingir massa constante passando pelo processo de higienização para determinar os seguintes parâmetros: pH, umidade e as concentrações dos macronutrientes cátions (Na, NH4 +, K, Mg), ânions (F, Cl, NO3, SO4, PO4) e os metais pesados (Cu, Mn, Zn, Fe, Al, Ni, Cr, Pb e Cd). O pH do lodo caleado da ETE do Orlando Dantas teve um aumento devido a adição de cal para atuar como corretivo da acidez e higienizá-lo. As grandes concentrações dos macronutrientes ocorrem devido o lodo (LE) ser de origem de esgoto doméstico. A quantidade de agentes patogênicos no lodo depende de sua origem, da época do ano e do processo de tratamento ao qual foi submetido, sendo que uma das formas de disposição final é na agricultura pois, fornece nutrientes utilizados como fertilizantes cuja aplicação leva ao aumento da produtividade agrícola. Portanto, foi feita a caracterização da amostra das duas ETE´s determinando os metais pesados e os íons em diferentes épocas de ano aplicando as técnicas respectivamente de Absorção Atômica e cromatografia iônica obtendo os resultados dentro da faixa permitida pela legislação, podendo ser o lodo uma alternativa aplicá-lo como fertilizante para diminuir os impactos ambientais no corpo receptor.

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:56:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marinho_LuccasEricksondeOliveira_D.pdf: 1543396 bytes, checksum: 1b79be871162aa959b39c2fd84188cc0 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Apesar da baixa eficiência, em relação aos sistemas convencionais de tratamento de esgotos, aproximadamente 12 milhões de famílias utilizam tanque séptico, fazendo deste sistema o segundo método de tratamento de esgoto mais utilizado em nosso país. A destinação do lodo residual que é gerado nestas unidades de tratamento é um grande problema ambiental para as empresas de saneamento, públicas ou privadas. O gerenciamento destes resíduos interfere, direta e indiretamente, na vida de toda a sociedade, principalmente pela necessidade de se dar um destino mais nobre para este abundante resíduo. O presente estudo teve como premissa a geração de tecnologia de uso social de baixo custo, direcionado para ser utilizado em pequenas comunidades. Foi utilizado um lodo de tanque séptico, do tipo coletivo, que faz o tratamento de efluente de uma pequena comunidade no interior do estado de São Paulo. Para o desaguamento desse lodo foram utilizados contentores de geotêxtil de três aberturas aparentes diferentes, em que o processo de desaguamento ocorreu com três enchimentos desses contentores. A redução da massa de lodo foi avaliada em diferentes tempos e ao final de 60 dias não houve diferença estatística significativa quando comparado a eficiência na redução de massa. Essa redução foi de 62 a 64%. Após o deságue o lodo retido nos contentores foi homogeneizado e avaliado quanto ao seu potencial uso na agricultura. As análises laboratoriais demonstraram que o lodo poderia suprir toda a demanda de nitrogênio das roseiras, embora não fosse suficiente quanto ao fósforo e potássio. Foram utilizados cinco tratamentos distintos para a avaliação da aplicação do lodo séptico no solo em um período de 18 meses. Houve um aumento na produtividade de rosas em 31% nos canteiros em que o lodo séptico foi aplicado junto a uma adubação complementar contendo fósforo e potássio. O solo de cultivo avaliado não apresentou risco de acúmulo de metais potencialmente tóxicos e demais compostos que poderiam ser prejudiciais as culturas agrícolas. Os resultados demonstraram também que o manejo convencional da cultura de roseiras com o adubo mineral (NPK) apresenta maiores riscos de lixiviação de nitrato do que quando o lodo séptico é utilizado. As rosas colhidas que foram cultivadas com lodo e adubação complementar apresentaram ganhos na qualidade comercial e durabilidade do produto final o que representa um ganho econômico em escala real / Abstract: Despite the low efficiency compared to conventional wastewater treatment systems, approximately 12 million households use septic tank, making this system the second sewage treatment method most used in our country. The allocation of residual sludge that is generated in these treatment facilities is a major environmental problem for sanitation companies, both public or private. The management of these residues interferes, directly and indirectly, in the life of the whole society, especially for the need to give a nobler destiny for this abundant residue. This study was premised on the generation of social use of low-cost technology, targeted for use in small communities. For this study it was used a collective type septic tank, which provide the effluent treatment from a small community in the state of São Paulo. For sludge dewatering it were used geotextile containers with three apparent openings,. The reduction of sludge mass was evaluated at different times and at the end of 60 days there was no statistically significant difference when compared the efficiency of mass reduction. This reduction was 62-64%. After the outflow sludge retained in the container was homogenized and assessed for their potential use in agriculture. Laboratory tests showed that the sludge could supply all the nitrogen demand of roses, though not sufficient in phosphorus and potassium. Five different treatments were used for evaluating the implementation of septic sludge into the soil over a period of 18 months. There was an increase in productivity rose by 31% in the beds where the septic sludge was applied to a supplementary fertilizer containing phosphorus and potassium. The rated tillage showed no risk of potentially toxic metal accumulation and other compounds that could be harmful agricultural crops. The results also showed that the conventional management of the culture rose with mineral fertilizer (NPK) nitrate leaching presents greater risk than when the septic sludge is used. Roses were harvested and cultured with supplementary fertilization sludge showed gains in commercial quality and durability of the final product which is a full-scale economic gain / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_maria_celia.pdf: 2813917 bytes, checksum: 88c72f7c249b53196927e47ba9a7cd04 (MD5) Previous issue date: 2009-11-11 / The use of building residues has been consolidated as a way to get sustainability in civil construction industry as well as it has provided decreases in environmental impacts that arise from inadequate disposal of such material. Due to its specific production features, building industry has a large field where one can use these residues as raw material. The objective of this work is to contribute with studies about the possibilities of using sewage sludge as a way to improve colapsive soil features and as small size concrete aggregates. Sewage sludge with 25, 50 and 75 Mg ha-1 from Mangueira and Curado Treatment Plants were used with addition of about 5%, 10% and 15%. To obtain the characterization of sewage sludge properties and to analyze its interaction with the soil and the cement of concrete specimens several tests were performed, such as: physical and chemical tests, scanning electron microscopy tests, hydraulic conductivity tests, chemical mobility tests, compression strength tests, sclerometric tests and ultrasonic pulse velocity tests. Obtained results allowed concluding that the addition of sewage sludge in the soil contributed to decrease in its void index, improved its atomic packing factor, reduced its collapsibility to the same apparent specific dry weight showing, this way, that this procedure can be useful to improve collapsible soils performance. It was also observed that when one increases the proportion of sewage sludge in substitution to small size concrete aggregates the compression strength and water absorption decreases when compared to a concrete made with usual aggregates. In spite of being preliminary results, obtained behavior indicates that the use of sewage sludge in substitution to a part of small size concrete aggregate should be used with care, even in small buildings and advanced studies are needed to exploit its use as a building material / O uso de resíduos pela indústria da construção civil vem se consolidando como prática para a sustentabilidade, atenuando o impacto ambiental gerado pela disposição inadequada de resíduos. Devido às suas características de produção, a indústria da Construção Civil possui uma enorme capacidade para absorver estes resíduos como parte de sua matéria prima. O objetivo deste trabalho é de contribuir com os estudos alternativos do aproveitamento do lodo de esgoto gerados em estações de tratamento no melhoramento do solo colapsível e em substituição parcial do agregado miúdo no concreto. Foram utilizados lodos, já ambientalmente tratados para uso, da Estação de Tratamento Esgoto (ETE) Mangueira nas doses equivalentes a 25, 50 e 75 Mg ha-1 e da ETE Curado nas proporções de 5%, 10% e 15%. Para a caracterização e analise da interação do solo com o lodo e com o cimento foram realizados ensaios físicos, químicos, de microscopia eletrônica de varredura, condutividade hidráulica, mobilidade química, edométricos simples e duplos, resistência à compressão, índice esclerométrico, velocidade ultra-sônica e absorção por capilaridade. Os resultados permitem concluir que a adição de lodo ao solo causa uma redução no índice de vazios, melhora o empacotamento das partículas, reduz a colapsibilidade do solo para um mesmo peso específico aparente seco, mostrando ser um método promissor para o melhoramento de solos colapsíveis. O acréscimo da porcentagem de lodo ao concreto como fração do agregado miúdo, reduz a resistência à compressão e a absorção de água em relação ao concreto de referência com agregado convencional. Os resultados, ainda que preliminares, indicam que o uso do lodo de esgoto, como parte do agregado miúdo ao concreto, mesmo para edificações de pequeno porte, devem ter uso restrito e estudos mais detalhados devem ser realizados