The structure and function of microbial communities are critical to the maintenance and sustainability of terrestrial ecosystem processes. Consequently, there is substantial interest in assessing how microbial communities respond to various land management practices, and if alterations to the characteristics of microbial communities has the potential to disrupt ecosystem processes. This thesis was conducted to identify the long term effects of fertilisation and different levels of post-harvest organic matter removal on the characteristics of the FH litter and soil microbial communities in six, second rotation Pinus radiata plantation forests located around New Zealand. The six sites, established between 1986 and 1994, were sampled in 2002 and 2003. Various physical and chemical properties of the sites were measured, and litterfall production was determined. The microbial biomass in the FH litter layer and soil was determined by chloroform fumigation-extraction, and Biolog plates were used to assess the relative differences in microbial community diversity, based on patterns of substrate utilisation. Fertilisation substantially altered the physical and chemical properties of the forest floor, including FH litter moisture content, mass, carbon content, nitrogen content and carbon: nitrogen ratio and soil pH, nitrogen content and carbon: nitrogen ratio. The same range of FH litter and soil properties were also significantly changed by different levels of organic matter removal. The biomass and diversity of the FH litter and soil microbial communities were significantly altered by fertilisation and organic matter removal, and the differences in the microbial community characteristics were significantly correlated to the effects of the fertilisation and organic matter removal treatments on the physical and chemical environment in the majority of cases. The physical and chemical properties of the sites were significantly correlated to estimates of wood production, and it was also found that the characteristics of the microbial community were strongly related to productivity at several sites. The results demonstrated that fertilisation and organic matter removal regimes have had long term effects on the microbial communities at the sites. The persistence of the effects of the organic matter removal treatments were particularly noteworthy, as these treatments were applied at site establishment, and despite no subsequent reinforcement over the life of the trials, were still substantially influencing the physical, chemical and microbiological properties of the FH litter and soil up to 17 years later. The results of this thesis also emphasised the value of long-term experiments in assessing the effects of disturbance on the physical, chemical and microbiological characteristics of forest ecosystems. Further research into the specific nature of the relationship between site productivity and microbial community characteristics was suggested as an important focus for future studies.

The structure and function of microbial communities are critical to the maintenance and sustainability of terrestrial ecosystem processes. Consequently, there is substantial interest in assessing how microbial communities respond to various land management practices, and if alterations to the characteristics of microbial communities has the potential to disrupt ecosystem processes. This thesis was conducted to identify the long term effects of fertilisation and different levels of post-harvest organic matter removal on the characteristics of the FH litter and soil microbial communities in six, second rotation Pinus radiata plantation forests located around New Zealand. The six sites, established between 1986 and 1994, were sampled in 2002 and 2003. Various physical and chemical properties of the sites were measured, and litterfall production was determined. The microbial biomass in the FH litter layer and soil was determined by chloroform fumigation-extraction, and Biolog plates were used to assess the relative differences in microbial community diversity, based on patterns of substrate utilisation. Fertilisation substantially altered the physical and chemical properties of the forest floor, including FH litter moisture content, mass, carbon content, nitrogen content and carbon: nitrogen ratio and soil pH, nitrogen content and carbon: nitrogen ratio. The same range of FH litter and soil properties were also significantly changed by different levels of organic matter removal. The biomass and diversity of the FH litter and soil microbial communities were significantly altered by fertilisation and organic matter removal, and the differences in the microbial community characteristics were significantly correlated to the effects of the fertilisation and organic matter removal treatments on the physical and chemical environment in the majority of cases. The physical and chemical properties of the sites were significantly correlated to estimates of wood production, and it was also found that the characteristics of the microbial community were strongly related to productivity at several sites. The results demonstrated that fertilisation and organic matter removal regimes have had long term effects on the microbial communities at the sites. The persistence of the effects of the organic matter removal treatments were particularly noteworthy, as these treatments were applied at site establishment, and despite no subsequent reinforcement over the life of the trials, were still substantially influencing the physical, chemical and microbiological properties of the FH litter and soil up to 17 years later. The results of this thesis also emphasised the value of long-term experiments in assessing the effects of disturbance on the physical, chemical and microbiological characteristics of forest ecosystems. Further research into the specific nature of the relationship between site productivity and microbial community characteristics was suggested as an important focus for future studies.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Apesar da importÃncia do saneamento ambiental para o bem-estar do homem e para a conservaÃÃo dos recursos naturais, uma grande parcela da populaÃÃo mundial nÃo tem acesso aos serviÃos bÃsicos de saneamento. A disposiÃÃo no solo hà muitos anos mostra-se como opÃÃo para tratamento e pÃs-tratamento de efluentes domÃsticos, sendo que a recusa por grande parte da populaÃÃo reside da ignorÃncia e da falta de informaÃÃes adequadas quanto Ãs formas de reÃso que podem ser oferecidas. O escoamento superficial mostra-se simples quanto à construÃÃo e operaÃÃo, bem como a produÃÃo vegetal obtida com esse tipo de sistema. Foi testada a grama Tifton 85(Cynodon sp), pois possui grande adaptaÃÃo a condiÃÃes de altas concentraÃÃes de nutriente e umidade, mostrando-se como opÃÃo viÃvel para cultivo em rampas de escoamento superficial. O experimento foi realizaÃÃo no Centro de ReÃso da CAGECE localizado na EstaÃÃo de Tratamento de Efluentes da cidade de Aquiraz, CearÃ. Foram construÃdas trÃs rampas de escoamento superficial com inclinaÃÃes diferentes, 2%, 4% e 6% com 30 metros de comprimento e 10 metros adicionais na rampa de 6% de inclinaÃÃo. O lÃquido aplicado nas rampas era esgoto sanitÃrio tratado, proveniente de lagoa de maturaÃÃo. As taxas de aplicaÃÃo de esgoto testadas foram 0,2m3/m.h, 0,3 m3/m.h e 0,4 m3/m.h. Avaliou-se a capacidade do sistema em remover nutrientes, nitrogÃnio e fÃsforo, bem como matÃria orgÃnica. Com a realizaÃÃo de anÃlises quantitativas foi possÃvel determinar qual inclinaÃÃo permitia maior remoÃÃo e em qual vazÃo de operaÃÃo. Para taxas de 0,2m3/m.h, 0,3 m3/m.h a rampa com 2% de inclinaÃÃo alcanÃou 57,65% e 57,11% de remoÃÃo de matÃria orgÃnica respectivamente. Em termos de remoÃÃo de nitrogÃnio a rampa com 6% teve melhor desempenho. O sistema tambÃm apresentou remoÃÃes significativas de microalgas, avaliados em termos de clorofila-a. Em todos os aspectos analisados, o sistema melhorou a qualidade final do efluente, mostrando-se como alternativa viÃvel, com tÃcnica simples e barata compatÃvel com a realidade econÃmica do nordeste brasileiro

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-09-14T18:05:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Martina_Cezano_Corrigida.pdf: 1969919 bytes, checksum: 1fd1af7e30056d2160f46bf6bcc78e1e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-14T18:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Martina_Cezano_Corrigida.pdf: 1969919 bytes, checksum: 1fd1af7e30056d2160f46bf6bcc78e1e (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / O Arranjo Produtivo Local (APL) do agreste pernambucano é um polo de confecção, especializado em jeans, que conta com aproximadamente 12 mil empresas distribuídas principalmente nos municípios de Toritama, Caruaru e Santa Cruz do Capibaribe. Em Caruaru, a principal atividade têxtil é a de lavagem de jeans, em que se utiliza grande volume de água, que é acompanhado do lançamento dos efluentes nos corpos d’água da região, sem tratamento adequado. Os efluentes despejados apresentam altas concentrações de corante, provenientes da não fixação no processo de tingimento. Com a finalidade de tratar estes efluentes de forma ambientalmente mais aceitável, do que os processos físico-químicos utilizados nas lavanderias de jeans, o tratamento biológico apresenta boa capacidade de remoção de cor e matéria orgânica (em torno de 80%). Nos processos biológicos, o uso de reatores anaeróbios de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) têm resultado em eficiências de remoção de cor e matéria orgânica (MO) em torno de 50% e 75%, respectivamente. Com intuito de prever o comportamento da remoção de cor e matéria orgânica em reatores do tipo UASB, neste projeto foi adaptado um modelo matemático simplificado para representar o comportamento de remoção de MO. O modelo matemático foi baseado no balanço de massa considerando o reator tipo UASB formado por 4 compartimentos de mistura completa em série, com fluxo contínuo. Tanto a remoção de MO como de cor foram representadas por cinética de 1ª ordem. O método numérico utilizado foi o de Runge-Kutta de 4ª ordem, utilizando a ferramenta Matlab®. Para calibração do modelo foram utilizados dados experimentais de operação de reator tipo UASB em escala piloto, alimentado com efluente têxtil real, apresentados por Ferraz Junior (2010) e Amaral (2011). Os resultados obtidos indicaram que o modelo matemático simplificado que foi ajustado representou o comportamento do reator tipo UASB para tratamento de efluente têxtil para ambos os parâmetros, cor e de MO. / The Local Productive Arrangement (LPA) from agrest of Pernambuco is a pole of cloth confections, specialized in jeans. There are approximately 12 thousand companies distributed in the municipalities of Toritama, Caruaru, and Santa Cruz do Capibaribe in this LPA. In the city of Caruaru the main textile activity is washing jeans. This activity demands huge amount of water, which is followed by wastewater discharges in water bodies, usually without the correct treatment. The textile effluent contains high concentration of dyes, not fixed during the dyeing process at the companies. Aiming to treat these effluents in a more environmental friendly way, in comparison with the physical-chemical process used by the jean companies, the biological treatment usually presents good performance for color and organic matter removal (around 80%). For biological processes the use of anaerobic reactors like Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) has been resulting in color and organic matter (OM) removal efficiencies around 50% and 75%, respectively. Aiming to estimate the behavior for color and organic matter removal in UASB reactors, in this project we made adjustments in a simplified mathematical model to represent the behavior of organic matter. The mathematical model was based in the mass balance considering the UASB reactor composed of 4 completely mixed compartments, in continuous flux. Both OM and color removal were well represented by the first order kinetic model. The 4th order Runge-Kutta numerical model was used through Matlab® tools. The adjusted simplified model was calibrated using the experimental data from UASB reactor operation in pilot scale, fed with real textile wastewater, presented by Ferraz Junior (2010) and Amaral (2011). The results indicated that the adjusted simplified mathematical model adequately represented the behavior of the UASB reactor treating textile wastewater for both, color and OM.

O objetivo desse trabalho foi o de avaliar o desempenho de um reator anaeróbio híbrido de alta taxa (AHHR), contendo biomassa imobilizada em leito ordenado, alimentado com a fração líquida de esterco bovino, na produção de biogás. No estudo, foi utilizado um reator anaeróbio de fluxo ascendente de 12,4 L de volume total (9,2 L de volume útil) com leito ordenado composto por hastes de espuma de poliuretano (PU). O leito ordenado utilizado possuía 32 hastes de espuma de 1,25 cm2 de seção com 50,0 cm de comprimento, posicionadas verticalmente no interior do reator. A alimentação do reator e a recirculação foram realizadas por meio de bombas dosadoras de diafragma. O reator operou na faixa mesofílica de temperatura (de 20 a 40 &#176C) sem a utilização de mecanismos de controle de temperatura. Foram testadas 7 condições operacionais diferentes, variando o tempo de detenção hidráulica (TDH), carga orgânica volumétrica (COV) aplicada e a utilização de recirculação interna. Para cada fase operacional, foram avaliadas a remoção de matéria orgânica e a produção de biogás. O sistema apresentou elevada remoção de matéria orgânica operando com TDH de 3 e 1d, respectivamente, com valores médios de remoção de DQO de 79 &#37 e 71 &#37. O biogás produzido pelo reator apresentou concentração de metano de 57,6 ± 0,5 &#37 e não foi detectada a presença de sulfeto. A maior produção média de metano foi de 1,676 L CH4/d, obtida com COV de 20 kg DQO/m3.d e TDH de 1d, enquanto a maior produção relativa de metano foi de 0,023 L CH4./ g SV.d, obtida com COV de 5 kg DQO/m3.d e TDH de 1d e recirculação. A relação entre alcalinidade intermediária e parcial teve valor médio de 0,32, oscilando na maior parte do tempo entre 0,27 e 0,33, indicando a estabilidade do processo de digestão anaeróbia. Os resultados obtidos indicaram o potencial satisfatório do AHHR para a remoção de matéria orgânica e produção de biogás a partir da fração líquida do esterco bovino nas condições operacionais testadas na pesquisa. / This study aimed at evaluating the biogas production for electricity generation performance of an anaerobic high-rate hybrid reactor (AHHR), containing immobilized biomass in structured-bed, fed with the liquid fraction of cattle manure. In this study, it was used an upflow 12,4 L anaerobic reactor (9,2 L working volume) with structuredbed composed by 32 PU foam stripes (1,25 cm2 cross section and 500 mm length) vertically fixed inside the reactor. The reactor feeding and internal recirculation was made by diaphragm metering pumps. The reactor operated at mesophilic temperature (20 - 40 &#176C) without temperature control system. Different operating conditions were tested (7 stages), changing hydraulic retention time (HRT), organic loading rate (OLR) and recirculation use. COD removal and biogas production were evaluated for each operational condition. The system resulted in high COD removal operating with HRT of 3 and 1d, respectively, with average COD removal of 79 &#37 and 71 &#37. Produced biogas had 57,6 ± 0,5 &#37 of methane and no sulfide. The highest average volumetric methane production was 1,676 L CH4, obtained with OLR of 20 kg COD/m3.d and 1d HRT, and the highest methane yield was 0,023 L CH4/ g VS obtained with OLR of 5 kg COD/m3.d, 1d HRT and recirculation. The intermediate and partial alkalinity relation had an average value of 0,32, varying most of the time between 0,27 and 0,33, indicating the anaerobic digestion process stability. The results indicated the decent COD removal and biogas production using the AHHR fed with the liquid fraction of cattle manure at the operation conditions used in this study.

Embora em alguns países como os europeus, o aterro sanitário como forma de disposição final de Resíduos Sólidos venha perdendo espaço, entre nós essa técnica é ainda largamente empregada. O lixiviado gerado nos aterros sanitários apresenta grande potencial poluidor, devido à presença de matéria orgânica, rica em substâncias húmicas e matéria inorgânica, representada especialmente pelos cloretos, nitrogênio amoniacal, entre outras substâncias. O presente trabalho visou, em linhas gerais, avaliar três proporções de mistura de lixiviado/efluente anaeróbio e as influências sobre o processo aeróbio (lodos ativados) em escala de bancada. Nessa pesquisa foram realizados ensaios de tratabilidade utilizando as proporções de 0% (controle), 2,5%, 10% e 20 % de lixiviado em relação ao efluente anaeróbio em diferentes condições experimentais. Os resultados mostraram que as proporções de 10% e 20% de lixiviado nas condições experimentais foram prejudiciais ao sistema aeróbio de tratamento. Foram obtidos os melhores resultados em termos de eficiência de remoção de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal no reator alimentado com a proporção de 2,5% de lixiviado bruto, alcançando eficiência de remoção de DQO e nitrogênio amoniacal total (NAT) de 57% e 100%, respectivamente. / The use of landfill as a disposal of solid waste has been avoided in some countries, especially in Europe. Nevertheless this technique is still widely used in Brazil. Leachate generated in landfills has great potential as pollutant due to presence of organic matter, humic substances in high concentrations and inorganic matter such as chlorides and ammonia nitrogen. This study aims to broadly assess effects of three levels of mixing of leachate/anaerobic effluent on aerobic process (activated sludge) in bench scale. Treatability tests were performed using proportions of 0% (control), 2.5%, 10% and 20% leachate added to anaerobic effluent under different experimental conditions. Results showed that proportions of 10% and 20% of leached were unfavorable to aerobic system treatment. The higher removal efficiency of organic matter and ammonia nitrogen was obtained in reactor fed with 2.5% of leachate (removal efficiency of COD and total ammonia nitrogen (TAN) were 57% and 100%, respectively).

Embora em alguns países como os europeus, o aterro sanitário como forma de disposição final de Resíduos Sólidos venha perdendo espaço, entre nós essa técnica é ainda largamente empregada. O lixiviado gerado nos aterros sanitários apresenta grande potencial poluidor, devido à presença de matéria orgânica, rica em substâncias húmicas e matéria inorgânica, representada especialmente pelos cloretos, nitrogênio amoniacal, entre outras substâncias. O presente trabalho visou, em linhas gerais, avaliar três proporções de mistura de lixiviado/efluente anaeróbio e as influências sobre o processo aeróbio (lodos ativados) em escala de bancada. Nessa pesquisa foram realizados ensaios de tratabilidade utilizando as proporções de 0% (controle), 2,5%, 10% e 20 % de lixiviado em relação ao efluente anaeróbio em diferentes condições experimentais. Os resultados mostraram que as proporções de 10% e 20% de lixiviado nas condições experimentais foram prejudiciais ao sistema aeróbio de tratamento. Foram obtidos os melhores resultados em termos de eficiência de remoção de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal no reator alimentado com a proporção de 2,5% de lixiviado bruto, alcançando eficiência de remoção de DQO e nitrogênio amoniacal total (NAT) de 57% e 100%, respectivamente. / The use of landfill as a disposal of solid waste has been avoided in some countries, especially in Europe. Nevertheless this technique is still widely used in Brazil. Leachate generated in landfills has great potential as pollutant due to presence of organic matter, humic substances in high concentrations and inorganic matter such as chlorides and ammonia nitrogen. This study aims to broadly assess effects of three levels of mixing of leachate/anaerobic effluent on aerobic process (activated sludge) in bench scale. Treatability tests were performed using proportions of 0% (control), 2.5%, 10% and 20% leachate added to anaerobic effluent under different experimental conditions. Results showed that proportions of 10% and 20% of leached were unfavorable to aerobic system treatment. The higher removal efficiency of organic matter and ammonia nitrogen was obtained in reactor fed with 2.5% of leachate (removal efficiency of COD and total ammonia nitrogen (TAN) were 57% and 100%, respectively).

O objetivo desse trabalho foi o de avaliar o desempenho de um reator anaeróbio híbrido de alta taxa (AHHR), contendo biomassa imobilizada em leito ordenado, alimentado com a fração líquida de esterco bovino, na produção de biogás. No estudo, foi utilizado um reator anaeróbio de fluxo ascendente de 12,4 L de volume total (9,2 L de volume útil) com leito ordenado composto por hastes de espuma de poliuretano (PU). O leito ordenado utilizado possuía 32 hastes de espuma de 1,25 cm2 de seção com 50,0 cm de comprimento, posicionadas verticalmente no interior do reator. A alimentação do reator e a recirculação foram realizadas por meio de bombas dosadoras de diafragma. O reator operou na faixa mesofílica de temperatura (de 20 a 40 &#176C) sem a utilização de mecanismos de controle de temperatura. Foram testadas 7 condições operacionais diferentes, variando o tempo de detenção hidráulica (TDH), carga orgânica volumétrica (COV) aplicada e a utilização de recirculação interna. Para cada fase operacional, foram avaliadas a remoção de matéria orgânica e a produção de biogás. O sistema apresentou elevada remoção de matéria orgânica operando com TDH de 3 e 1d, respectivamente, com valores médios de remoção de DQO de 79 &#37 e 71 &#37. O biogás produzido pelo reator apresentou concentração de metano de 57,6 ± 0,5 &#37 e não foi detectada a presença de sulfeto. A maior produção média de metano foi de 1,676 L CH4/d, obtida com COV de 20 kg DQO/m3.d e TDH de 1d, enquanto a maior produção relativa de metano foi de 0,023 L CH4./ g SV.d, obtida com COV de 5 kg DQO/m3.d e TDH de 1d e recirculação. A relação entre alcalinidade intermediária e parcial teve valor médio de 0,32, oscilando na maior parte do tempo entre 0,27 e 0,33, indicando a estabilidade do processo de digestão anaeróbia. Os resultados obtidos indicaram o potencial satisfatório do AHHR para a remoção de matéria orgânica e produção de biogás a partir da fração líquida do esterco bovino nas condições operacionais testadas na pesquisa. / This study aimed at evaluating the biogas production for electricity generation performance of an anaerobic high-rate hybrid reactor (AHHR), containing immobilized biomass in structured-bed, fed with the liquid fraction of cattle manure. In this study, it was used an upflow 12,4 L anaerobic reactor (9,2 L working volume) with structuredbed composed by 32 PU foam stripes (1,25 cm2 cross section and 500 mm length) vertically fixed inside the reactor. The reactor feeding and internal recirculation was made by diaphragm metering pumps. The reactor operated at mesophilic temperature (20 - 40 &#176C) without temperature control system. Different operating conditions were tested (7 stages), changing hydraulic retention time (HRT), organic loading rate (OLR) and recirculation use. COD removal and biogas production were evaluated for each operational condition. The system resulted in high COD removal operating with HRT of 3 and 1d, respectively, with average COD removal of 79 &#37 and 71 &#37. Produced biogas had 57,6 ± 0,5 &#37 of methane and no sulfide. The highest average volumetric methane production was 1,676 L CH4, obtained with OLR of 20 kg COD/m3.d and 1d HRT, and the highest methane yield was 0,023 L CH4/ g VS obtained with OLR of 5 kg COD/m3.d, 1d HRT and recirculation. The intermediate and partial alkalinity relation had an average value of 0,32, varying most of the time between 0,27 and 0,33, indicating the anaerobic digestion process stability. The results indicated the decent COD removal and biogas production using the AHHR fed with the liquid fraction of cattle manure at the operation conditions used in this study.

With the expansion of industrial society, began a intense growth of production of waste, creating a latent issue, referring to allocate up correctly all waste generated during the manufacturing process. Specifically, the meat processing generates during its many stages a huge flow of wastewater. An alternative for the treatment of this type of waste are rotating biological contactors. This paper, has for objective, at the construction and application of a RBC to improve performance in the treatment of an industrial effluent from the slaughterhouse of pigs and poultry. It was built a reactor 4L and aerobic sludge was used as inoculum system. The analysis period amounted to 73 days. As results were obtained an efficiency of 84.46% with a removal 1.64 g DBO.m-2 and 88.3% for an HRT of 4 h and surface loading of 124 g DQO.d-1.m-2 for BOD and COD respectively, corresponding to organic matter. On removal of nutrients, the system obtained in an efficiency of 92.02% and a surface charge removed from 8.35 g Nd-1m-2 for nitrogen and 75.66% efficiency and removal of superficial 1.5 g Pd-1.m-2, for analysis of phosphorus. In summary, the RBC could efficiently treat an effluent to obtain satisfactory results in removing the organic load and nutrients. / Com a expansão da sociedade industrial, se iniciou uma geração de resíduos de forma intensa, surgindo uma questão latente, referente a destinar-se corretamente todos os resíduos gerados durante o processo industrial. Mais especificamente, o processamento de carne gera durante suas inúmeras etapas uma enorme vazão de efluentes líquidos. Uma alternativa para o tratamento deste tipo de resíduo são os reatores de biodiscos. Este trabalho tem por objetivo a construção e aplicação de um RBC para avaliar seu desempenho no tratamento de um efluente industrial proveniente do abate de suínos e aves. Foi construído um reator de 4L e utilizado lodo aeróbio como inóculo do sistema. O período de análise correspondeu a 73 dias. Como resultados foram obtidos uma eficiência de 84,46% com uma remoção de 1,64 g DBOm-2 e 88,3%, para um TRH de 4 h e carregamento superficial de 124 g DQOd-1m-2, para DBO e DQO respectivamente, correspondendo a matéria orgânica. Na remoção de nutrientes, o sistema obteve um rendimento de 92,02% e uma carga superficial removida de 8,35 g Nd-1m-2 para o nitrogênio e a eficiência de 75,66% e a remoção superficial é de 1,5 g Pd-1m-2, para as análises de fósforo total. Em resumo, o RBC conseguiu tratar de forma eficiente um efluente de forma a obter resultados satisfatórios na remoção da carga orgânica e nutrientes.

O objetivo deste trabalho foi estudar a aplicação de reator anaeróbio serial (RAS) no processamento de vinhaça de cana-de-açúcar para a remoção de matéria orgânica e produção de biogás, submetido ao aumento gradativo de carregamento orgânico. Para tanto, foi utilizado um reator composto por quatro câmaras em série denominadas C1, C2, C3 e C4, com capacidade de 5 L cada, totalizando um volume de 20 L. A primeira etapa do trabalho (Etapa 1) consistiu na operação e monitoramento do reator RAS partindo-se da aplicação da carga orgânica volumétrica (COV) de 0,5 kg DQO m-3.d-1 até a obtenção da COV de 2,5 kg DQO m-3.d-1. Na segunda etapa (Etapa 2) foram operados reatores em batelada sequencial, simulando a operação contínua do reator RAS, visando estudar o efeito do aumento de taxas de carregamento orgânico aplicado. O reator RAS operou sob baixos valores de COVglobal e COALglobal aplicados na Etapa 1, obtendo-se máximas de 2,50 kg DQO m-3.d-1 e 0,167 kg STV m-3.d-1, respectivamente. Os resultados obtidos da Etapa 1 indicam satisfatória remoção global média de matéria orgânica na forma de DQO, superiores a 90 %, propiciada pela adaptação da biomassa ao longo dos reatores sequenciais. O metano apresentou-se como o gás predominante na composição do biogás produzido, com valores acima de 75 %, que confirmam o estabelecimento do sistema metanogênico pleno. Em todos os compartimentos dos reatores sequenciais verificou-se maior abundância relativa para os domínios Archaea e Bacteria os gêneros Methanosaeta, produtores de metano e, T78, responsável pela degradação de açúcares, respectivamente. Principalmente para os reatores C3 e C4, observou-se adaptação de algumas populações para ambos os domínios Bacteria e Archaea indicado pelo menor índice de diversidade e aumento da dominância. O aumento das taxas de carregamento orgânico aplicado ao lodo, estipuladas nos ensaios em batelada na Etapa 2, propiciou o aumento dos valores de carga orgânica aplicada para todos os reatores. Com o aumento do carregamento orgânico aplicado, observa-se o aumento e acúmulo de ácidos orgânicos para todas as fases dos ensaios, principalmente o acético. A produção de metano foi significativa na operação dos reatores em batelada, principalmente em C1. De forma geral, os resultados obtidos demonstraram o bom desempenho do processamento da vinhaça de cana-de açúcar em reator compartimentado tipo RAS para a remoção de matéria orgânica e produção de biogás. / The aim of this study was to investigate the application of an anaerobic serial reactor (ASR) in the sugarcane stillage processing for the removal of organic matter and biogas production, submitted to the gradual increase in organic loading rate. ASR reactor consisted of four reactors operated in series (C1, C2, C3 and C4), each with a reaction volume of 5 L (total volume of 20 L). The first step (Step 1) consisted of reactor operation and monitoring; organic loading rate was gradually increased from 0.5 kg COD m-3d-1 up to 2.5 kg COD m-3 d-1. In the second step (Step 2), sequential batch reactors were operated, simulating the continuous ASR reactor operation, aiming to study the effect of the increase of organic load applied to sludge (OLS). The ASR reactor operated under low values of COVglobal and COALglobal applied in Step 1, obtaining a maximum 2.50 kg COD m-3d-1 and 0.167 kg TVS/m-3d-1, respectively. The results obtained from Step 1 indicated satisfactory removal of the global average organic matter in the form of COD more than 90 %, caused by adaptation of the biomass along the sequential reactors. Methane appeared to be the predominant gas in biogas composition, with values above 75%, which confirmed the establishment of the full methanogenic system. In all compartments of the sequential reactors, there was a higher relative abundance for the domains Archaea and Bacteria of the genera Methanosaeta, methane producers, and T78, which is responsible for degradation of sugars, respectively. Especially for the reactors C3 and C4, the adaptation of some populations for both domains Bacteria and Archaea indicated was observed by the lower diversity index and increase in dominance. The increase of the organic loading rates applied to the sludge, as established in the batch tests, increased the organic load values applied to all reactors. With the increase of organic loading applied, an increase in the accumulation of organic acids, mainly acetic, for all stages and the batch tests. Methane production was significant in the operation of batch reactors, mainly in the C1. In general, the results obtained showed good performance of the processing of the sugarcane stillage in serial reactor (ASR) for the removal of organic matter and biogas production.