Made available in DSpace on 2016-12-08T15:50:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGMS14DA020.pdf: 1241701 bytes, checksum: 696adecfb227383e0ee8edb226ce8b1e (MD5) Previous issue date: 2014-01-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Practices of soil management and use of animal manure as a source of fertilizer affect emissions of greenhouse gases (GHG), which contribute to global warming. The main greenhouse gases produced in agriculture, in addition to carbon dioxide, are nitrous oxide (N2O) and methane (CH4), being issued mainly by the use of animal manure and rice cultivation, respectively. Therefore, three studies were conducted to evaluate the effect of management practices on emissions of N2O and CH4. In study I, the soil was a Humic Dystrudept and the effect of conventional tillage (CT) and no tillage (NT) with and without the application of liquid swine manure systems (DLS) was evaluated. In study II, under the same soil type, the effect of addition of nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) to liquid swine manure (DLS) on the mitigation of greenhouse gases was evaluated. In study III, the soil was a Typic Albaqualf, the effect of continuous and intermittent flooding systems in emissions of CH4 and N2O emissions during the rice cultivation systems were evaluated. Air samples were collected in static chambers and concentration of N2O and CH4 determined by gas chromatography. Approximately 2/3 of the annual N2O emission occurred during the first 90 days after application of DLS. At the end of about a year, the emission factor for N2O in treatments with and without the application of DLS ranged 1-5% of the N applied. The N2O emissions were controlled mainly by the availability of nitrate, total soil porosity filled with water, soil temperature and microbial activity (CO2 flux). The use of DCD with manure reduced approximately 60% of cumulative N2O emissions from NT. The soil revolving on CT may have reduced the efficiency of the inhibitor on N2O emissions, suggesting the need for increased dose of DCD in this soil management. The DCD, delays the onset of nitrate in the soil after application of DLS, reducing N losses and pollution potential of manure. On the Study III, it was found that intermittent irrigation with 60% saturated soil reduced emissions of CH4 about 90% compared to continuous flooding. This system can represent a promising practice in mitigating N2O and CH4 emissions without reducing productivity in rice / Práticas de manejo do solo e utilização de dejetos animais como fonte de fertilizantes afetam as emissões de gases de efeito estufa (GEE), as quais agravam o aquecimento global. Os principais gases de efeito estufa produzidos na agricultura, além do gás carbônico, são o óxido nitroso (N2O) e metano (CH4), sendo emitidos principalmente pela utilização de dejetos animais e no cultivo do arroz irrigado, respectivamente. Diante disso, três estudos foram conduzidos com o objetivo de avaliar o efeito de práticas de manejo nas emissões de N2O e CH4. No estudo I, em um Cambissolo Húmico, avaliou-se o efeito dos sistemas de preparo convencional (PC) e plantio direto (PD) com e sem a aplicação de dejeto líquido de suínos (DLS). No estudo II, em um Cambissolo Húmico, foi avaliado o efeito da adição do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD) a dejetos suínos na mitigação dos gases. No estudo III, em um Planossolo Háplico, foi avaliado o efeito dos sistemas de alagamento contínuo e intermitente nas emissões de CH4 e N2O durante o cultivo de arroz. Amostras de ar foram coletadas em câmaras estáticas e a concentração de N2O e CH4 foi determinada por cromatografia gasosa. Aproximadamente 2/3 da emissão anual de N2O ocorreu durante os primeiros 90 dias após a aplicação do DLS. Ao final de aproximadamente um ano o fator de emissão de N2O nos tratamentos com e sem a aplicação de DLS variou de 1 a 5% do N aplicado. As emissões de N2O foram controladas principalmente pela disponibilidade de nitrato, porosidade total do solo preenchida por água, temperatura do solo e atividade microbiana (fluxo de CO2). A utilização de DCD junto aos dejetos reduziu aproximadamente 60% das emissões acumuladas de N2O no PD. O 10 revolvimento do solo no PC pode ter reduzido a eficiência do inibidor nas emissões de N2O, sugerindo a necessidade de maior dose de DCD neste sistema de manejo do solo. A DCD, ao retardar o aparecimento de nitrato no solo após a aplicação de DLS, reduz as perdas de N e o potencial poluidor dos dejetos. Com relação ao estudo III, verificou-se que o sistema de irrigação intermitente com 60% de saturação do solo reduziu as emissões de CH4 em cerca de 90% em relação ao sistema de alagamento contínuo. Esse sistema pode ser uma prática promissora na mitigação das emissões de N2O e CH4, sem redução de produtividade na cultura do arroz

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-02-09T18:33:17Z No. of bitstreams: 2 Marcos_Lins2017.pdf: 1306769 bytes, checksum: e562bcb30c504f3ac5e0a7e12446e473 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-09T18:33:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Marcos_Lins2017.pdf: 1306769 bytes, checksum: e562bcb30c504f3ac5e0a7e12446e473 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of anaerobic reactors with energetic purposes is an effective decision-making to treat swine farming wastewater. But, the applied organic loading rate (OLR)must be correct, since itvaries according to the reactor configuration and other process conduction conditions, such as temperature. Thus, this trial aimed at showing the effect of OLR progression on biogas generation and quality of swine manure in anaerobic reactors as continuous stirred tank reactor (CSTR), covered lagoon digester (CLD) and upflow anaerobic sludge blanket (UASB).The experiment with CSTR reactor of 17-L useful volume, semicontinuously fed at 37 ± 1 °C, was divided into three phases. In the first phase, a constant OLR was applied with 1.0 g VS add L-1reactor d-1 until biogas productivity was stable. This occurred after the fortieth day of operation. In phase II, the OLR progressions had begun, starting with 2.0 g VS add. L-1reactor d-1 and after stabilizing biogas production rate, OLR was increased to 3.0 g VS add. L-1 reactor d-1. In phase III, OLR answers were 1.0, 1.9 and 0.7 g Vs add. L-1reactor d-1 and submitted in this order, according to the hydraulic retention time (HRT) in order to identify the relation among these variables. In the trial with CLD of 17-L useful volume, and semicontinuously fed, OLR answers were 0.3, 0.4 and 0.5 g VSadd. L-1reactor d-1, respectively. The experiment with theUASB reactor of 6.6-L useful volume, continuously fed at 37 ± 1 °C, was divided into two phases. In phase I, OLR answers were:1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 g VSadd L-1reactor d-1. In phase II, OLR answers were 0.5, 0.7, 1.0, 1.4, 1.6, 2.2, 2.9 and 8.4 g VS add. L-1reactor d-1.For CSTR reactor, the best results of methane content and biogas production rate was in OLR 1.9 g VS add. L-1reactor d-1 and HRT of 15 days, with 53 ± 10% (v v-1) and 0.7 ± 0.1 LNbiogas L-1reactord-1, respectively. In the experiment with CLD reactor, the best results of methane content and biogas production rate was in OLR 0.5 g VS add L-1reactor d-1 and HRT of 34 days, with 61 ± 5% (v v-1) and 0.3 ± 0.1 LN biogas L-1reactor d-1, respectively. For the UASB reactor, the best result of methane content and biogas production rate was in OLR 2.9 g VS add. L-1reactor d-1 and HRT of 1.5 days, with 74 ± 1% (v v-1) and 1.6 ± 0,5 LN biogas L-1reactor d-1, respectively. This research aimed at understanding the effect of OLR progression on the biogas production rate up from DS, establishing a relation among other variables that affect this biofuel production, contributing with important information to choose the most available reactor configuration to be settled in a full scale. / O uso de reatores anaeróbios com finalidades energéticas é uma forma eficiente para o tratamento de efluentes da suinocultura, desde que seja aplicada a correta carga orgânica volumétrica (COV), que varia de acordo com a configuração do reator e demais condições de condução do processo, tais como a temperatura. Assim, o objetivo deste trabalho é demonstrar o efeito de progressão da COV sobre a geração e qualidade do biogás a partir de dejetos de suínos em reatores anaeróbios do tipo:Continuous stirred tank reactor (CSTR), biodigestor de lagoa coberta (BLC) e Upflow anaerobic sludge blanket (UASB). O experimento com o reator CSTR de 17 L de volume útil, alimentado de forma semicontínua a 37 ± 1°C foi dividido em três fases. Na fase I, foi submetida COV constante de 1,0 g SV adic L-1 reator d-1 até estabilização da produção de biogás, que ocorreu a partir do quadragésimo dia de operação. Na fase II, iniciaram-se as progressões de COV, começando com 2,0 g SV adic. L-1reator d-1 e após estabilização da produtividade de biogás, a COV foi elevada para 3,0 g SV adic. L-1 reator d-1. Na fase III, as COV 1,0, 1,9 e 0,7 g SV adic. L-1reator d-1, submetidas nesta ordem, foram controladas pelo tempo de retenção de hidráulica (TRH), com o objetivo de identificar a relação entre essas variáveis. No experimento com o BLC de 17 L de volume útil, alimentado de forma semicontínua, foram submetidas as COV 0,3, 0,4 e 0,5 g SV adic L-1 reator d-1, respectivamente. O experimento com o reator UASB de 6,6 L de volume útil, alimentado de forma contínua a 37 ± 1°C, foi dividido em duas fases. Na fase I,foram submetidas as COV: 1,5, 2,0, 2,5 e 3,0 g SV adic L-1 reator d-1. Na fase II, foram submetidas as COV: 0,5, 0,7, 1,0, 1,4, 1,6, 2,2, 2,9 e 8,4 g SV adic L-1 reator d-1. Para reator CSTR, os melhores resultados de teor de metano e produtividade de biogás foram na COV de 1,9 g SV adic L-1 reator d-1 e TRH de 15 dias, com 53 ± 10% (v v-1) e 0,7 ± 0,1 LN biogás L-1 reator d-1, respectivamente. No experimento com o BLC, os melhores resultados de teor de metano e produtividade de biogás foram na COV 0,5 g SV adic L-1 reator d-1 e TRH de 34 dias, com 61 ± 5% (v v-1) e 0,3 ± 0,1 LN biogás L-1reator d-1, respectivamente. Para reator UASB, os melhores resultados de teor de metano e produtividade de biogás foram na COV 2,9 g sv adic L-1 reator d-1 e TRH de 1,5 dias, com 74 ± 1% (v v-1) e 1,6 ± 0,5 LN biogásL-1reator d-1, respectivamente. Esta pesquisa possibilitou compreender o efeito da progressão de COV sobre a produção de biogás a partir de DS, estabelecer relação com outras variáveis que afetam a produção deste biocombustível e contribuir com informações importantes para a escolha da configuração de reator, mais adequada para a implantação em escala real.

Neste trabalho de doutorado utilizou-se um reator anaeróbio em batelada seqüencial contendo biomassa imobilizada em matrizes cúbicas de espuma de poliuretano e agitação mecânica, com volume total de 5.5 L e volume útil de 4.5 L. A agitação do meio líquido foi realizada com quatro tipos de impelidores (turbina tipo hélice, lâminas planas, lâminas planas inclinadas e lâminas curvas, testados individualmente, sempre em número de 3), com 6 cm de diâmetro. A pesquisa foi realizada em quatro etapas experimentais. A etapa 1 objetivou determinar o tempo de mistura no reator para cada tipo de impelidor, ou seja, o tempo necessário para que o meio líquido ficasse totalmente homogêneo. A etapa 2 objetivou selecionar o tipo de impelidor e a respectiva intensidade de agitação que garantisse a minimização da resistência à transferência de massa externa no sistema. As intensidades de agitação testadas variaram de 200 a 1100 rpm, dependendo do tipo de impelidor. A etapa 3 foi realizada com tipo de impelidor e intensidade de agitação definidos na etapa 2, mas variando-se o tamanho da biopartícula (0,5, 1,0, 2,0 e 3,0 cm de aresta). O objetivo desta etapa foi selecionar o tamanho de biopartícula que minimizasse a resistência à transferência de massa interna. De posse das condições operacionais otimizadas (tipo de impelidor, intensidade de agitação e tamanho de partícula de suporte), a etapa 4 constituiu na aplicação das mesmas para o tratamento de um resíduo real, sendo escolhida água residuária de suinocultura. Na etapa 1, os resultados mostraram que os tempos de mistura para todos os tipos de impelidores foram desprezíveis em relação ao tempo total de ciclo. A etapa 2 revelou tempos de partida muito curtos (cerca de 20 dias), em todas as condições testadas, sendo atingidas remoções de DQO próximas de 70%. Além disso, o tipo de impelidor exerceu grande influência na qualidade final do efluente, fato este claramente constatado quando as frações de DQO foram consideradas separadamente (filtrada e suspensa). De acordo com os resultados obtidos na etapa 3, o tamanho da biopartícula teve influência decisiva no desempenho do sistema, nas condições testadas. As velocidades de dissolução foram aparentemente influenciadas pelo empacotamento do leito de espuma, enquanto que o consumo da fração de DQO correspondente às amostras filtradas foi provavelmente influenciado por fatores mais complexos. Finalmente, o teste realizado com resíduo diluído de suinocultura demonstrou que a operação do reator em estudo para o tratamento deste tipo de água residuária é possível. Os dados operacionais mostraram que o reator permaneceu estável durante o período testado. A agitação mecânica provou ser eficiente para melhorar a degradação da DQO suspensa, um dos maiores problemas no tratamento deste tipo de água residuária. Sendo assim, de acordo com os dados experimentais obtidos ao longo do trabalho, pode-se afirmar que a agitação em reatores em batelada mostrou-se importante não somente para proporcionar boas condições de mistura ou melhorar a transferência de massa na fase líquida, mas também para melhorar a solubilização da matéria orgânica particulada, melhorando as velocidades de consumo de matéria orgânica. / The bench-scale anaerobic sequencing batch reactor containing immobilized biomass and provided with mechanical stirring employed in this work had total and useful volumes of 5.5 and 4.5 L, respectively. The biomass was immobilized on cubic polyurethane foam matrices, and the agitation of the liquid medium was provided by four types of impellers (propeller, flat-blade, pitched-blade and curved-blade turbines, individually tested, always in a set of three), with 6 cm of diameter. The research was divided into 4 experimental steps. The first one aimed at determining the mixing time in the reactor for each sort of impeller, i.e., the time necessary for the system to be completely homogeneized. As for the second step, its objective was to choose the sort of impeller and the agitation rate suitable for minimizing the external mass-transfer resistance. The agitation rates tests ranged from 200 to 1100 rpm, depending on the impeller type. The step 3 was carried out utilizing the chosen impeller and agitation rate, but varying the bioparticle size (0.5, 1.0, 2.0 and 3.0 cm of side). The aim of these experiments was to determine the bioparticle size that minimized the solid-phase mass transfer. Using these optimized operational conditions (type of impeller and bioparticle size), the step 4 consisted of the utilization of them in the treatment of a real wastewater (diluted swine manure). As for the results, step 1 showed the mixing times were very low compared to the total cycle times employed in the experiments (8 and 24 h). Very short start-up periods were revealed by the second experimental part (about 20 days in average) for all conditions tested, and the removal efficiencies reached approximately 70%. Besides that, the impeller type exerted great influence on the final quality of the effluent, fact clearly observed when the COD fractions were analyzed separately (filtered and suspended). According to the data obtained in the step 3, the bioparticle size influenced decisively on the performance of the system, in the conditions tested. The bed packing apparently influenced the dissolution rates, whereas the consumption of the COD correspondent to the filtered samples was defined by more complex factors. Finally, the test with the diluted swine manure demonstrated that the operation of this reactor with this type of wastewater is feasible, as the operational data showed the reactor remained stable during all the period tested. The mechanical stirring proved to be efficient to improve the degradation of the suspended COD, one of the major problems in the treatment of this type of wastewater. In this sense, according to the experimental data obtained in this work, it can be affirmed the mechanical stirring in anaerobic sequencing batch reactors showed to be not only important to provide good mixing conditions and improve the liquid phase mass transfer, but also to improve the solubilization of the particulate organic matter and increase the overall organic matter consumption rates.

Orientador: Wagner Bettiol / Banca: Edson Luiz Furtado / Banca: Marcelo Augusto Boechat Morandi / Banca : Nelson Sdney Massola Júnior / Banca: Flávia Rodrigues Alves Patrício / Resumo: A murcha de Fusarium spp. em crisântemo é responsável por sérios prejuízos à cultura no Brasil. Uma alternativa para o seu controle é o uso de substrato supressivo, o qual pode ser obtido pela adição de fontes de matérias orgânicas. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um substrato supressivo à murcha do Fusarium em crisântemo com a introdução de matéria orgânica em substratos comerciais. Para tanto, lodo de esgoto e lodo de esgoto compostado; torta de mamona; esterco suíno; cama aviária; compostos comerciais Lanzi®; casca de camarão, biofertilizante e hidrolisado de peixe foram incorporados a substratos à base de casca de Pinus e de turfa em diferentes concentrações e combinações. Os experimentos foram realizados em propriedade produtora de crisântemo Bola-belga com problemas de Fusarium. Em todos os experimentos o número mínimo de repetições foi de 20 vasos por tratamento. Transcorridas 8, 12, 15 e 20 semanas do transplantio foi avaliada a severidade da doença por uma escala de notas de 0 para planta sadia a 5 para planta morta. Com os dados foram calculadas as áreas abaixo da curva de progresso da severidade da murcha de Fusarium. Além disso, foram realizadas análises dos atributos químicos e da atividade microbiana dos substratos bem como do desenvolvimento das plantas. O lodo de esgoto, lodo de esgoto compostado, cama aviária, casca de camarão e o composto Lanzi® induziram a supressividade do substrato à base de casca se Pinus e/ou de turfa, controlando a murcha de Fusarium. Por outro lado, esterco suíno, torta de mamona, hidrolisado de peixe, quitosana e Trichoderma asperellum não interferiram na supressividade à doença. Substratos obtidos com lodo de esgoto e cama aviária, em mistura ou não, nas concentrações de 10, 20 e 30% (v/v) foram os mais adequados do ponto de vista de indução de supressividade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Fusarium spp. wilt causes serious damages to chrysanthemum crops in Brazil. An alternative for its control is the use of suppressive plant growth media, which can be obtained by the addition of organic matter to container media. The objective of the present work was to develop a plant growth media suppressive to the Fusarium spp. in chrysanthemum with the introduction of organic matter to commercial container media. Sewage sludge and sewage sludge compost; castorbean presscake, swine manure; poultry litter; shrimp peel, biofertilizer, chitosan and fish hydrolyzed were incorporated to pine-bark and turf container media in different concentrations and combinations. The experiments were conducted in a Belgianchrysanthemum variety producing property with a Fusarium problem. In all experiments the minimum number of repetitions was 20 containers per treatment. Eight, 12, 15 and 20 weeks following transplanting the severity of the disease was evaluated according to a progressive scale from 0 (healthy plant) to 5 (dead plant). Areas under the disease progress curve for disease severity of Fusarium wilt were calculated. Chemical and microbiological attributes of container media and plant development were analyzed. The sewage sludge, sewage sludge compost, poultry litter, shrimp peel and the Lanzi® compost induced the suppressiveness of pine bark and/or turf container media, controlling the wilt. On the other hand, swine manure, castorbean presscake, fish hydrolyzed, chitosan and Trichoderma asperellum did not affect the suppressiveness to the disease. Plant growth media with sewage sludge and poultry litter, in mixture or alone, in the concentrations of 10, 20 and 30% (v/v) were the most appropriate from the point of view of induction of suppressiveness and product quality, being the plant growth media recommended... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-16Bitstream added on 2014-06-13T19:44:47Z : No. of bitstreams: 1 pinto_zv_dr_botfca.pdf: 894968 bytes, checksum: 522dc825bbc64c7631c86fa63430a259 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A murcha de Fusarium spp. em crisântemo é responsável por sérios prejuízos à cultura no Brasil. Uma alternativa para o seu controle é o uso de substrato supressivo, o qual pode ser obtido pela adição de fontes de matérias orgânicas. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um substrato supressivo à murcha do Fusarium em crisântemo com a introdução de matéria orgânica em substratos comerciais. Para tanto, lodo de esgoto e lodo de esgoto compostado; torta de mamona; esterco suíno; cama aviária; compostos comerciais Lanzi®; casca de camarão, biofertilizante e hidrolisado de peixe foram incorporados a substratos à base de casca de Pinus e de turfa em diferentes concentrações e combinações. Os experimentos foram realizados em propriedade produtora de crisântemo Bola-belga com problemas de Fusarium. Em todos os experimentos o número mínimo de repetições foi de 20 vasos por tratamento. Transcorridas 8, 12, 15 e 20 semanas do transplantio foi avaliada a severidade da doença por uma escala de notas de 0 para planta sadia a 5 para planta morta. Com os dados foram calculadas as áreas abaixo da curva de progresso da severidade da murcha de Fusarium. Além disso, foram realizadas análises dos atributos químicos e da atividade microbiana dos substratos bem como do desenvolvimento das plantas. O lodo de esgoto, lodo de esgoto compostado, cama aviária, casca de camarão e o composto Lanzi® induziram a supressividade do substrato à base de casca se Pinus e/ou de turfa, controlando a murcha de Fusarium. Por outro lado, esterco suíno, torta de mamona, hidrolisado de peixe, quitosana e Trichoderma asperellum não interferiram na supressividade à doença. Substratos obtidos com lodo de esgoto e cama aviária, em mistura ou não, nas concentrações de 10, 20 e 30% (v/v) foram os mais adequados do ponto de vista de indução de supressividade... / Fusarium spp. wilt causes serious damages to chrysanthemum crops in Brazil. An alternative for its control is the use of suppressive plant growth media, which can be obtained by the addition of organic matter to container media. The objective of the present work was to develop a plant growth media suppressive to the Fusarium spp. in chrysanthemum with the introduction of organic matter to commercial container media. Sewage sludge and sewage sludge compost; castorbean presscake, swine manure; poultry litter; shrimp peel, biofertilizer, chitosan and fish hydrolyzed were incorporated to pine-bark and turf container media in different concentrations and combinations. The experiments were conducted in a Belgianchrysanthemum variety producing property with a Fusarium problem. In all experiments the minimum number of repetitions was 20 containers per treatment. Eight, 12, 15 and 20 weeks following transplanting the severity of the disease was evaluated according to a progressive scale from 0 (healthy plant) to 5 (dead plant). Areas under the disease progress curve for disease severity of Fusarium wilt were calculated. Chemical and microbiological attributes of container media and plant development were analyzed. The sewage sludge, sewage sludge compost, poultry litter, shrimp peel and the Lanzi® compost induced the suppressiveness of pine bark and/or turf container media, controlling the wilt. On the other hand, swine manure, castorbean presscake, fish hydrolyzed, chitosan and Trichoderma asperellum did not affect the suppressiveness to the disease. Plant growth media with sewage sludge and poultry litter, in mixture or alone, in the concentrations of 10, 20 and 30% (v/v) were the most appropriate from the point of view of induction of suppressiveness and product quality, being the plant growth media recommended... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV14MA158.pdf: 622907 bytes, checksum: 4bef911008ae5cffa26706180f710db4 (MD5) Previous issue date: 2014-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The addition and incorporation of organic matter to the soil, besides favoring crops by improving soil physical, can increase nutrients and add specific biochemicals capable of renewing the native microflora and microfauna. These compounds may, depending on the organic material to act as a suppressant effect and biocontrol. The aim of this study was to evaluate the effect of swine manure compost (DSC) in an orchard of apple, pear and grape vines on the population dynamics of Verticillium dahliae, Fusarium solani, Fusarium oxysporum, Fusarium verticillioides and Trichoderma sp. Soil samples for quantification of fungal colonies and nutrient analysis were collected at a depth of 0-10 cm soil of the orchard with apple, pear and grape vines. The population of pathogenic soil fungi and Trichoderma sp. were obtained by dilution and plating of 10 g of soil samples from soil orchard who received two doses of DSC (50 to 100%) compost and two (50 and 100%), using two culture media (BDA potato-dextrose-agar) and Sabouraud-ágar-chloramphenicol. The application of different doses of DSC and chemical fertilizer began in December 2012, repeated at intervals of 60 days until the 2014 harvest analysis of macronutrients (nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium) and micronutrients (iron, copper, zinc and Manganese) DSC and chemical fertilizer were run using Mehlich-1, spectrophotometry, acid-base titration and Kjeldahl method, all described by Tedesco et al. (1995). Results in the concentration of nutrients was related to the population of Verticillium dahliae, Fusarium solani, Fusarium oxysporum, Fusarium verticillioides and Trichoderma sp. The experimental design was completely randomized, factorial 2 x 5, repeated in time (months). The data were analyzed using the MIXED procedure of SAS (SAS Inst. Inc., Cary, NC, v.9.2) and mean comparisons using Tukey least significant difference p ≤ 0.05. In the apple orchard, Fusarium oxysporum and Fusarium solani showed higher populations in Q100 treatments (0-110 x 103 CFU / g of soil) and Q50 (0-70 x 103 CFU/g of soil) respectively. There were differences in the population periods. Phosphorus, Potassium and Sodium showed significant differences among the treatments tested. In the orchard of pear trees the largest population of Fusarium solani was the S100 treatment (0-50 x 103 CFU/ g of soil). Treatments Q50 and Q100 had higher populations of Verticillium dahliae, Fusarium oxysporum and Fusarium verticillioides in different periods. Concentrations of Nitrogen and Potassium differ between treatments tested. In vineyards the largest populations of Fusarium solani and Fusarium oxysporum were found in December-2012 periods (0-70 x 103 CFU / g of soil) and August 2013 (0-60 x 103 CFU / g of soil) respectively. Concentrations of potassium, phosphorus and sodium were higher in treatment S50 and S100. The orchard of apple, pear and grape vines have different response to chemical and organic fertilization. The intensity of response to fertilization has little influence population dynamics of plant pathogens in soil and Trichoderma / A adição e incorporação de matéria orgânica ao solo, além de favorecer as culturas pela melhoria física do solo, podem potencializar nutrientes e adicionar compostos bioquímicos específicos capazes de renovar a microfauna e microflora nativas. Estes compostos podem, dependendo do material orgânico, agir como efeito supressor e como biocontrole. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de dejeto suíno compostado (DSC) em pomar de macieiras, pereiras e videiras, sobre a dinâmica populacional de Verticillium dahliae, Fusarium solani, Fusarium oxysporum, Fusarium verticillioides e Trichoderma sp. Amostras de solo para quantificação de colônias fúngicas e análise de nutrientes foram retiradas na profundidade 0-10 cm de solo do pomar de macieiras, pereiras e videiras. A população de fungos fitopatogênicos de solo e Trichoderma sp. foram obtidas pela diluição e plaqueamento de 10 g de amostras de solo provenientes do solo do pomar que receberam duas doses de DSC (50 e 100%) e duas de adubo químico (50 e 100%), utilizando dois meios de cultura, BDA (batata-dextrose-agar) e Sabouraud ágar-cloranfenicol. A aplicação das diferentes doses de DSC e adubo químico tiveram início em dezembro-2012, repetidas em intervalos de 60 dias até a safra 2014. A análise dos macronutrientes (nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio) e micronutrientes (ferro,cobre,zinco e Manganês) do DSC e da adubação química foram realizados pelos métodos de Mehlich -1, espectrofotometria, titulação ácido-base e método Kjeldahl, todas descritas por Tedesco et al. (1995). Resultados da concentração de nutrientes foi relacionado à população de Verticillium dahliae, Fusarium solani, Fusarium oxysporum, Fusarium verticillioides e Trichoderma sp. O delineamento experimental foi inteiramente casualisado, em arranjo fatorial 2 x 5, repetidos no tempo (meses). Os dados foram analisados pelo procedimento MIXED do SAS (SAS Inst. Inc., Cary, NC, v.9.2) e as comparações de médias usando a diferença mínima significativa de Tukey p ≤ 0,05. No pomar de macieiras, Fusarium oxysporum e Fusarium solani apresentaram maiores populações nos tratamentos Q100 (0-110 x 103 UFC/g de solo) e Q50 (0-70 x 103 UFC/g de solo) respectivamente. Houve diferenças da população nos períodos avaliados. Fósforo, Potássio e Sódio apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos testados. No pomar de pereiras a maior população de Fusarium solani foi ao tratamento S100 (0-50 x 103 UFC/g de solo). Os tratamentos Q50 e Q100 apresentaram maiores populações de Verticillium dahliae, Fusarium oxysporum e Fusarium verticillioides em diferentes períodos de avaliação. Concentrações de Potássio e Nitrogênio apresentaram diferenças nos tratamentos testados. Na cultura da videira as maiores populações de Fusarium solani e Fusarium oxysporum foram encontradas nos períodos dezembro-2012 (0-70 x 103 UFC/g de solo) e agosto-2013 (0-60 x 103 UFC/g de solo) respectivamente. Concentrações de Potássio, Fósforo e Sódio foram superiores nos tratamento S50 e S100. O pomar de macieiras, pereiras e videiras apresentam diferentes resposta a adubação química e orgânica. A intensidade de resposta da adubação pouco influencia a flutuação da população de fitopatógenos de solo e Trichoderma

Neste trabalho de doutorado utilizou-se um reator anaeróbio em batelada seqüencial contendo biomassa imobilizada em matrizes cúbicas de espuma de poliuretano e agitação mecânica, com volume total de 5.5 L e volume útil de 4.5 L. A agitação do meio líquido foi realizada com quatro tipos de impelidores (turbina tipo hélice, lâminas planas, lâminas planas inclinadas e lâminas curvas, testados individualmente, sempre em número de 3), com 6 cm de diâmetro. A pesquisa foi realizada em quatro etapas experimentais. A etapa 1 objetivou determinar o tempo de mistura no reator para cada tipo de impelidor, ou seja, o tempo necessário para que o meio líquido ficasse totalmente homogêneo. A etapa 2 objetivou selecionar o tipo de impelidor e a respectiva intensidade de agitação que garantisse a minimização da resistência à transferência de massa externa no sistema. As intensidades de agitação testadas variaram de 200 a 1100 rpm, dependendo do tipo de impelidor. A etapa 3 foi realizada com tipo de impelidor e intensidade de agitação definidos na etapa 2, mas variando-se o tamanho da biopartícula (0,5, 1,0, 2,0 e 3,0 cm de aresta). O objetivo desta etapa foi selecionar o tamanho de biopartícula que minimizasse a resistência à transferência de massa interna. De posse das condições operacionais otimizadas (tipo de impelidor, intensidade de agitação e tamanho de partícula de suporte), a etapa 4 constituiu na aplicação das mesmas para o tratamento de um resíduo real, sendo escolhida água residuária de suinocultura. Na etapa 1, os resultados mostraram que os tempos de mistura para todos os tipos de impelidores foram desprezíveis em relação ao tempo total de ciclo. A etapa 2 revelou tempos de partida muito curtos (cerca de 20 dias), em todas as condições testadas, sendo atingidas remoções de DQO próximas de 70%. Além disso, o tipo de impelidor exerceu grande influência na qualidade final do efluente, fato este claramente constatado quando as frações de DQO foram consideradas separadamente (filtrada e suspensa). De acordo com os resultados obtidos na etapa 3, o tamanho da biopartícula teve influência decisiva no desempenho do sistema, nas condições testadas. As velocidades de dissolução foram aparentemente influenciadas pelo empacotamento do leito de espuma, enquanto que o consumo da fração de DQO correspondente às amostras filtradas foi provavelmente influenciado por fatores mais complexos. Finalmente, o teste realizado com resíduo diluído de suinocultura demonstrou que a operação do reator em estudo para o tratamento deste tipo de água residuária é possível. Os dados operacionais mostraram que o reator permaneceu estável durante o período testado. A agitação mecânica provou ser eficiente para melhorar a degradação da DQO suspensa, um dos maiores problemas no tratamento deste tipo de água residuária. Sendo assim, de acordo com os dados experimentais obtidos ao longo do trabalho, pode-se afirmar que a agitação em reatores em batelada mostrou-se importante não somente para proporcionar boas condições de mistura ou melhorar a transferência de massa na fase líquida, mas também para melhorar a solubilização da matéria orgânica particulada, melhorando as velocidades de consumo de matéria orgânica. / The bench-scale anaerobic sequencing batch reactor containing immobilized biomass and provided with mechanical stirring employed in this work had total and useful volumes of 5.5 and 4.5 L, respectively. The biomass was immobilized on cubic polyurethane foam matrices, and the agitation of the liquid medium was provided by four types of impellers (propeller, flat-blade, pitched-blade and curved-blade turbines, individually tested, always in a set of three), with 6 cm of diameter. The research was divided into 4 experimental steps. The first one aimed at determining the mixing time in the reactor for each sort of impeller, i.e., the time necessary for the system to be completely homogeneized. As for the second step, its objective was to choose the sort of impeller and the agitation rate suitable for minimizing the external mass-transfer resistance. The agitation rates tests ranged from 200 to 1100 rpm, depending on the impeller type. The step 3 was carried out utilizing the chosen impeller and agitation rate, but varying the bioparticle size (0.5, 1.0, 2.0 and 3.0 cm of side). The aim of these experiments was to determine the bioparticle size that minimized the solid-phase mass transfer. Using these optimized operational conditions (type of impeller and bioparticle size), the step 4 consisted of the utilization of them in the treatment of a real wastewater (diluted swine manure). As for the results, step 1 showed the mixing times were very low compared to the total cycle times employed in the experiments (8 and 24 h). Very short start-up periods were revealed by the second experimental part (about 20 days in average) for all conditions tested, and the removal efficiencies reached approximately 70%. Besides that, the impeller type exerted great influence on the final quality of the effluent, fact clearly observed when the COD fractions were analyzed separately (filtered and suspended). According to the data obtained in the step 3, the bioparticle size influenced decisively on the performance of the system, in the conditions tested. The bed packing apparently influenced the dissolution rates, whereas the consumption of the COD correspondent to the filtered samples was defined by more complex factors. Finally, the test with the diluted swine manure demonstrated that the operation of this reactor with this type of wastewater is feasible, as the operational data showed the reactor remained stable during all the period tested. The mechanical stirring proved to be efficient to improve the degradation of the suspended COD, one of the major problems in the treatment of this type of wastewater. In this sense, according to the experimental data obtained in this work, it can be affirmed the mechanical stirring in anaerobic sequencing batch reactors showed to be not only important to provide good mixing conditions and improve the liquid phase mass transfer, but also to improve the solubilization of the particulate organic matter and increase the overall organic matter consumption rates.

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