Vibrio parahaemolyticus (Vp) infection is commonly caused by the consumption of raw or undercooked shellfish. Raw oysters are associated with most Vp outbreaks. Pathogenic Vp express thermostable-direct hemolysin (tdh) and to some extent thermostable-related hemolysin (trh). Additionally, some pathogenic Vp express urease (uh). The objectives of this work were to discern any relationships between urease (uh) expression, tdh/trh expression, and hemolytic activity in pathogenic and non-pathogenic clinical strains, and to compare urease, motility, tdh/trh expression, and hemolytic activity in raw oyster isolates. This information would determine if urease could be used as a biomarker to detect pathogenic Vp. About 80% of pathogenic strains were uh+ and all non-pathogenic strains were uh-. Two oyster samples were uh+ and no tdh or trh was detected in raw oyster strains.

Alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) é um surfactante presente em água residuária de lavanderia. Em virtude da complexidade de sua degradação, o presente estudo envolveu a análise de alguns fatores, destacando-se: diversidade de co-substratos; tempo de detenção hidráulico (TDH); e concentração de co-substratos. Avaliou-se a degradação de LAS com diferentes co-substratos (metanol, etanol e extrato de levedura) em reator UASB, em TDH de 24 h e 14±2 mg/L de LAS. A influência de TDH e concentração de co-substratos foram analisadas em sete reatores UASB, com 12±3 mg/L de LAS; TDH de 6, 35 e 80 h, e diferentes concentrações de co-substratos (etanol, metanol e extrato de levedura), expressada pela carga orgânica específica (COE), entre 0,03 e 0,18 gDQO/gSTV.d. Ao final, avaliou-se a degradação de LAS em água residuária de lavanderia diluída, nessa mesma configuração de reator com TDH de 35 h e 10±5 mg/L de LAS. Em todos os ensaios foi utilizado inóculo granulado proveniente de reator UASB empregado no tratamento de água residuária de abatedouro de aves, mantendo-se intacta a forma granulada. No ensaio variando co-substratos, observou-se maior remoção de LAS (50%) na presença de co-substrato complexo (extrato de levedura) que na presença de metanol e etanol (29-41%). Diferença pouco significativa entre as comunidades do domínio Archaea e Bacteria (cerca de 60 e 40%, respectivamente) foi observada na presença de diferentes co-substratos, mediante análise de hibridação fluorescente in situ (fluorescent in situ hybridization FISH). Verificou-se maior influência da concentração de co-substratos na degradação de LAS, seguida pelo TDH. Aplicando a menor COE (0,03 gDQO/gSTV.d), obteve-se alta degradação de LAS (76%), enquanto nos reatores variando TDH foram observadas eficiências de 18% (6 h), 37-53% (35 h) e 55% (80 h). Nos reatores variando TDH e concentração de co-substratos, observou-se significativa remoção de LAS no separador de fases (20-53%; na manta de lodo observou-se 13-43%), relacionada à baixa concentração de co-substratos e condição anaeróbia facultativa nessa região. Por meio da técnica de PCR-DGGE (polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis) nas amostras do ensaio variando TDH e concentração de co-substratos, verificou-se maior coeficiente de similaridade na manta de lodo (Archaea: 70-90%; Bacteria: 69-83%), devido à estrutura de grânulo do inóculo utilizado. Verificou-se alta degradação de LAS (82%) no reator com água de lavanderia, atribuída à diversidade de co-substratos (12 ácidos orgânicos voláteis detectados) e à concentração baixa desses co-substratos (COE: 0,03 gDQO/gSTV.d). Mediante análise de pirosequenciamento da região do RNAr 16S de amostras do ensaio com água residuária de lavanderia foram encontrados 147 gêneros, dos quais 32 foram relacionados com a degradação de LAS (gêneros capazes de degradar compostos aromáticos, dessulfonação, e -oxidação). Observou-se significativa abundância relativa (>1%) dos seguintes gêneros relacionados com a degradação de LAS: Comamonas, Dechloromonas, Desulfovibrio, Gemmatimonas, Holophoga, Parvibaculum, Pseudomonas, Rhodanobacter, Sporomusa, Synergistes e Zoogloea. No separador de fases do reator com água de lavanderia, a alta remoção de LAS (90%) e a abundância relativa dos gêneros aeróbios (23%) e anaeróbios (6%) relacionados com a degradação de LAS corroboraram a relação entre remoção de LAS e condição anaeróbia facultativa / Linear alkylbenzene sulfonate (LAS) is a surfactant present in laundry wastewater. Due to the complexity of its degradation, the present study involved the analysis of some features, highlighting: co-substrates diversity; hydraulic retention time (HRT); and co-substrates concentration. The LAS degradation with different co-substrates (methanol, ethanol and yeast extract) was evaluated in UASB reactor, at HRT of 24 h and LAS 14±2 mg/L. The influence of HRT and concentration of co-substrates was analyzed in seven UASB reactors, with LAS 12±3 mg/L; the HRT was 6, 35 and 80 h, and different concentration of co-substrates (methanol, ethanol and yeast extract), as specific organic load rate (SOLR) between 0.03 and 0.18 gCOD/gTVS.d. At the end, the LAS degradation was performed in UASB reactor fed with diluted laundry wastewater, at HRT of 35 h and LAS 10±5 mg/L. In all assays was used a granular inoculum from a UASB reactor employed in treatment of wastewater from poultry slaughterhouse, maintaining the granular form. In the assay varying the co-substrates, it was observed greater LAS removal (50%) in the presence of complex co-substrate (yeast extract) than in the presence of methanol and ethanol (removal: 29-41%). Insignificant difference between the communities from Archaea and Bacteria domain (about 60 and 40%, respectively) was observed in the presence of different co-substrates, according to the fluorescent in situ hybridization (FISH) analysis. It was verified greater influence of cosubstrates concentration than the HRT in the LAS degradation. At the lowest SOLR (0.03 gCOD/gTVS.d), high LAS degradation (76%) was obtained while in the reactors varying the HRT were observed efficiencies of 18% (6 h), 37-53% (35 h) and 55% (80 h). In the reactors varying the HRT and concentration of co-substrates, a significant LAS removal rate (20-53%; in the sludge blanket the rate was 13-43%) was observed in the phase separator, related to the low concentration of co-substrates and the anaerobic facultative condition in this region. By the PCR-DGGE (polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis) technique of samples from the assay varying the HRT and concentration of co-substrates, it was verified great similarity coefficient in the sludge blanket (Archaea: 70-90%; Bacteria: 69- 83%) due to the granule structure of the inoculum used. High LAS degradation (82%) was verified in the reactor with laundry wastewater, which was attributed to the diversity of cosubstrates (12 organic volatile acids detected) and the low concentration of co-substrates (SOLR: 0.03 gCOD/gTVS.d). By pyrosequencing analysis of 16S RNAr genes in the samples from assay with laundry wastewater, it was found 147 genus, which 32 were related to the LAS degradation (genus able to degrade aromatic compounds, desulfonation, and - oxidation). A significant relative abundance (>1%) was observed in the following genus related to the degradation of LAS: Comamonas, Dechloromonas, Desulfovibrio, Gemmatimonas, Holophoga, Parvibaculum, Pseudomonas, Rhodanobacter, Sporomusa, Synergistes and Zoogloea. In the phases separator of the reactor with laundry wastewater, the high LAS removal (90%) and the relative abundance of genus aerobic (23%) and anaerobic (6%) related to the degradation of LAS corroborated the relation between LAS removal and the anaerobic facultative condition

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/ Submitted by PAULA ANDREA MONTENEGRO CHAUCANES null (paula_andrea_mon@hotmail.com) on 2017-11-28T14:37:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Paula (final1).pdf: 4074329 bytes, checksum: b4e87799b76f0a2635d5a1511a22d2f0 (MD5) / Submitted by PAULA ANDREA MONTENEGRO CHAUCANES null (paula_andrea_mon@hotmail.com) on 2017-11-28T19:04:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Paula (final1).pdf: 4074329 bytes, checksum: b4e87799b76f0a2635d5a1511a22d2f0 (MD5) / Submitted by PAULA ANDREA MONTENEGRO CHAUCANES null (paula_andrea_mon@hotmail.com) on 2017-11-30T18:58:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Paula (final1).pdf: 4074329 bytes, checksum: b4e87799b76f0a2635d5a1511a22d2f0 (MD5) / Submitted by PAULA ANDREA MONTENEGRO CHAUCANES null (paula_andrea_mon@hotmail.com) on 2017-12-04T14:43:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Paula (final1).pdf: 4074329 bytes, checksum: b4e87799b76f0a2635d5a1511a22d2f0 (MD5) / Submitted by PAULA ANDREA MONTENEGRO CHAUCANES null (paula_andrea_mon@hotmail.com) on 2017-12-05T14:11:15Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Paula (final1).pdf: 4074329 bytes, checksum: b4e87799b76f0a2635d5a1511a22d2f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Honorato Goria null (robertacgb@reitoria.unesp.br) on 2017-12-06T13:16:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 chaucanes_pam_me_ilha.pdf: 4074329 bytes, checksum: b4e87799b76f0a2635d5a1511a22d2f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-06T13:16:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 chaucanes_pam_me_ilha.pdf: 4074329 bytes, checksum: b4e87799b76f0a2635d5a1511a22d2f0 (MD5) Previous issue date: 2017-10-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este estudo mostra o funcionamento dos processos de oxidação de matéria orgânica junto com os processos simultâneos de nitrificação e desnitrificação (SND) dentro do reator aeróbio de leito fluidizado de tubos concêntricos com uma terceira câmara para gerar condições anóxicas (necessárias para garantir o processo de desnitrificação). O reator foi operado por um período de 140 dias, durante o qual a remoção de demanda química de oxigênio (DQO) e de nitrogênio total (NT), atingiu 80% e 44% respectivamente, para um tempo de detenção hidráulica (TDH) de 3 horas. A configuração dos diâmetros dos tubos concêntricos resultou em diferentes relações de áreas e, portanto em diferentes vazões para cada câmara. Na operação do reator foram aplicadas duas relações de vazões alterando o nível de esgoto dentro do reator. Os efeitos destas relações de vazões, alterou a concentração de oxigênio dissolvido (OD) entre os compartimentos aeróbio e anóxico do reator e a relação C:N, as quais foram estudadas durante o funcionamento deste sistema. Os resultados indicaram que a relação de vazões 2(4,8: 3,8: 1 para as câmaras 1, 2 e 3, respectivamente) beneficiou as remoções de DQO e NT. A concentração de OD no compartimento aeróbio apresentou valores médios de 3,57 ± 1,24 mg.L -1 , e no topo da câmara 3, a concentração de OD foi de 1,41 ± 0,78 mg.L -1 . As relações C:N que apresentaram maiores eficiências de remoção de NT foram as superiores a 10, sendo a máxima remoção de T na relação C:N de 17. O tempo de retenção celular (TRC) alcançado no reator foi de 3,16 ± 3,07 dias. Neste trabalho de pesquisa foi concluído que a configuração de três câmaras concêntricas para o reator aeróbio de leito fluidizado beneficia a remoção de NT, tornando este reator uma alternativa para o tratamento de águas residuárias domésticas. / This study shows the operation of the organic matter oxidation processes together with the simultaneous processes of nitrification and denitrification (SND) inside the aerobic fluidized bed reactor of concentric tubes with a third chamber to generate anoxic conditions (necessary to guarantee the denitrification process). The reactor operated over a period of 140 days, during which chemical oxygen demand (COD) and total nitrogen (TN) removal reached 80% and 44% respectively, for a 3 hour hydraulic detention time (HDT). The configuration of the diameters of the concentric tubes resulted in different area ratios and therefore in different flow rates for each chamber. In the reactor operation were applied two flow ratios, altering the sewage level inside the reactor. The effects of these flow rates were changing the concentration of dissolved oxygen (DO) between the aerobic and anoxic compartments of the reactor and the C: N ratio, which was studied during the operation of this system. The results indicated that the ratio of flows 2 (4.8: 3.8: 1 for chambers 1, 2 e 3, respectively) benefited the COD and TN removal. The DO concentration in the aerobic compartment presented average values of 3.57 ± 1.24 mg.L-1 , and on top of chamber 3, the DO concentration was 1.41 ± 0.78 mg.L-1 . The C:N ratios that showed higher nitrogen removal efficiencies were higher than 10, with the maximum TN removal at the C:N ratio of 17. The cell retention time reached (CRT) in the reactor was 3.16 ± 3.07 days. In this research, was concluded that three concentric chambers configuration for the aerobic fluidized bed reactor benefits the TN removal, became this reactor an alternative in domestic wastewater treatment.

Orientador: Tsunao Matsumoto / Resumo: Este estudo mostra o funcionamento dos processos de oxidação de matéria orgânica junto com os processos simultâneos de nitrificação e desnitrificação (SND) dentro do reator aeróbio de leito fluidizado de tubos concêntricos com uma terceira câmara para gerar condições anóxicas (necessárias para garantir o processo de desnitrificação). O reator foi operado por um período de 140 dias, durante o qual a remoção de demanda química de oxigênio (DQO) e de nitrogênio total (NT), atingiu 80% e 44% respectivamente, para um tempo de detenção hidráulica (TDH) de 3 horas. A configuração dos diâmetros dos tubos concêntricos resultou em diferentes relações de áreas e, portanto em diferentes vazões para cada câmara. Na operação do reator foram aplicadas duas relações de vazões alterando o nível de esgoto dentro do reator. Os efeitos destas relações de vazões, alterou a concentração de oxigênio dissolvido (OD) entre os compartimentos aeróbio e anóxico do reator e a relação C:N, as quais foram estudadas durante o funcionamento deste sistema. Os resultados indicaram que a relação de vazões 2(4,8: 3,8: 1 para as câmaras 1, 2 e 3, respectivamente) beneficiou as remoções de DQO e NT. A concentração de OD no compartimento aeróbio apresentou valores médios de 3,57 ± 1,24 mg.L -1 , e no topo da câmara 3, a concentração de OD foi de 1,41 ± 0,78 mg.L -1 . As relações C:N que apresentaram maiores eficiências de remoção de NT foram as superiores a 10, sendo a máxima remoção de T na relação C:N de 17. O te... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study shows the operation of the organic matter oxidation processes together with the simultaneous processes of nitrification and denitrification (SND) inside the aerobic fluidized bed reactor of concentric tubes with a third chamber to generate anoxic conditions (necessary to guarantee the denitrification process). The reactor operated over a period of 140 days, during which chemical oxygen demand (COD) and total nitrogen (TN) removal reached 80% and 44% respectively, for a 3 hour hydraulic detention time (HDT). The configuration of the diameters of the concentric tubes resulted in different area ratios and therefore in different flow rates for each chamber. In the reactor operation were applied two flow ratios, altering the sewage level inside the reactor. The effects of these flow rates were changing the concentration of dissolved oxygen (DO) between the aerobic and anoxic compartments of the reactor and the C: N ratio, which was studied during the operation of this system. The results indicated that the ratio of flows 2 (4.8: 3.8: 1 for chambers 1, 2 e 3, respectively) benefited the COD and TN removal. The DO concentration in the aerobic compartment presented average values of 3.57 ± 1.24 mg.L-1 , and on top of chamber 3, the DO concentration was 1.41 ± 0.78 mg.L-1 . The C:N ratios that showed higher nitrogen removal efficiencies were higher than 10, with the maximum TN removal at the C:N ratio of 17. The cell retention time reached (CRT) in the reactor was 3.16 ± 3.... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) é um surfactante presente em água residuária de lavanderia. Em virtude da complexidade de sua degradação, o presente estudo envolveu a análise de alguns fatores, destacando-se: diversidade de co-substratos; tempo de detenção hidráulico (TDH); e concentração de co-substratos. Avaliou-se a degradação de LAS com diferentes co-substratos (metanol, etanol e extrato de levedura) em reator UASB, em TDH de 24 h e 14±2 mg/L de LAS. A influência de TDH e concentração de co-substratos foram analisadas em sete reatores UASB, com 12±3 mg/L de LAS; TDH de 6, 35 e 80 h, e diferentes concentrações de co-substratos (etanol, metanol e extrato de levedura), expressada pela carga orgânica específica (COE), entre 0,03 e 0,18 gDQO/gSTV.d. Ao final, avaliou-se a degradação de LAS em água residuária de lavanderia diluída, nessa mesma configuração de reator com TDH de 35 h e 10±5 mg/L de LAS. Em todos os ensaios foi utilizado inóculo granulado proveniente de reator UASB empregado no tratamento de água residuária de abatedouro de aves, mantendo-se intacta a forma granulada. No ensaio variando co-substratos, observou-se maior remoção de LAS (50%) na presença de co-substrato complexo (extrato de levedura) que na presença de metanol e etanol (29-41%). Diferença pouco significativa entre as comunidades do domínio Archaea e Bacteria (cerca de 60 e 40%, respectivamente) foi observada na presença de diferentes co-substratos, mediante análise de hibridação fluorescente in situ (fluorescent in situ hybridization FISH). Verificou-se maior influência da concentração de co-substratos na degradação de LAS, seguida pelo TDH. Aplicando a menor COE (0,03 gDQO/gSTV.d), obteve-se alta degradação de LAS (76%), enquanto nos reatores variando TDH foram observadas eficiências de 18% (6 h), 37-53% (35 h) e 55% (80 h). Nos reatores variando TDH e concentração de co-substratos, observou-se significativa remoção de LAS no separador de fases (20-53%; na manta de lodo observou-se 13-43%), relacionada à baixa concentração de co-substratos e condição anaeróbia facultativa nessa região. Por meio da técnica de PCR-DGGE (polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis) nas amostras do ensaio variando TDH e concentração de co-substratos, verificou-se maior coeficiente de similaridade na manta de lodo (Archaea: 70-90%; Bacteria: 69-83%), devido à estrutura de grânulo do inóculo utilizado. Verificou-se alta degradação de LAS (82%) no reator com água de lavanderia, atribuída à diversidade de co-substratos (12 ácidos orgânicos voláteis detectados) e à concentração baixa desses co-substratos (COE: 0,03 gDQO/gSTV.d). Mediante análise de pirosequenciamento da região do RNAr 16S de amostras do ensaio com água residuária de lavanderia foram encontrados 147 gêneros, dos quais 32 foram relacionados com a degradação de LAS (gêneros capazes de degradar compostos aromáticos, dessulfonação, e -oxidação). Observou-se significativa abundância relativa (>1%) dos seguintes gêneros relacionados com a degradação de LAS: Comamonas, Dechloromonas, Desulfovibrio, Gemmatimonas, Holophoga, Parvibaculum, Pseudomonas, Rhodanobacter, Sporomusa, Synergistes e Zoogloea. No separador de fases do reator com água de lavanderia, a alta remoção de LAS (90%) e a abundância relativa dos gêneros aeróbios (23%) e anaeróbios (6%) relacionados com a degradação de LAS corroboraram a relação entre remoção de LAS e condição anaeróbia facultativa / Linear alkylbenzene sulfonate (LAS) is a surfactant present in laundry wastewater. Due to the complexity of its degradation, the present study involved the analysis of some features, highlighting: co-substrates diversity; hydraulic retention time (HRT); and co-substrates concentration. The LAS degradation with different co-substrates (methanol, ethanol and yeast extract) was evaluated in UASB reactor, at HRT of 24 h and LAS 14±2 mg/L. The influence of HRT and concentration of co-substrates was analyzed in seven UASB reactors, with LAS 12±3 mg/L; the HRT was 6, 35 and 80 h, and different concentration of co-substrates (methanol, ethanol and yeast extract), as specific organic load rate (SOLR) between 0.03 and 0.18 gCOD/gTVS.d. At the end, the LAS degradation was performed in UASB reactor fed with diluted laundry wastewater, at HRT of 35 h and LAS 10±5 mg/L. In all assays was used a granular inoculum from a UASB reactor employed in treatment of wastewater from poultry slaughterhouse, maintaining the granular form. In the assay varying the co-substrates, it was observed greater LAS removal (50%) in the presence of complex co-substrate (yeast extract) than in the presence of methanol and ethanol (removal: 29-41%). Insignificant difference between the communities from Archaea and Bacteria domain (about 60 and 40%, respectively) was observed in the presence of different co-substrates, according to the fluorescent in situ hybridization (FISH) analysis. It was verified greater influence of cosubstrates concentration than the HRT in the LAS degradation. At the lowest SOLR (0.03 gCOD/gTVS.d), high LAS degradation (76%) was obtained while in the reactors varying the HRT were observed efficiencies of 18% (6 h), 37-53% (35 h) and 55% (80 h). In the reactors varying the HRT and concentration of co-substrates, a significant LAS removal rate (20-53%; in the sludge blanket the rate was 13-43%) was observed in the phase separator, related to the low concentration of co-substrates and the anaerobic facultative condition in this region. By the PCR-DGGE (polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis) technique of samples from the assay varying the HRT and concentration of co-substrates, it was verified great similarity coefficient in the sludge blanket (Archaea: 70-90%; Bacteria: 69- 83%) due to the granule structure of the inoculum used. High LAS degradation (82%) was verified in the reactor with laundry wastewater, which was attributed to the diversity of cosubstrates (12 organic volatile acids detected) and the low concentration of co-substrates (SOLR: 0.03 gCOD/gTVS.d). By pyrosequencing analysis of 16S RNAr genes in the samples from assay with laundry wastewater, it was found 147 genus, which 32 were related to the LAS degradation (genus able to degrade aromatic compounds, desulfonation, and - oxidation). A significant relative abundance (>1%) was observed in the following genus related to the degradation of LAS: Comamonas, Dechloromonas, Desulfovibrio, Gemmatimonas, Holophoga, Parvibaculum, Pseudomonas, Rhodanobacter, Sporomusa, Synergistes and Zoogloea. In the phases separator of the reactor with laundry wastewater, the high LAS removal (90%) and the relative abundance of genus aerobic (23%) and anaerobic (6%) related to the degradation of LAS corroborated the relation between LAS removal and the anaerobic facultative condition

Submitted by Romulus Lima (romulus.lima@ufpe.br) on 2015-03-09T19:44:44Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Emanuela Martinho Graça Lima.pdf: 1748481 bytes, checksum: 20f3e80d6b67a0947e8291c98c888c54 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T19:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Emanuela Martinho Graça Lima.pdf: 1748481 bytes, checksum: 20f3e80d6b67a0947e8291c98c888c54 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / CNPq / A aplicação de reatores UASB e híbridos (UASB seguido de filtro anaeróbio em dispositivo único) pode ser uma alternativa para pequenos sistemas de tratamento de esgoto descentralizados. Entretanto, nesses sistemas ocorrem variações hidráulicas que podem comprometer a qualidade do efluente tratado. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho destes reatores, quanto à remoção de matéria orgânica e retenção de sólidos. Para isso foram utilizados dois reatores em fibra de vidro, ambos com 4,9 m3 de volume útil, diâmetro interno de 1,12 m e 5 m de altura útil, o reator R1 (UASB) e o R2 (UASB na parte inferior seguido de um filtro preenchido com conduites cortados na parte superior). Os reatores foram operados com os tempos de detenção hidráulica (TDH) de 12, 8, 6, e 4 horas, com cerca de 80 dias de operação para cada TDH. A avaliação dos reatores foi feita através de análises físico-químicas de duas coletas semanais do afluente e efluente e, a cada mudança de TDH, fez-se o perfíl de sólidos. A eficiência de remoção de DQObruta/bruta para ambos os dispositivos variou entre 60 % e 75 % e a DQObruta/filtrada de 70 % a 80 %, para todos os TDHs testados, não havendo diferença significativa entre os reatores. Nas condições testadas, observou-se que a redução do TDH não comprometeu a qualidade do efluente para os sólidos suspensos em ambos reatores, que em média ficou abaixo de 30 mg/l. A proximidade nos resultados obtidos possibilita a utilização de ambos reatores, mesmos para TDHs baixos. Todavia, na perspetiva econômica para implementação em comunidades de baixa renda, o reator UASB atende ao critério de remoção de matéria orgânica e de sólidos.

Final publication is available at: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fmicb.2015.00270/full / 付記する学位プログラム名：グローバル生存学大学院連携プログラム / 京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第19619号 / 医博第4126号 / 新制||医||1015(附属図書館) / 32655 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 中川 一路, 教授 木原 正博, 教授 松林 公蔵 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

O Alquilbenzeno Linear Sulfonado (LAS) é um surfactante aniônico de degradação complexa. Via ensaio cinético em batelada ajustou-se modelo de inibição por excesso de substrato na remoção de LAS e matéria orgânica de água residuária de lavanderia comercial (ARLC) em co-digestão com esgoto doméstico (ED). A adição de 50 mg L-1 de etanol (EOH) resultou em maiores valores para velocidade específica de utilização do substrato (robs) e concentração mais elevada de LAS que fornece o maior robs (18,98 mg LAS L-1 e 2,39 mg LAS L-1 na presença e ausência de etanol, respectivamente). Areia com 1,0 mm de diâmetro foi escolhida como material suporte). Objetivou-se otimizar a remoção do surfactante de ARLC + ED (1:3 volume; &#8764; 20 mg LAS L -1) em RLF em escala aumentada (19,8L) através de: (i) adição de etanol em diferentes dosagens; (ii) variação da velocidade ascensional (vasc) aplicada ao leito; e (iii) aumento do tempo de detenção hidráulica (TDH). Desta forma, para TDH de 18 h foram realizadas as seguintes fases operacionais: (I) ARLC + ED + 1,3 velocidade mínima de fluidificação (vmf); (II) ARLC + ED + 50 mg EOH L -1 + 1,3 vmf; (III) ARLC + ED+200 mg EOH L-1 + 1,3 vmf; (IV) ARLC + ED +200 mg L-1 + 1,0 vmf; (V) ARLC + ED + 200 mg L-1 + 0,7 vmf; (VI) ARLC + ED + 100 mg L-1 + 1,0 vmf; e para TDH de 30 h: (VII) ARLC + ED + 1,0 vmf. Não se observou diferença significativa na eficiência de remoção de DQO e LAS (&#8764; 50%; p < 0,5) nas fases I à IV. O decréscimo da vasc (0,7 vmf) resultou em 29% de eficiência de remoção de LAS (V) e o aumento do TDH em 86% de eficiência de remoção de LAS (VII). Nas fases VI e VII observou-se maior remoção de DQO (&#8805; 70%). As menores vasc e 200 mg EOH L-1 favoreceram acúmulo de ácidos no sistema (IV e V). No efluente do RLF foram identificados 17 compostos recalcitrantes. Para vasc = 0,7 vmf, foi observada maior diversidade de compostos recalcitrantes, em sua maioria, ftalatos. Caracterização taxonômica e funcional dos microrganismos para as fases III, IV e V (variação da vasc) e VII (maior eficiência de remoção de LAS e DQO) foi realizada por metagenômica. Foram identificados microrganismos dos domínios Archaea e Bacteria, sendo que a diminuição da vasc resultou em maior abundância relativa de arqueias metanogênicas, como Methanosarcina e genes relacionados a F420 reducing hydrogenase que é transportadora central de elétrons na metanogênese. Diversidade de gêneros foram identificados do domínio Bacteria (Geobacter, Thauera, Pseudomonas, Chryseobacterium, Sulfuricurvum e Sulfurospirillum, etc.) e genes codificadores de enzimas que atuam nas diferentes etapas de degradação do LAS: (a) adição de fumarato (fumarate redutase); (b) beta-oxidação (3-hidroxiacil-CoA desidrogenase); (c) clivagem do anel benzênico (benzoyl-CoA reductase); (d) dessulfonação (Adenylyl-sulfate reductase). Na amostra da fase VII, foram identificados genes relacionados à etapa de dessulfonação com maior abundância relativa, se comparada às demais fases. Para maior vasc observou-se maior abundância relativa de genes relacionados à fosforilação oxidativa com Chryseobacterium como principal representante. / The linear alkylbenzene sulfonate (LAS) is in the laundry detergent composition and it presents complex degradation. Through kinetics assays in batch tests, an inhibition kinetic model by subtrate excess was adjusted to the data in the removal of LAS and organic matter from laundry wastewater (LW) in co-digestion with domestic sewage (DS). The addition of 50 mg L-1 of ethanol (EOH) to the influent resulted in higher values for the specific substrate rate (robs) as well as higher LAS concentration that provided the maximum LAS utilization rate by the biomass (Sbm) (18.98 mg LAS L-1 and 2. 39 mg LAS L-1 in the presence and absence of ethanol, respectively). Sand with 1.0 mm of diameter was chosen as supporting material for the fluidized bed reactor (FBR). The purpose of the present study was to optimize the removal of surfactant in LW + DS (1: 3 volume; &#8764; 20 mg LAS L-1) by using an upscale FBR (19.8 L) through: (i) adding ethanol in different dosages; (ii) varying the upflow velocity (vup) applied to bed; and (iii) increasing the hydraulic retention time (HRT). Thus, for 18h of HRT, the following stages were performed: (I) LW + DS + 1,3 fluidization minimum velocity (vfm); (II) LW + DS + 50 mg EOH L-1 + 1.3 vfm; (III) LW + DS + 200 mg EOH L-1 + 1.3 vfm; (IV) LW + DS + 200 mg L-1 + 1.0 vfm; (V) LW + DS + 200 mg L-1 + 0.7 vfm; (VI) LW + DW + 100 mg L-1 + 1.0 vfm; and for 30 h of HRT: (VII) LW + DS + 1.0 vfm. There was no significant difference in the efficiency of COD and LAS removal (&#8764; 50%, p < 0.5) in stages I to IV. The vup decrease (0.7 vfm) resulted in LAS removal efficiency of 29% (V) and the HRT increase resulted in LAS removal efficiency of 86% (VII). In stages VI and VII, COD removal &#8805; 70% was observed. Lower vup as well as ethanol dosage of 200 mg L-1 favored system acidification (IV and V). In the FBR effluent, 17 recalcitrant compounds were identified. For vup = 0.7 vfm, large diversity of recalcitrant compounds, mostly phthalates, was observed. A taxonomic and functional characterization of the microorganisms was performed by metagenomics analysis in stages III, IV and V (vup variation) and VII (higher efficiency of LAS and COD removal). Microorganisms of Archaea and Bacteria domains were identified, and the decrease of vup resulted in a higher relative abundance of methanogenic archaea, mainly Methanosarcina. Genes related to F420, which are the central electron carrier in the methanogenesis, were identified. Genera diversity was classified in Bacteria domain (Geobacter, Thauera, Pseudomonas, Pseudomonas, Chryseobacterium, Sulfuricurvum and Sulfurospirillum, etc.). Enzyme-encoding genes that act on different stages of LAS degradation were found: (a) addition of fumarate (fumarate reductase); (b) beta-oxidation (3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase); (c) benzene ring cleavage (benzoyl-CoA reductase) and (d) desulfonation (Adenylyl-sulfate reductase). In stage VII sample, genes related to the desulfonation step were identified with higher relative abundance, when compared to the other stages. For a higher vup, a higher relative abundance of genes related to oxidative phosphorylationwas observed and the genus main representative in that category was Chryseobacterium.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-16T13:22:34Z No. of bitstreams: 1 DissMB.pdf: 3232973 bytes, checksum: 2ca9f79e6634a4d39d6cb45bd3047475 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T18:31:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMB.pdf: 3232973 bytes, checksum: 2ca9f79e6634a4d39d6cb45bd3047475 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T18:31:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMB.pdf: 3232973 bytes, checksum: 2ca9f79e6634a4d39d6cb45bd3047475 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T18:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMB.pdf: 3232973 bytes, checksum: 2ca9f79e6634a4d39d6cb45bd3047475 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Não recebi financiamento / This work aimed to evaluated the biological hydrogen production using crude glycerol as feedstock in two anaerobic reactors: (1) anaerobic fluidized bed reactor (AFBR), that allows high mass transfer, and (2) an expanded granular sludge blanket reactor, that can used with high efficiency even at high organic loading. In the AFBR, it was evaluated the influence of HRT (14, 12, 10, 8, 6, 4, 2 and 1 hour) in the hydrogen production using crude glycerol as feedstock at 5 g.L-1 and expanded clay as support material. In the EGSB, the HRT varied from 24 to 1 hour, it was used the same feedstock as that used in the AFBR. The reactors were maintained at controlled temperature at 30°C. The noculum for AFBR and EGSB was granular sludge taken from UASB reactor treating poultry slaughterhouse that was previously submitted to heat treatment. In the AFBR, the hydrogen production rate (HPR) increased from 0.08 to 0.73L.h-1.L -1 with the decrease at HRT from 14 to 1 hour, respectively. The hydrogen yield (HY) did not presented the same trend and remained almost unchanged (0.62, 0.76, 0.73, 0.75, 0.60, 0.58, 0.69, 0.85 molH2.mol-1glycerol). For this reactor, the main byproducts were 1,3-propanediol (1,3-PD), ethanol, acetic, butyric and propionic acid. The highest 1,3-PD (1,230 mg.L-1), ethanol (723 mg.L-1), acetic acid (204 mg.L-1), propionic acid (759 mg.L-1) and butyric acid (324 mg.L-1) concentration occurred at HRT of 6, 14, 8, 2, 6 hours, respectively. In the EGSB, the HPR and the HY presented the same trend: HPR increased from 0.018 to 1.708 L.h-1.L-1 and HY increased from 0.19 to 2.87 molH2.mol-1glycerol with the decrease in the HRT from 14 to 1 hour. For both reactors, the AFBR and the EGSB,the highest HPR and HY occurred at HRT of 1 hour. As well as for the AFBR, the main byproducts quantified in the EGSB were 1,3-propanediol (1,3-PD), ethanol, acetic, butyric and propionic acid. The highest 1,3-PD (1,606 mg.L -1), ethanol (400 mg.L-1), acetic acid (219 mg.L-1), propionic acid (1,075 mg.L-1) and butyric acid (248 mg.L-1) concentration occurred at HRT of 16, 12, 16, 8, 20 hours, respectively. / O presente estudo avaliou a produção biológica de hidrogênio utilizando glicerol bruto como matéria-prima em dois reatores anaeróbios: (1) reator anaeróbio de leito fluidizado (RALF), que possibilita elevada transferência de massa, e (2) um reator de leito granular expandido (EGSB), que pode apresentar alta eficiência mesmo quando aplicadas elevadas cargas orgânicas. No RALF, foi avaliada a influência do TDH (14, 12, 10, 8, 6, 4, 2 e 1 hora) na produção de hidrogênio utilizando o glicerol bruto como matéria-prima na concentração de 5 g.L-1 e argila expandida como material de suporte. No EGSB, o TDH estudado variou de 24 a 1 hora, e o substrato e a concentração foram as mesmas que os utilizadas no RALF. Os reatores foram mantidos em temperatura controlada de 30 °C. O inóculo para ambos os reatores, RALF e EGSB, foi lodo granular de reator UASB utilizado no tratamento de água residuária de abatedouro de aves, que foi previamente submetido ao tratamento térmico. No RALF, a taxa de produção de hidrogênio (HPR) aumentou de 0,08 para 0,73L.h-1.L- 1 com a diminuição do TDH de 14 para 1 hora, respectivamente. O rendimento de hidrogênio (HY) não apresentou a mesma tendência e manteve-se praticamente inalterado (0,62; 0,76; 0,73; 0,75; 0,60; 0,58; 0,69 e 0,85 molH2.mol-1glicerol) . Para este reator, os principais metabólitos foram 1,3-propanodiol (1,3-PD), etanol, ácido acético, butírico e propiônico. A maior concentração de 1,3- PD (1.230 mg.l-1), etanol (723 mg.L -1 ), ácido acético (204 mg.L-1), ácido propiônico (759 mg.L-1) e ácido butírico (324 mg.L-1) foi observada nos TDH de 6, 14, 8, 2, 6 horas, respectivamente. No EGSB, o HPR e HY apresentaram a mesma tendência: o HPR aumentou de 0,018-1,708 L.h-1.L-1 e o HY aumentou de 0,19-2,87 molH2.mol-1 glicerol com a diminuição do TDH de 14 para 1 hora. Para ambos os reatores, o RALF e o EGSB, a maior HPR e o maior HY foram observados no TDH de 1 hora. Assim como para o RALF, os principais metabólitos quantificados no EGSB foram 1,3- propanodiol (1,3-PD), etanol, ácido acético, ácido butírico e ácido propiônico. A maior concentração de 1,3- PD (1.606 mg.L-1), etanol (400 mg.L -1), ácido acético (219 mg.L-1), ácido propiônico (1.07 mg.L -1) e ácido butírico (248 mg.L -1) foi observada no TDH de 16, 12, 16, 8 e 20 horas, respectivamente.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-30T18:55:37Z No. of bitstreams: 1 DissTCN.pdf: 1750863 bytes, checksum: 7f270955d14599a5df96c67c05642037 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-30T19:05:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTCN.pdf: 1750863 bytes, checksum: 7f270955d14599a5df96c67c05642037 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-30T19:05:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTCN.pdf: 1750863 bytes, checksum: 7f270955d14599a5df96c67c05642037 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-30T19:11:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTCN.pdf: 1750863 bytes, checksum: 7f270955d14599a5df96c67c05642037 (MD5) Previous issue date: 2015-04-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (FAPEAM) / This study aimed to produce propionic acid, 1,3-propanediol and hydrogen in anaerobic fluidized bed reactor with grounded tire as support material for immobilization of biomass. The experiment took place during 278 days in six distinct phases distributed according to the hydraulic retention time (HRT), which ranged between 8 and 0.5 h. The reactor was maintained at mesophilic conditions (30 ° C) with controlled pH between 4.5 and 5.5 and crude glycerol as carbon source at a concentration of 5 g L-1. The inoculum used in the experiment was derived from the processing of poultry slaughterhouse wastewater station. The results show that the consumption of substrate conversion reached the highest value (89.8 %) in HRT of 6 hours. The biogas produced was composed of H2 and CO2 and the greatest recorded content of H2 has been reached (81.2%) in HRT of 4 hours. The principal soluble metabolite produced were propionic acid and 1,3-propanediol, with maximum yields of 1,77 and 0,82 mol.molglicerol -1, respectively. Both maximum yields were achieved in HRT of 8 h. At all stages of this work occurred predominantly propionic acid, with maximum molar percentage (96,9 %) achieved in HRT of 0,5 h. The second predominant metabolite obtained was 1,3- propanediol, achieving greater molar percentage (29.4%) in HRT of 6 hours. / O presente trabalho teve por objetivo produzir ácido propiônico, 1,3-propanodiol e hidrogênio em reator anaeróbio de leito fluidizado com pneu triturado como material suporte para adesão da biomassa. O experimento ocorreu durante 278 dias, em seis fases distintas distribuídas em função do tempo de detenção hidráulica (TDH), que variou entre 8 e 0,5 h. O reator foi mantido em condições mesofílicas (30 °C), com pH controlado entre 4,5 e 5,5 e possuía glicerol bruto como fonte de carbono na concentração de 5 g L-1. O inóculo utilizado no experimento foi proveniente de estação de tratamento de efluente de abatedouro de aves. Os resultados obtidos mostram que o consumo de substrato atingiu o maior valor de conversão (89,8 %) no TDH de 6 h. O biogás produzido foi composto de H2 e CO2, tendo o maior conteúdo de H2 registado (81,2 %) no TDH de 4 h. Os principais metabólitos solúveis obtidos foram ácido propiônico e 1,3-propanodiol com rendimentos máximos de 1,77 e 0,82 mol.molglicerol -1, respectivamente. Ambos os rendimentos máximos foram atingidos no TDH de 8 h. Em todas as fases apresentadas, ocorreu a predominância de ácido propiônico, sendo a maior porcentagem molar (96,9 %) atingida no TDH de 0,5 h. O segundo metabólito mais produzido foi o 1,3-propanodiol, alcançando maior porcentagem molar (29,4 %) no TDH de 6 h.