Ainda são poucas as cidades brasileiras que dão destino adequado aos seus resíduos sólidos urbanos. A disposição de resíduos em aterros sanitários é hoje uma das formas mais econômicas e adequadas de disposição. A grande quantidade de matéria orgânica presente nos resíduos domiciliares, a umidade própria dos resíduos, a infiltração de águas de chuvas e as atividades microbiológicas, faz com que se gere no interior dos aterros os líquidos percolados. Esses líquidos apresentam elevada demanda química de oxigênio (DQO) e são potencialmente poluidores. Este trabalho avaliou a eficiência e a viabilidade da utilização de um reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF), no tratamento de líquidos percolados coletados nos aterros sanitários de Bauru-SP e Rio Claro-SP. O reator, em escala piloto, constituiu-se de um tubo de PVC com 3,0 m de comprimento e 14,5 cm de diâmetro interno, perfazendo uma relação comprimento por diâmetro (L/D) de aproximadamente 20 e volume de aproximadamente 50 L. O reator possuía coletor de gases e amostradores intermediários ao longo do comprimento, em posições correspondentes a L/D de 4, 8, 12 e 16. Como suporte de imobilização foi utilizada espuma de poliuretano com densidade de 20 kg.m-3 na forma de cubos de aproximadamente 10 mm de lado. Os percolados foram coletados e armazenados em uma câmara fria a 5ºC e o reator foi mantido com temperatura controlada em uma câmara a 30ºC. Ao se operar o sistema por oito semanas, com o percolado coletado em Bauru-SP, não houve adaptação da biomassa devido, provavelmente, às altas concentrações de NH3. Utilizando o percolado de Rio Claro-SP, o sistema apresentou inicialmente baixas eficiências, mesmo com tempo de detenção hidráulica de 25 dias. Mas após mudanças na estratégia de operação, utilizando-se um substrato sintético na adaptação e a substituindo-se o percolado por outro coletado no mesmo aterro, o sistema reagiu muito bem, obtendo-se eficiências de aproximadamente 80% em termos de remoção de DQO, com tempo de detenção hidráulica de 2,5 dias e com DQO afluente da ordem de 5.000 mg/L. / Even today, only few Brazilian cities give adequate destiny to urban solid wastes. The waste disposal at sanitary landfills is currently one of the most economical and adequated way of waste disposal. The high quantity of organic matter in domiciliary wastes, the waste own moisture, the rainwater infiltration and the microbiological activities lead to the leachate generation into the landfill. This liquid has a high chemical oxygen demand (COD) concentration, and is a potential pollutant. This work evaluated the viability and the efficiency of the use of a horizontal anaerobic immobilized sludge reactor (HAIS reactor) for leachate treatment collected from Bauru-SP and Rio Claro-SP landfills. The reactor, in pilot scale, was constructed using a 3,0 m of length and 14,5 cm internal diameter PVC pipe, with a length-diameter ratio (L/D) of approximately 20, and an approximately 50 L volume. The reactor had gas collectors and intermediate samplers in the direction of its length, in positions corresponding to L/D equal to 4, 8, 12 and 16. For immobilization support it was utilized polyurethane foam with 20 kg.m-3 of density in cube form, with side of approximately 10 mm. The leachate was collected and stored in a cold chamber at 5ºC and the reactor was maintained at controlled temperature in a chamber at 30ºC. Operating the system with the leachate from Bauru-SP during eight weeks, there was no biomass acclimatization due, probably, to high NH3 concentrations. When utilizing the leachate from Rio Claro-SP the system had, initially, low efficiencies, even with a hydraulic retention time of 25 days. But after changes in the operation strategy, changing the leachate by one other collected in the same place, the system reacted very well, obtaining efficiencies of approximately 80% in terms of COD removal, with a hydraulic retention time of 2,5 days and an inlet COD at the range of 5.000 mg/L.

Os reatores anaeróbios em batelada (ASBR) de leito fixo, em desenvolvimento no Instituto Mauá de Tecnologia e na Escola de Engenharia de São Carlos, têm apresentado desempenho satisfatório no tratamento de esgotos sanitários. A escolha do leito suporte é um dos importantes aspectos dessa etapa de desenvolvimento, além do aprofundamento do conhecimento dos aspectos fundamentais do processo e daqueles relacionados à operação do reator. Esta investigação estudou o comportamento de um ASBR de leito fixo, em escala de bancada, formado por matrizes de pedra pome, para suporte da biomassa, provido de agitador mecânico, no tratamento de esgotos sanitários coletados no Campus da USP, em São Carlos. O reator, com volume total de 7,2 L, foi operado em ciclos de 8 horas de duração, durante 86 dias, totalizando 216 ciclos. A DQO média afluente, no período, foi de 446 ± 169 mg/L, com valores médios, no efluente, respectivamente iguais a 233 ± 52, 64 ± 31, 32 ± 15 e 141 ± 32 mg/L para a DOQ total, fração particulada, coloidal e solúvel. Esses valores confirmam o bom desempenho do reator na remoção da fração particulada da matéria orgânica (eficiência de remoção de 84%). O modelo cinético para a velocidade de decaimento da DQO, que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de primeira ordem com residual (k1ap = 0,63 ± 0,06/h). Apesar do bom desempenho do reator, a presença, no efluente, de concentrações elevadas de sólidos solúveis fixos e valores anormais de alcalinidade e pH, alertaram para a necessidade de estudo mais aprofundado do leito, concluindo-se que a pedra pome sintética não apresenta a estabilidade química necessária para seu uso como material suporte nesse tipo de reator, pois ocorreu a perda contínua de cálcio do leito que resultou na perda da estabilidade estrutural das matrizes / The anaerobic sequencing batch reactors (ASBR) with immobilized biomass, that are under development at Mauá Institute of Technology and at São Carlos Engineering School, presented good performance in the wastewater treatment. Recent researches are trying to improve this reactor design and operation. The choice of the support material is one of the important aspects of this development stage, besides the knowledge enhancement of the fundamental process aspects and the ones related with the reactor operation and its influence in the performance. This work presents the results of the ASBR operation and their influence in its performance, in bench scale, filled with pumice stones matrices used as biomass support. The reactor was provided with a mechanical agitator to treat the sewage collected at USP-São Carlos. The reactor volume was 7,2 liters and was operated with 8 hours duration cycles, during 86 days, totalizing 216 cycles. The mean inflow COD was 446 ± 169 mg/L, obtaining mean values, in the effluent, respectively equal to a 233 ± 52, 64 ± 31, 32 ± 15 e 141 ± 32 mg/L for total COD, particulate fraction, colloidal fraction and soluble fraction. This data confirm the good reactor performance in the removal of the particulate fraction of the organic matter (removal efficiency of 84%). The kinetic model for the COD decay rate that best fit the experimental data was a first order model with residual (k1ap=0,63 ± 0,06 /h). Despite of the good reactor performance, the high fixed soluble solids concentration in the effluent, as the abnormal alkalinity and pH values, took the matrices study further. It was concluded that the synthetic pumice stones, does not present a chemical stability necessary for its use as support material in this kind of reactor, because the matrices continuously lost calcium, resulting in the lost of its structural stability

A inoculação de forrageiras com fungos lignocelulolíticos é uma alternativa para melhorar a qualidade destas sem adição de substâncias químicas. Este projeto visa melhorar a degradabilidade de seis forrageiras: Brachiaria decumbens cv. Basilisk, Pennisetum purpureum Schum. cv. Napier, Panicum maximum cv. Aruana, Cenchrus ciliares cv. Buffel, bagaço de cana-de-açúcar e cana-de-açúcar picada por meio do cultivo de quatro fungos do gênero Pleurotus. Outrossim, extrato enzimático, nas concentrações de 2, 4 e 6 mL, produzido pelo fungo P. sajor-caju CCB 020 crescido em vinhaça, durante 6º, 12º e 18º dias, foram aplicados às mesmas forrageiras. As avaliações das dietas foram pela técnica de produção de gases, degradabilidade in vitro e análise bromatológica do substrato. As atividades das enzimas Lacase, Peroxidase, Manganês Peroxidase, Endoglucanase, Exoglucanase e Xilanase foram determinadas, por um período de 24 dias. Os resultados foram estatisticamente avaliados, utilizando SAS® (Statistical Analysis System Inst., Cary, North Carolina). Os fungos crescidos nas forrageiras, produziram enzimas hidrolíticas e oxidativas durante o processo de fermentação, que atuaram na transformação das forrageiras. A quantidade de proteínas aumentou significativamente na cana-de-açúcar picada e capim Buffel, inoculados com os fungos P. ostreatus e P. albidus CCB 068. A forrageira Aruana foi a que melhor respondeu ao tratamento com fungo, sendo que com P. sajor-caju, ao 18º dia de incubação, teve a concentração de acetato 1,24 vezes maior, em relação a amostra controle, e as demais concentrações de AGCC, como propionato e butirato, diminuir e a razão C2:C3 aumentou. A cana-de-açúcar incubada com P. albidus CCB 068, ao 18º dia, diminuiu as concentrações de acetato, propionato e butirato e aumentou a razão C2:C3 em 0,86 - 0,58 - 0,71 - 1,48 vezes, respectivamente. O bagaço inoculado ao 24º dia com P. albidus provocou aumento nas concentrações de acetato, propionato e butirato e diminuição na razão C2:C3, em 1,14 - 1,75 - 1,32 - 0,64 vezes, respectivamente, e com P. ostreatus mostrou o mesmo comportamento. Com os demais tratamentos nenhum efeito significativo foi observado, pelo teste de Tukey a 5%, entretanto ocorre tendência de aumentar a razão C2:C3 com o tratamento com os fungos. Na produção de gases e degradabilidade in vitro das forrageiras, utilizando os extratos enzimáticos, ocorreu aumento com a concentração aplicada. Efeitos significativos foram observados para as forrageiras Brachiaria, Napier e Aruana, já as forrageiras Buffel, bagaço de cana-de-açúcar e cana-de-açúcar picada não mostraram diferenças significativas, pelo teste de Tukey a 5%. Diferenças nas análises de AGCC não foram significativas, pelo teste de Tukey a 5%, dentro das concentrações ou período de incubação do fungo, nas seis forrageiras, entretanto há uma interação com as atividades das enzimas e pela razão C2:C3 a maior concentração testada de 6 mL, do extrato com o fungo, incubado durante 12º dias, possam ser recomendadas para obtenção de ganho nutricional das dietas. Conclui-se que tanto os fungos inoculados nas forrageiras, como seus extratos enzimáticos foram capazes de modificar a composição bromatológica original das forrageiras. A degradabilidade, ganho nutricional e sustentabilidade ambiental, podem variar substancialmente para os diferentes tipos de forrageiras, espécie de fungo e tempo de incubação. Os resultados obtidos sugerem que os Pleurotus, é um fungo apropriado para melhorar o valor nutritivo das forragerias como alimento para ruminates, melhorando a composição bromatoligica, mas também aumentando a degradabilidade / The inoculation of forages with lignocellulolytic fungi is an option for improving quality without adding chemical products. This project aims to improve the degradability of six forages: Brachiaria decumbens cv. Basilisk, Pennisetum purpureum Schum. Cv. Napier, Panicum maximum cv. Aruana, Cenchrus ciliares cv. Buffel, sugarcane bagasse and chopped sugarcane by cultivating four fungi of the genus Pleurotus. In addition, enzymatic extract, at concentrations of 2, 4 and 6 mL, produced by P. sajor-caju CCB 020, developed in vinasse, during 6, 12 and 18 days were applied to the same forages. The evaluations of the diets were by in vitro technique of gas production and bromatological analysis of the substrate. The activities of the enzymes Lacase, Peroxidase, Manganese Peroxidase, Endoglucanase, Exoglucanase and Xylanase were determined, for a period of 24 days. The results were statistically evaluated by SAS® analysis (Statistical Analysis System Inst., Cary, North Carolina). The fungi grown in the forages, produced hydrolytic and oxidative enzymes during the fermentation process that worked in forage transformation. The amount of proteins increased significantly in the chopped sugarcane and Buffel, inoculated with P. ostreatus and P. albidus CCB 068 fungi. The Aruana grass was the one that responded better to fungi treatments. With P. sajor-caju at the 18th day of incubation, the concentration of acetate was 1.24 times higher than the control sample, and the concentrations of other short chain fatty acids (SCFA), such as propionate and butyrate, tended to decrease and the C2:C3 ratio increased. Sugarcane incubated with P. albidus CCB068 at day 18 decreased acetate, propionate and butyrate concentrations and increased the C2:C3 ratio in 0.86, 0.58, and 0.71 - 1.48 fold, respectively. The bagasse inoculated at the 24th day with P. albidus caused an increase in acetate, propionate and butyrate concentrations and a decrease in the C2:C3 ratio in 1.14, 1.75, and 1.32 - 0.64 fold, respectively, and with P. ostreatus showed the same behavior. With the other treatments, no significant effect was observed by the Tukey test. However, there is a tendency to increase the C2:C3 ratio with the fungus treatment. In the production of gases and in vitro degradability of forages, using the enzymatic extracts, an increase with the applied concentrations occurred. Significant effects were observed for the Brachiaria forage at 5%, while forage Buffel, sugarcane bagasse and chopped sugarcane did not show significant differences by Tukey\'s test at 5%. Differences in the SCFA analyzes were not significant, by the Tukey\'s test at 5%, within the concentrations or incubation period of the fungus, in the six forages studied. However there is an interaction with the activities of the enzymes and the C2:C3, the highest concentration tested (6 mL) of the fungi extracts, incubated for 12 days, can be recommended to obtain increase in nutritional value of the diets. It is concluded that both the fungi inoculated on the forage and their enzymatic extracts were able to modify the original bromatological composition of the forage. The degradability, increase of nutritional value and environmental sustainability, can vary substantially for different types of forages, species of fungus and incubation time. The results suggest that Pleurotus is an appropriate fungus for improving the nutritive value of forage crops as feed for ruminates, improving the bromatoligic composition, but also enhancing the degradability

Os metais pesados representam o maior resíduo industrial contaminante de solos, plantas e animais no ecossistema, causando graves efeitos tóxicos ao homem principalmente devido a sua ampla distribuição no ambiente, que tem sido intensificado pela industrialização. Um dos metais pesados mais tóxicos é o cádmio, elemento bastante utilizado em processos industriais, o que o torna um importante contaminante ambiental. Pesquisadores preocupados com problemas associados à poluição ambiental por metais pesados iniciaram estudos com técnicas de biorremediação utilizando microrganismos explorando a capacidade desses na remoção de íons tóxicos do ambiente, dentre eles os fungos. Dentre os vários processos utilizados na remediação do cádmio dos efluentes industriais, um dos mais promissores é a biossorção. Essa técnica tem por base a propriedade dos metais se ligarem a vários materiais biológicos, tais como algas, leveduras, fungos, bactérias e plantas; para retenção, remoção ou recuperação de metais pesados de um ambiente líquido. Dentro desse contexto o fungo Aspergillus sp. foi estudado quanto à sua capacidade de biossorção de cádmio. As pesquisas com Aspergillus sp. demonstram que linhagens dessa espécie possuem grande resistência ao cádmio. No presente trabalho foram avaliados parâmetros para a biossorção de cádmio em soluções artificiais com a utilização de biomassa de duas linhagens do fungo Aspergillus sp. (MSE e CadG1). Dentre estes parâmetros, foram avaliados capacidade de biossorção do micélio em diferentes condições fisiológicas do fungo (biomassa viva ou morta), tempo de residência ideal (0, 4, 8 e 12 horas) para as concentrações de sal de cádmio de 20, 40, 60, 80 e 100 mg.L-1 e os valores de pH 4,0, 7,0 e 10,0 da solução de sal de cádmio. Futuramente, estas linhagens deverão passar por programas de melhoramento genético para uma otimização da eficiência da biossorção. A linhagem MSE mostrou-se superior à linhagem CadG1 em relação a biossorção de cádmio. As biomassas viva e morta não apresentaram diferença estatística significativa entre as médias de biossorção, mostrando que ambas podem ser utilizadas com a obtenção de resultados de biossorção semelhantes, no entanto, na interação entre todos os fatores, os estados fisiológicos diferiram estatisticamente, sendo que a maioria apresentou maiores índices de biossorção de cádmio com a biomassa morta. O tempo de residência que apresentou melhor eficiência foi o de 4 horas para a linhagem MSE e o de 12 horas para a linhagem CadG1. A biossorção é maior, em valores absolutos, quanto maior é a concentração de cádmio na solução e menor, em valores percentuais, quanto maior essa concentração. O pH ótimo para o processo de biossorção é o 7 nas condições avaliadas. / The heavy metals represent the major industrial residues contaminant of soils, plants and animals in the ecosystems, causing a toxic effect to humans, mainly due to the wide spread distribution in environment which is intensified by industrialization process. One of most toxics heavy metals is cadmium, commonly used in industrial process, what make it an important environmental contaminant. Researchers looking at to problems linked to environmental pollution by heavy metals have been studied bioremediation techniques using microorganism, among them, the fungi, exploring their ability in to remove toxic ions from environment. Form various remediation techniques used for cadmium in industrial effluents, the most promising is the biosorption. This methodology is based in the heavy metals linkage to biologic material, like algae, yeasts, fungi, bacteria or plant, to retention, removing or recovery of heavy metals from liquid environment. In this context, Apergillus sp. was studied for it ability to biosorption of cadmium. Previous studies with Aspergillus sp. have revealed that strains from this species have a great resistance to cadmium. In the present work were evaluated parameters for biosorption of cadmium in artificial solutions, using two strains of Aspergillus sp. Among evaluated parameters, there were ability to biosorption of mycelia in different physiological condition (viable or nonliving), ideal residence period (0, 4, 8 and 12 hours) in cadmium salt concentrations of 20, 40, 60, 80 e 100 mg.L-1 and the pH values of 4,0, 7,0 and 10,0. In the future such strains must be applied in genetic breeding programs, to optimize the efficiency in cadmium biosorption. The MSE strain revealed to be better than CadG1 strain for cadmium biosorption. Bioamass live and death do not presented statistical differences between values of biosorption, suggesting that both can be used with satisfactory results for cadmium biosorption. However, studying interactions among all factors, physiological state differ statistically, where the most of them presented bigger indices of cadmium biosorption for usage of death biomass. The best residence period was 4 hours in MSE e 12 hours in CadG1. The biosorption was bigger, in absolute values, as bigger is the cadmium concentration in solution and minor in percentual values, as bigger is this concentration. The best pH for biosorption process is 7,0.

O presente estudo teve por finalidade testar a hipótese de que o uso de uma taxa de recirculação variável do lixiviado de um reator tratando a fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos domésticos, em um sistema em batelada híbrido, seria capaz de acelerar a degradação deste substrato em comparação com um sistema idêntico, porém que operasse com taxa de recirculação constante. Dois conjuntos de reatores foram operados, um com taxa de recirculação constante (sistema controle) e o outro com taxa de recirculação variável (sistema experimental). Os reatores foram mantidos em sala climatizada, com temperatura mantida em 35 ºC '+ OU -' 1 ºC. Cada conjunto era composto de um reator de sólidos, preenchido com o resíduo a ser digerido misturado a lixiviado de aterro sanitário, e um filtro anaeróbio, destinado a tratar o lixiviado que saía do primeiro. O substrato utilizado foi a fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos domésticos padronizada (FORSUDp). Diversas variáveis foram medidas para o acompanhamento do processo: DQO de amostras filtradas e não filtradas, alcalinidade total, alcalinidade a ácidos voláteis, série de sólidos, nitrogênio total Kjeldahl e amoniacal, fósforo total, ácidos voláteis e composição do biogás por cromatografia gasosa. Também se acompanhou o desenvolvimento da microbiota anaeróbia por microscopia óptica de contraste de fase e fluorescência. A microscopia eletrônica de varredura indicou desenvolvimento de biofilme no meio suporte dos filtros anaeróbios. Concluiu-se que a taxa de recirculação variável consegue acelerar o processo, além de alterar de forma significativa o comportamento dos reatores e a forma de interação entre os mesmos / The objective of this study was to test the following hypothesis: varying the leachate recirculation rate in a hybrid batch reactor would make it possible to shorten the time required for the digestion of MSW, in comparison to a similar system operating with constant recirculation rate. Two sets of reactors were operated, one with constant recirculation rate (control system) and the other with varying rate (experimental system). The reactors were kept in a room which internal temperature was controlled. The temperature was kept at 35 ºC '+ OU -' 1ºC. Each set of reactors was composed of a solids reactor, filled with solid wastes and inoculated with landfill leachate, and an anaerobic filter, that should treat the leachate form the first one. The substract used was the standardized organic fraction of the municipal solid wastes (FORSUDp). Several parameters were measured for process monitoring: COD (in filtered and not filtered samples), total alkalinity, volatile acids alkalinity, solids, Kjeldahl nitrogen, ammonium nitrogen, total phosphorus, volatile acids by gas chromatography and biogas composition. The development of the anaerobic microorganisms was observed with phase-contrast and fluorescence microscopy. Scanning electron microscopy of the packed bed media showed biofilm development. It was concluded that the varying leachate recirculation rate proved to be able to enhance the degradation process. Besides, this operational strategy entirely changed the behaviour and interaction of the reactors

A utilização da tecnologia anaeróbia para tratamento de águas residuárias contendo sulfato foi considerada inadequada até o final da década de 1980, principalmente pela geração de odor desagradável, potencial corrosivo e pela instabilidade causada aos organismos envolvidos no processo de degradação de matéria orgânica. Entretanto, a remoção simultânea e estável de matéria orgânica e sulfato observado em reatores anaeróbios tem incentivado estudos para compreensão e controle do processo. No entanto, ainda existem lacunas sobre a interação das rotas metabólicas para remoção de matéria orgânica e sulfato combinadamente. Diante dessa problemática este estudo teve como objetivo avaliar a remoção de matéria orgânica e redução de sulfato presentes em água residuária sintética pelas vias metanogênica e sulfetogênica combinadas em um reator anaeróbio horizontal de leito fixo com biomassa imobilizada, operado por longo período de tempo, utilizando o etanol como doador de elétrons. Seis fases distintas com diferentes concentrações de sulfato e valor fixo de concentração de matéria orgânica foram adotadas, diminuindo gradativamente a relação DQO/sulfato. O desempenho do reator foi acompanhado por análises físico química do afluente e efluente. A cada troca de fase procedeu-se perfil de concentrações de DQO, sulfato e sulfeto ao longo do reator. Os resultados apontaram que as variações da concentração de sulfato e da relação DQO/sulfato impostas, acarretaram diferenças no desempenho do reator. A degradação da matéria orgânica e remoção de sulfato foram mais eficientes (95,7% e 93,6%, respectivamente) quando a relação DQO/sulfato esteve entre 3 e 1,8. A alta eficiência do reator na remoção de DQO e redução sulfato foram associadas ao sintrofismo e sinergia dos organismos envolvidos na degradação simultânea de DQO e sulfato. A avaliação de relações DQO/sulfato variando de 0,75 a 12,5, ou seja, abaixo e acima das estequiometricamente, evidenciou que as relações de 12,5 e 7,5 favoreceram a metanogênese, enquanto para relações iguais ou menores que 1,0, a sulfetogênese foi uma via importante para remoção de matéria orgânica, durante a redução do sulfato a sulfeto. Durante as fases com DQO/sulfato menor que 1,0, a sulfetogênese foi mantida com eficiência acima de 40%. / Recently (15 - 10 years ago) the simultaneous and stable organic matter removal and biological sulphate reduction from sulphate-rich wastewater in anaerobic reactors has been observed, encouraging studies for understanding and process control. There are gaps on the knowledge of reactors treating wastewater with different COD/sulphate ratio, combining organic matter removal and biological sulphate reduction. This study aimed to evaluate the simultaneous organic matter removal and biological sulphate reduction present in synthetic wastewater by methanogenic and sulphidogenic combined pathways in a horizontal-flow anaerobic immobilized biomass reactor, operated for a long-term, using the ethanol as electron donor. Six distinct stages were used, with fixed organic matter concentration and different sulphate concentration, gradually decreasing COD/sulphate ratio. The stages 1 and 2 were stages of adaptation to sulphidogenic and the stages 3, 4, 5 and 6 were operation reactor stages. The reactor performance was observed by physical and chemical assays of influent and effluent parameters like pH, sulphate, COD and total alkalinity, sulphide and organic volatile acids only in the effluent. In addition the biological MPN technique was used for the inoculum and final stage for the reactor operation to estimate the number of organisms cells involved in the degradation of the compounds. Profile concentrations of COD, sulphate and sulphide along the reactor were taken. The results has been indicated that imposed variations sulphate concentration and the COD/sulphate ratio, results in difference reactor performance. The organic matter removal by methanogenic and sulphidogenic combined pathways (associated biological sulphate reduction) was efficient (95.7% e 93.6%, respectively) when COD/sulphate ratio was between 3 and 1.8. These high efficiencies obtained for sulphate reduction and organic matter removal at different COD/sulphate ratios were attributed to the intense syntrophism and synergy between to organisms involved in the organic matter removal and biological sulphate reduction. The analyses of the COD/sulphate ratio from 0.75-12.5, below and above the stoichiometrically determined for the degradation of the organic matter in a sulphidogenic pathway, pointed that highest removal efficiency of sulphate was obtained when the COD/sulphate ratio was close to 3. During the stage with COD/sulphate ratio less than 1.0, the sulphidogenisis was maintained with efficiency above 40%.

A inoculação de forrageiras com fungos lignocelulolíticos é uma alternativa para melhorar a qualidade destas sem adição de substâncias químicas. Este projeto visa melhorar a degradabilidade de seis forrageiras: Brachiaria decumbens cv. Basilisk, Pennisetum purpureum Schum. cv. Napier, Panicum maximum cv. Aruana, Cenchrus ciliares cv. Buffel, bagaço de cana-de-açúcar e cana-de-açúcar picada por meio do cultivo de quatro fungos do gênero Pleurotus. Outrossim, extrato enzimático, nas concentrações de 2, 4 e 6 mL, produzido pelo fungo P. sajor-caju CCB 020 crescido em vinhaça, durante 6º, 12º e 18º dias, foram aplicados às mesmas forrageiras. As avaliações das dietas foram pela técnica de produção de gases, degradabilidade in vitro e análise bromatológica do substrato. As atividades das enzimas Lacase, Peroxidase, Manganês Peroxidase, Endoglucanase, Exoglucanase e Xilanase foram determinadas, por um período de 24 dias. Os resultados foram estatisticamente avaliados, utilizando SAS® (Statistical Analysis System Inst., Cary, North Carolina). Os fungos crescidos nas forrageiras, produziram enzimas hidrolíticas e oxidativas durante o processo de fermentação, que atuaram na transformação das forrageiras. A quantidade de proteínas aumentou significativamente na cana-de-açúcar picada e capim Buffel, inoculados com os fungos P. ostreatus e P. albidus CCB 068. A forrageira Aruana foi a que melhor respondeu ao tratamento com fungo, sendo que com P. sajor-caju, ao 18º dia de incubação, teve a concentração de acetato 1,24 vezes maior, em relação a amostra controle, e as demais concentrações de AGCC, como propionato e butirato, diminuir e a razão C2:C3 aumentou. A cana-de-açúcar incubada com P. albidus CCB 068, ao 18º dia, diminuiu as concentrações de acetato, propionato e butirato e aumentou a razão C2:C3 em 0,86 - 0,58 - 0,71 - 1,48 vezes, respectivamente. O bagaço inoculado ao 24º dia com P. albidus provocou aumento nas concentrações de acetato, propionato e butirato e diminuição na razão C2:C3, em 1,14 - 1,75 - 1,32 - 0,64 vezes, respectivamente, e com P. ostreatus mostrou o mesmo comportamento. Com os demais tratamentos nenhum efeito significativo foi observado, pelo teste de Tukey a 5%, entretanto ocorre tendência de aumentar a razão C2:C3 com o tratamento com os fungos. Na produção de gases e degradabilidade in vitro das forrageiras, utilizando os extratos enzimáticos, ocorreu aumento com a concentração aplicada. Efeitos significativos foram observados para as forrageiras Brachiaria, Napier e Aruana, já as forrageiras Buffel, bagaço de cana-de-açúcar e cana-de-açúcar picada não mostraram diferenças significativas, pelo teste de Tukey a 5%. Diferenças nas análises de AGCC não foram significativas, pelo teste de Tukey a 5%, dentro das concentrações ou período de incubação do fungo, nas seis forrageiras, entretanto há uma interação com as atividades das enzimas e pela razão C2:C3 a maior concentração testada de 6 mL, do extrato com o fungo, incubado durante 12º dias, possam ser recomendadas para obtenção de ganho nutricional das dietas. Conclui-se que tanto os fungos inoculados nas forrageiras, como seus extratos enzimáticos foram capazes de modificar a composição bromatológica original das forrageiras. A degradabilidade, ganho nutricional e sustentabilidade ambiental, podem variar substancialmente para os diferentes tipos de forrageiras, espécie de fungo e tempo de incubação. Os resultados obtidos sugerem que os Pleurotus, é um fungo apropriado para melhorar o valor nutritivo das forragerias como alimento para ruminates, melhorando a composição bromatoligica, mas também aumentando a degradabilidade / The inoculation of forages with lignocellulolytic fungi is an option for improving quality without adding chemical products. This project aims to improve the degradability of six forages: Brachiaria decumbens cv. Basilisk, Pennisetum purpureum Schum. Cv. Napier, Panicum maximum cv. Aruana, Cenchrus ciliares cv. Buffel, sugarcane bagasse and chopped sugarcane by cultivating four fungi of the genus Pleurotus. In addition, enzymatic extract, at concentrations of 2, 4 and 6 mL, produced by P. sajor-caju CCB 020, developed in vinasse, during 6, 12 and 18 days were applied to the same forages. The evaluations of the diets were by in vitro technique of gas production and bromatological analysis of the substrate. The activities of the enzymes Lacase, Peroxidase, Manganese Peroxidase, Endoglucanase, Exoglucanase and Xylanase were determined, for a period of 24 days. The results were statistically evaluated by SAS® analysis (Statistical Analysis System Inst., Cary, North Carolina). The fungi grown in the forages, produced hydrolytic and oxidative enzymes during the fermentation process that worked in forage transformation. The amount of proteins increased significantly in the chopped sugarcane and Buffel, inoculated with P. ostreatus and P. albidus CCB 068 fungi. The Aruana grass was the one that responded better to fungi treatments. With P. sajor-caju at the 18th day of incubation, the concentration of acetate was 1.24 times higher than the control sample, and the concentrations of other short chain fatty acids (SCFA), such as propionate and butyrate, tended to decrease and the C2:C3 ratio increased. Sugarcane incubated with P. albidus CCB068 at day 18 decreased acetate, propionate and butyrate concentrations and increased the C2:C3 ratio in 0.86, 0.58, and 0.71 - 1.48 fold, respectively. The bagasse inoculated at the 24th day with P. albidus caused an increase in acetate, propionate and butyrate concentrations and a decrease in the C2:C3 ratio in 1.14, 1.75, and 1.32 - 0.64 fold, respectively, and with P. ostreatus showed the same behavior. With the other treatments, no significant effect was observed by the Tukey test. However, there is a tendency to increase the C2:C3 ratio with the fungus treatment. In the production of gases and in vitro degradability of forages, using the enzymatic extracts, an increase with the applied concentrations occurred. Significant effects were observed for the Brachiaria forage at 5%, while forage Buffel, sugarcane bagasse and chopped sugarcane did not show significant differences by Tukey\'s test at 5%. Differences in the SCFA analyzes were not significant, by the Tukey\'s test at 5%, within the concentrations or incubation period of the fungus, in the six forages studied. However there is an interaction with the activities of the enzymes and the C2:C3, the highest concentration tested (6 mL) of the fungi extracts, incubated for 12 days, can be recommended to obtain increase in nutritional value of the diets. It is concluded that both the fungi inoculated on the forage and their enzymatic extracts were able to modify the original bromatological composition of the forage. The degradability, increase of nutritional value and environmental sustainability, can vary substantially for different types of forages, species of fungus and incubation time. The results suggest that Pleurotus is an appropriate fungus for improving the nutritive value of forage crops as feed for ruminates, improving the bromatoligic composition, but also enhancing the degradability

O ácido fólico é uma vitamina essencial a reações do metabolismo e crescimento das células, ao promover a síntese de proteínas para a divisão celular. Segundo pesquisas, a aplicação deste no reator de lodos ativados pode contribuir na otimização do tratamento biológico. A parte experimental deste trabalho foi desenvolvida em duas etapas: bioensaios de respirometria sob condições aeróbias, a fim de avaliar os efeitos da adição de ácido fólico na atividade metabólica da microbiota de lodos ativados; e operação de estação piloto de lodos ativados em batelada, para avaliar a influência do ácido fólico na dinâmica da microfauna e no desempenho geral do tratamento. Nos bioensaios de respirometria destacou-se o consumo de oxigênio diante da adição da maior concentração testada - 4,0 mg/L de ácido fólico, com o consumo de até 78% de oxigênio, enquanto que nos frascos controles o consumo médio foi de 50%. O composto Dosfolat, empregado na concentração 2,5 mg/L, também estimulou a respiração basal da microbiota de lodos estudados, como observado pelo consumo de 100% do oxigênio presente após 24 horas de incubação dos sistemas de respirometria. Nos sistemas de lodos ativados em batelada, o ácido fólico e o composto Dosfolat não exerceram influência na eficiência do tratamento e na produção de lodo excedente. Em relação aos aspectos da microbiologia dos sistemas, a adição de ambas as soluções não ocasionou diferenças na composição e diversidade da microfauna, e não influenciou a dinâmica de crescimento das bactérias filamentosas. Porém, nos reatores que receberam adição de ácido fólico e Dosfolat os flocos apresentaram tamanhos superiores, e melhores características morfológicas em relação aos do lodo do reator controle. Portanto, as taxas de respiração observadas com a adição de ácido fólico e de Dosfolat em sistemas de lodos ativados indicam uma tendência de estímulo da atividade metabólica como resposta ao incremento de ácido fólico. Além deste fator, sugere-se que a utilização de ambas as soluções favorece o crescimento das bactérias dos flocos e a formação destes, em detrimento às bactérias livres. / The folic acid is a essential vitamin to metabolism and growth of the cells by promoting the synthesis of proteins for the cellular division. According to some researches, this application in the activated sludge systems can contribute to in the optimization of the biological treatment. The experimental part of this work was developed in two stages: aerobic respirometry biotests, in order to evaluate the effects of the addition of folic acid in the metabolic activity of the microbiotica of activated sludge; and operation of a pilot plant of activated sludge, to evaluate the influence of the folic acid in microorganisms’s dynamics and the performance of the treatment. In the respirometric bioassays was eminence the consumption of oxygen with addition of the highest concentration tested was added - 4.0 mg/L of folic acid, where the consumption of up to 78% of oxygen was observed, whereas in the control the flocs the consumption was 50%. The composed Dosfolat, employee in the concentration 2,5 mg/L, also contribute the microbiota’s activity of the of sludge, as observed by the consumption of 100% of the present oxygen after 24 hours of incubation of the respirometric systems. In the activated sludge systems, the folic acid and Dosfolat didn't exercise influence in the efficiency of the treatment and in the production of sludge. In relation to the aspects of the microbiology, the addition of both solutions didn’t cause differences on the composition and microorganisms’s diversity, and it didn't influence the dynamics of growth of the filamentous bacterias. Even so, the reactors that received addition of folic acid and Dosfolat the flocs presented superior sizes, and improve morphologic characteristics in relation to sludge of the control reactor. Therefore, the breathing rates observed with addition of folic acid and of Dosfolat in activated sludge systems indicate a tendency of incentive of the metabolic activity as answer to the increment of folic acid. Besides this factor, suggests that the use of both solutions favors bacteria growth of the flocs and this formation of these, in detriment to the free bacterias.

No que tange o saneamento, cresce a opinião entre a comunidade técnico-científica de que é necessário que a água seja gerida levando em conta a complexidade de seu ciclo hidrológico e que o esgoto e os resíduos sejam vistos como fontes de recursos. É nesses preceitos que se baseia o saneamento ecológico. Neste trabalho é avaliado o desempenho de uma tecnologia de saneamento ecológico, operada tratando esgoto doméstico real e projetada para atender à demanda de uma família de três pessoas e promover a reciclagem de nutrientes. O sistema é composto por 3 reservatórios que atuam como um reator anaeróbio, um decantador e um alagado construído de fluxo vertical ascendente. O sistema apresentou remoção global de DQO de 88,6% ± 6,3% com concentração final de 80 ± 35 mg O2.L-1 e as remoções de nutrientes foram insignificantes. Como o fósforo é o nutriente mais difícil de ser tratado biologicamente, e, como o lodo de Estações de Tratamento de Água (ETA) é um tipo de resíduo sólido que carece de manejo e tratamento adequado, propõe-se também uma tecnologia inovadora para as situações em que é necessário remover grandes cargas de fósforo. Essa tecnologia consiste no reaproveitamento do lodo de ETA como adsorvente, utilizando-o como meio de preenchimento de alagados construídos. Primeiramente, foram feitos ensaios em mesa giratória com solução padrão e foram obtidas as isotermas de Freundlich e Langmuir para 4 diferentes valores de pHs. A adsorção foi favorecida em pHs ácidos e a capacidade máxima de adsorção variou entre 1,44 mg P.g-1 a 4,76 mg P.g-1. Posteriormente, foi avaliado o desempenho desse lodo tratando esgoto real. Para isso, adicionou-se um estágio complementar de tratamento no sistema apresentado anteriormente. A aplicação do lodo como meio de preenchimento do alagado construído apresentou bom desempenho e levou à conclusão que o tempo de vida útil do sistema seria entre 1,6 e 9,7 anos. Por fim, busca-se trazer contribuições que transcedam a esfera da técnica; por essa razão é apresentada uma reflexão analítica conceitual com o intuito de analisar o processo sócio histórico de formação do paradigma tradicional do saneamento, baseado no referencial teórico das ciências sociais da tecnologia (DOSI, 1982; FEENBERG, 1992, 1999, 2003). A partir disso intenta-se vislumbrar uma alternativa de futuro e avaliar as potencialidades e limitações do saneamento ecológico para construção de outro paradigma sanitário. / Regarding sanitation, there is a growing consensus among the technical-scientific community that water must be managed considering the complexity of its hydrological cycle and that sewage and waste should be considered as sources of resources. It is in these precepts that ecological sanitation is based. In this work the performance of an ecological sanitation technology, operated by treating domestic sewage and designed to meet the demand of a family of three people and promote the recycling of nutrients, is evaluated. The system consists of 3 stages that act as an anaerobic reactor, a decanter and an upflow constructed wetland. The system had a total COD removal of 88.6 ± 6.3% with a final concentration of 80 ± 35 mg O2.L-1 and nutrient removals were insignificant. As phosphorus is the most difficult nutrient to be treated biologically, and since water treatment plant (WTP) sludge is a type of solid waste that still lacks proper management and treatment in Brazil, it is also proposed an innovative technology for situations where it is necessary to remove large loads of phosphorus. This technology consists in the reuse of the WTP sludge as an adsorbent, using it as a constructed wetland filling material. First, rotary table tests with stock solution were taken and the Freundlich and Langmuir isotherms were obtained for 4 different pH values. Adsorption was favored at acidic pHs and the maximum adsorption capacity ranged from 1.44 mg P.g-1 to 4.76 mg P.g-1. Subsequently, the performance of this sludge treating sewage was evaluated. To this end, a further stage of treatment was added in the system shown above. The application of the sludge a constructed wetland filling material presented good performance and led to the conclusion that the useful life of the system would be between 1.6 and 9.7 years. Finally, we seek to bring contributions that transcend the technical sphere; for this reason, a conceptual analytical reflection is presented with the purpose of analyzing the socio-historical process of formation of the traditional sanitation paradigm, based on the theoretical reference of the social sciences of technology (DOSSIER, 1982; FEENBERG, 1992, 1999, 2003). From this it is tried to glimpse an alternative of future and to evaluate the potentialities and limitations of the ecological sanitation to the construction of another sanitary paradigm.

Resumo: O grande desenvolvimento obtido pela suinocultura brasileira deve-se, principalmente, à intensificação dos sistemas produtivos implicando em aumento da densidade, restrição de espaço, da movimentação, além da melhoria genética e nutricional. Animais com elevadas taxas de ganho de peso e eficiência alimentar são, cada vez mais, confinados e alimentados com dietas contendo maior densidade de nutrientes. A adoção de sistemas confinados de produção tem trazido, entretanto, graves problemas operacionais como a concentração de dejetos e o considerável aumento do uso de água para limpeza das instalações. Para solucionar tal problema é importante a utilização de técnicas simples e com baixo custo de instalação, como por exemplo, o sistema inovador de alagados construídos para o tratamento de águas residuárias provenientes da suinocultura. Por outro lado, há técnicas difundidas há bastante tempo, como exemplo, as lagoas de estabilização, pioneiras no Brasil. A composição e o volume das águas residuárias oriundas da suinocultura têm relação direta com o manejo dos dejetos adotado. A adoção de sistemas de manejos de resíduos de forma mais racional evita a perda de água, permitindo uma produção ambiental mais justa com baixo custo. 2 Este trabalho teve por objetivo desenvolver uma análise econômica detalhada entre os sistemas de alagados construídos, tipo combinado e lagoas de estabilização, do modelo facultativa, em função de seis tamanhos de granjas de terminação e dois manejos aplicados nos dejetos (manejo úmido x manejo seco). Os resultados mostraram que o sistema de alagados construído combinado, operando com manejo seco dos dejetos, foram as hipóteses que apresentaram os melhores índices econômicos, ou seja, os menores custos de implantação, anual, por suíno e por quilograma de carne produzida... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The great Brazilian pig breeding development was done due to the intensification of productive systems with density increase, space restriction and movement, and also genetic and nutritional improvement. Animals with high weigh gain rate and feed efficiency are restricted and feed with high density nutrient diet. However, a restricted production system has brought severe operational problems such as dregs concentration and an increase necessity to use water to keep the installations clean. In order to solve this problem, is important to use simple techniques and low cost installations, for example the innovator system called combine wetlands, to treat the pig breeding waste water. On the other side, techniques used for a long time such as facultative pond was pioneer in Brazil. The components and volume of waste dreg water from pig breeding have a direct relation with the adopted dreg management system. The adoption of a rational dreg management system avoids water waste allowing an environmental fair production with low production cost. This work developed a detailed economical analysis between the constructed wetland system, model combine and stabilization pond, type facultative, in function of six pig end raising grange size and two dreg management systems (alternative x conventional). The results showed the constructed wetlands working with dried dejects management system the hypothesis with best economic indexes, such as a lower implementation cost, annual cost, cost per animal and per kilogram of produced meat and also required the smaller recommended area. At pig end raising granges with wet dejects management, lower implementation cost, annual cost, cost per animal and per kilogram of produced meat was found on stabilization ponds type facultative, however this technique requires big areas to be used. / Orientador: Marco Antônio Martin Biaggioni / Coorientador: Ana Beatriz Rocha de Castro Lopes / Banca: Maura Tsutsui Seiko Esperancini / Banca: Maria Elizabeth A. de Oliveira / Mestre