Métodos de Microbiologia de anaeróbios estritos e de Biologia Molecular foram empregados para se conhecer a diversidade de microrganismos relacionados à degradação de ascarel em reatores anaeróbios metanogênicos. A avaliação de potencial metanogênico foi realizada para a escolha da melhor condição nutricional, bem como, para a seleção de material suporte e solvente adequado a solubilização do ascarel. Nos ensaios em batelada, a produção de metano foi maior nos reatores contendo etanol (média de 0,22 - 0,46 molCH4/gSTV, 46h). Remoção de 85,6% (86,7 mg/L de PCB em Aroclor 1016 e 1260) foi obtida na condição com espuma de poliuretano, etanol (46g/L) e formiato (680 mg/L). Diferentes solventes e surfactantes, tais como, DMSO, dioxano, ácido acético, ácido fórmico, n-hexano, acetona, etano, metanol, Tween 80, SDS (10%) e Triton X-100 foram avaliados para a solubilização de ascarel. Dentre esses, metanol, Triton X-100 e ácido fórmico foram eleitos para a realização de ensaio em reatores em batelada contendo espuma de poliuretano, com o propósito de avaliar o potencial metanogênico na degradação de PCB. Os valores de produção de metano foram muito semelhantes (0,21 0,38 molCH4/mLgSTV, 45h) nas diferentes condições, no entanto, a remoção de PCB foi maior nos reatores com metanol 790 mg/L (86,6%), ácido Fórmico 600 mg/L (84,5%) e Triton X-100 1% (72,1%). Portanto, a melhor condição foi contemplada para a operação do reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) no tratamento do ascarel, ou seja, células imobilizadas em espuma de poliuretano, etanol e formiato (como fonte de carbono), Triton X-100 (0,1%) e metanol (como solvente). No RAHLF, a remoção média de matéria orgânica (DQO) foi de 91% para concentração afluente média de 1270 mg/L. A presença de morfologias semelhantes à Methanosarcina e bacilos fluorescentes foi confirmada em exames microscópicos. Na análise filogenética, por meio de PCR/DGGE e seqüenciamento das bandas recortadas, os grupos encontrados foram relacionados aos Filos Proteobacteria, Firmicutes, Spirochaetes, Chlorobi e Chloroflexi, sendo que neste último estão incluídos representantes relacionados a degradação de PCBs. Dentre as arquéias metanogênicas verificou-se similaridade de 99% e 97% com Methanosaeta sp. e Methanolinea sp., relacionadas com a metanogenese acetoclástica e hidrogenotrófica, respectivamente / Molecular biology and microbiology methods were used to study the microbial communities related to degradation of ascarel at methanogenic conditions in an anaerobic reactor. The methanogenic potential was evaluated to choose the better nutritional condition as well as to select the better support material and the most suitable solvent to favor the solubilization of ascarel. The methane production was higher (0.22 0.46 molCH4/mLgSTV, 46h) in batch reactors containing ethanol (46 g/L) and formate (680 mg/L), the PCB elimination attaining 85.6% (86.7 mg/L de PCB as Aroclor 1016 and 1260) when Polyuretane foam was used as support material. Different solvents, namely DMSO, dioxane, n-hexane, acetic acid, formic acid, acetone, ethane, methanol, and surfactants, such as 10% SDS,, Triton X-100, were evaluated aiming o determine the better condition to solubilize ascarel. According to the results of such experiments, methanol, formic acid and Triton X-100 were selected for carrying out the batch experiments in reactors containing polyurethane foam to evaluate the methane production during the PCBs degradation. Regardless of the operation conditions the methane production rates were similar (0.21 0.38 molCH4/gSTV, 45h), however the elimination of PCB was higher in the reactors containing methanol (790 mg/L), formic acid (600 mg/L) and Triton X-100 (1%). Therefore, the better condition for treating ascarel-containing residues in a bench-scale horizontal-flow immobilized biomass (HAIB) was attained with cells immobilized in polyurethane foam when ethanol and formate were used as carbon sources, and in presence of Triton X-100 and methanol, the average elimination of organic material attaining 91% for affluent concentration of 1270 mg/L. The presence of Methanosarcina and fluorescent rods was confirmed by microscopy analysis. According to the filogenetics analysis, which was carried out by PCR/DGGE and band-sequencing, the Bacteria domain are related to the Filos Proteobacteria, Firmicutes, Spirochaetes, Chlorobi and Chloroflexi, this latter being directly related to the degradation of PCB. Among the methanogenic Archea, a similiraty of 99% and 97% was observed to Methanosaeta sp. and Methanolinea sp. related to acetoclastic and hydrogenthrophic methanogenesis, respectively

O objetivo deste estudo foi verificar se existe máxima fase estável de lactato (MFEL) nos exercícios LP e SR e analisar o comportamento de variáveis ventilatórias ventilação (Ve) e consumo de oxigênio (VO2), bem como lactacidemia, freqüência cardíaca (FC) e percepção subjetiva de esforço (PSE) na intensidade da MFEL e comparar as respostas entre os exercícios. Foram avaliados 12 homens jovens (20-33 anos) saudáveis e com experiência mínima de 6 meses em treinamento resistido, que passaram por teste de 1 repetição máxima (1RM), teste crescente para determinação do limiar anaeróbio (AT) e mais três sessões para a determinação da MFEL. Todas as sessões foram realizadas no mesmo horário do dia, separadas por 48 a 72 horas de intervalo. O valor de 1RM no LP foi de 298,0 ± 36,6 kg enquanto que no SR foi 93,7 ± 21,8 kg. A intensidade máxima atingida no teste crescente no LP foi 70,00 ± 12,25% de 1RM e no SR 50,00 ± 8,16% de 1RM, sendo esta diferença estatisticamente significativa (p0,05). A lactacidemia final também foi significativamente maior (p0,05) no LP comparada ao SR (8,36 ± 2,34 vs. 5,43 ± 1,12 mmol/L, respectivamente). O AT, expresso em percentual de 1RM, no LP foi de 27,9 ± 3,7% e no SR de 24,1 ± 4,4% de 1RM, porém esta diferença não foi estatisticamente significante. A lactacidemia no momento do teste crescente em que o AT era atingido também não apresentou diferença significativa, sendo 2,29 ± 0,58 mmol/L no LP e 2,52 ± 0,65 no SR. A intensidade da MFEL, no LP foi de 29,17 ± 7,02% de 1RM, enquanto que no SR a intensidade da MFEL foi de 21,67 ± 4,44% de 1RM, sendo esta diferença estatisticamente significativa (p0,05). No LP não houve diferença significativa entre as intensidades do AT e da MFEL (27,9 ± 3,7% e 29,2 ± 7,0% de 1RM, respectivamente). No SR intensidade do AT foi significativamente maior (p0,05) que a intensidade da MFEL (24,1 ± 3,4% e 21,7 ± 4,4% de 1RM, respectivamente). Durante a realização de exercício na MFEL, a ocorreu aumento de Ve, VO2, FC e PSE seguidos de estabilização, sem diferenças entre os exercícios. Estes resultados demonstram que é possível verificar MFEL nos exercícios LP e SR, e que no LP a intensidade é maior. As diferenças encontradas no teste crescente e na intensidade da MFEL são provavelmente causadas pelas características dos exercícios. / The purpose of the study was to verify if there is a maximal lactate steady state (MLSS) for the Leg Press (LP) and Bench Press (BP) exercises and to analyse ventilatory responses ventilation (Ve) and oxygen uptake (VO2), heart rate (HR), blood lactate concentration (BLC) and ratings of perceived exertion (RPE) to those exercises performed on MLSS intensity and to compare those responses for the exercises. 12 young healthy men with a minimal experience of 6 months of resistance training volunteered for the study. Volunteers underwent a 1 repetition maximum test (1RM), na incremental test to determine anaerobic threshold (AT) and three more sessions to determine MLSS. Session were performed on the same time of Day and separeted by a 48-72h interval. 1RM values for LP and BP were 298,0 ± 36,6kg and 93,7 ± 21,8 kg, respectively. The maximal intensity in the incremental test was 70 ± 12,25% of 1RM for LP and 50,00 ± 8,16% of 1RM for BP, which was a significant difference (p0,05). Post-test blood lactate concentration (BLS) was also significantly higher for LP (8,36 ± 2,34 vs. 5,43 ± 1,12 mmol/L, respectively) (p0,05). AT intensity and was not significantly different for LP and BP (27,9 ± 3,7% vs. 24,1 ± 3,6, respectively). BLC on AT was not significantly different for LP (2,29 ± 0,58 mmol/L) and BP (2,52 ± 0,65). MLSS intensity on LP (29,17 ± 7,02% of 1RM) was significantly higher (p0,05) compared to MFEL on BP (21,67 ± 4,44% of 1RM). When compared to AT, MLSS intensity for LP was not significantly different, but for BP it was significantly lower. During exercise on MLSS, oxygen uptake and ventilation, HR and RPE rose significantly compares to rest and then stabilized. There were no differences between exercises. These results show that it is possible to identify a MLSS on the LP and BP exercises, and that for LP this intensity is higher. The differences found between exercises can be atributted to the intrinsic caractheristics of each exercise.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1699.pdf: 1347599 bytes, checksum: 28e6a613ee1516820e57de63deca886c (MD5) Previous issue date: 2008-02-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / The anaerobic threshold (AT) is an important parameter for prescription of physical exercise in various clinical conditions, because represent the intensity of effort at which the aerobic metabolism begins to be supplemented by anaerobic metabolism for the production of energy. In this context, different methods to identify AT have been described, for example by analysis of blood lactate and the respiratory gas exchanges, yet such methods require expensive equipment and materials. Low cost non-invasive techniques such as heart rate variability (HRV) have been proposed to determine the AT; however, they are most commonly applied in discontinuous protocols on a cycle ergometer or treadmill. Therefore, the objectives of this study were to evaluate the behavior of HRV and blood lactate during resistance exercise (RE) with increasing resistances at a percentage of one repetition maximum (1RM), and investigate the existence of an aerobic-anaerobic transition point in the metabolism during lower leg exercise in healthy older adults. Secondarily, our objective was to evaluate the relationship between different methods, as well as the degree of concordance between the same. Ten healthy men ranging in age from 60 to 70 years old (mean and SD: 64 ± 4 years, 166 ± 3 cm, 70 ± 7 kg), underwent medical examination, ergonomic testing and laboratory exams (hemogram, triglycerides, total and fractional cholesterols, glycemia and uric acid. The protocol for RE was administered on Leg Press 45° (Pró-Fitness) equipment. The protocol resistance loads used were determined by 1RM test; the volunteer complete one full cycle on the equipment at the maximum resistance load that the volunteer could achieve, and the resistance load increases were calculated from this test value at rates of 10% of 1RM until a 30% increase and then at increments of 5% until exhaustion. At each percentage increase of effort, the volunteer performed 4 minutes of exercise followed a rest interval of 15 minutes. Heart rate was captured throughout the protocol by a Polar Vantage Heart rate monitor connected to a Polar Advantage Interface that transmitted the data in real time to a Soyo Notebook computer. The blood samples were collected before the initial effort and immediately after the end of each resistance load. Blood lactate and HRV were analyzed at rest conditions with the volunteer positioned on the equipment and at each percentage of effort. The indexes utilized for HRV analysis were RMSSD, RMSM, SD1, SD2 and SD1/SD2 ratio. To identify the aerobic-anaerobic transition point, blood lactate concentrations were used (gold standard) as well as SD1 and RMSSD indexes; and these points were denominated as lactate threshold (LT), SD1 threshold (SD1T) and RMSSD threshold (RMSSDT). The level of significance for all statistical tests was set at 5%. The principal result showed that the mean of the RMSSD, RMSM and SD1 indexes reduced significantly at 30% 1RM in relation to the rest condition, and blood lactate presented an exponential increase at 30% 1RM, that was significantly greater in relation to the rest condition at 35%. There was no significant difference in relation to absolute and relative values for resistance loads at which the aerobic-anaerobic transition point was identified (absolute values: LT = 101 ± 32 kg, SD1T = 96 ± 28 kg, RMSSDT = 97 ± 21 kg; Relative values: LT = 30 ± 6%, SD1T = 29 ± 6%, RMSSDT = 29 ± 5%). Additionally, good concordance and good correlation were found between LT and RMSSDT (r = 0.78) and between LT and SD1T (0.81). It can be concluded that the behavior of HRV and blood lactate change markedly at 30% 1RM during resistance exercise on the Leg Press 45°. It was possible at this percentage to identify the aerobic-anaerobic metabolism transition point by blood lactate as well as by HRV in healthy older men. / físico em várias condições clínicas, pois representa a intensidade de esforço a qual o metabolismo aeróbio passa a ser suplementado pelo metabolismo anaeróbio para a produção de energia. Neste contexto, tem sido descritos diferentes métodos para a determinação do LA por meio de análises da concentração sangüínea de lactato e das trocas gasosas respiratórias, entretanto, tais métodos necessitam de equipamentos e materiais de alto custo. Desta forma, técnicas não-invasivas e de baixo custo como as análises da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) têm sido propostas para determinação do LA, no entanto, em sua grande maioria tem sido aplicadas em protocolos descontínuos em cicloergômetro ou esteira. Assim, os objetivos deste estudo foram avaliar o comportamento da VFC e do lactato sangüíneo durante o exercício físico resistido (EFR) com o incremento de resistência em percentual de uma repetição máxima (1RM), e investigar a existência de um ponto de transição do metabolismo aeróbio-anaeróbio durante o exercício resistido de membros inferiores em idosos saudáveis. Secundariamente, tivemos como objetivo avaliar o relacionamento entre os diferentes métodos, bem como o grau de concordância dos mesmos. Foram avaliados 10 homens saudáveis com faixa etária entre 60 e 70 anos (média e DP: 64 ± 4 anos, 166 ± 3 cm, 70 ± 7 kg), sendo submetidos à avaliação médica, teste ergométrico e solicitado exames laboratoriais (hemograma, triglicérides, colesterol total e frações, glicemia e ácido úrico). O protocolo de EFR foi aplicado no equipamento Leg Press 45° (Pró-Fitness) sendo que para a determinação das cargas que seriam utilizas, foi realizado previamente o teste de 1RM, no qual o voluntário fez apenas um ciclo completo do movimento no equipamento com a carga máxima suportada, e a partir deste valor, foi estabelecido o protocolo de incremento de cargas, partindo de 10% de 1RM, com acréscimos subseqüentes de 10% até a carga de 30%, e de 5% a partir desta, até a exaustão voluntária. Em cada percentual de esforço, o voluntário foi submetido a 4 minutos de exercício e 15 minutos de repouso pós-esforço. A freqüência cardíaca (FC) foi captada durante todo protocolo por um cardiofreqüencímetro (Polar Vantage) interligado a uma interface (Polar Advantage), que transmitia os dados online para o computador (Notebook Soyo). Para a analise do lactato, foram coletadas amostras de sangue previamente ao início do esforço e imediatamente após o término de cada carga aplicada. Tanto o lactato sangüíneo quanto a VFC foram analisados nas condições de repouso, com o voluntário posicionado no equipamento, e em cada percentual de esforço. Os índices utilizados para a análise da VFC foram o RMSSD, RMSM, SD1, SD2 e a razão SD1/SD2. Para a identificação do ponto de transição aeróbio-anaeróbio as concentrações de lactato sangüíneo foram utilizadas como padrão ouro, sendo também utilizados os índices SD1 e RMSSD; estes pontos foram denominados de limiar de lactato (LL), limiar de SD1 (LSD1) e limiar de RMSSD (LRMSSD). O nível de significância adotado em todos testes estatísticos foi de 5%. Os principais resultados mostraram que os índices RMSSD, RMSM e SD1 reduziram significativamente a partir dos 30% de 1RM em relação à condição de repouso, tal como o lactato sangüíneo apresentou aumento exponencial a partir dos 30% de 1RM. Não houve diferença significativa para os valores absolutos e relativos da carga na qual o ponto de transição aeróbio-anaeróbio foi identificado (valores absolutos: LL = 101 ± 32 kg, LSD1 = 96 ± 28 kg, LRMSSD = 97 ± 21 kg; valores relativos: LL = 30 ± 6%, LSD1 = 29 ± 6%, LRMSSD = 29 ± 5%). Adicionalmente, boa concordância e fortes correlações foram encontradas entre o LL e LRMSSD (r = 0,78) e entre o LL e LSD1 (0,81). Conclui-se que o comportamento da VFC e do lactato sangüíneo se modifica marcantemente a partir dos 30% de 1RM durante o exercício resistido realizado no Leg Press a 45°, sendo que neste percentual foi possível identificar o ponto de transição do metabolismo aeróbio-anaeróbio, tanto por meio da lactacidemia como pela VFC em idosos saudáveis.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4623.pdf: 1933289 bytes, checksum: 2fe0862970018a5264c75880e4d507f8 (MD5) Previous issue date: 2012-03-09 / Universidade Federal de Sao Carlos / Hydrogen and ethanol production using microorganisms is a promising area of technological development from a wide variety of renewable and alternative to this production is the use of anaerobic fluidized bed reactor (AFBR). One of the factors that most influence the performance of the AFBR is the material support, which must provide abrasion resistance, porous surface conducive to colonization by microorganisms, easy to achieve fluidization and ability to promote mass transfer between the medium and biofilm. Thus, the objective of this study was to evaluate the influence of different support materials (polystyrene - R1, grounded tire - R2 and polyethylene terephthalate (PET) - R3) on producing hydrogen and ethanol using three anaerobic fluidized bed reactors. Each reactor had a total volume of 4192 cm3 and was fed with media containing glucose as the carbon source (4000 mg L-1) with an influent pH around 5.0 and an effluent pH of about 3.5, a hydraulic retention time (HRT) of 8 1 h at a temperature of 23 2 ºC, with thermal treatment of the inoculum. For hydrogen production, the best performance was achieved with R2 (2.11 mol H2 mol-1 glucose), providing the highest H2 content in biogas (60%). In all reactors, the predominant soluble metabolites were acetic acid, butyric acid, lactic acid and ethanol, with small amounts of propionic acid. The reactor R2 produced more acetic and butyric acid (434.74 and 1013.61 mg L-1, respectively). However, reactor R3 showed a better performance for ethanol production (1941.78 mg L-1). / A produção de hidrogênio e etanol usando microrganismos é uma promissora área de desenvolvimento tecnológico a partir de uma ampla variedade de fontes renováveis e uma das alternativas para esta produção é a utilização do reator anaeróbio de leito fluidizado (RALF). Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes materiais suporte (poliestireno - R1, pneu inservível triturado - R2 e PET - R3) visando à produção de hidrogênio e etanol utilizando três reatores anaeróbios de leito fluidizado. Cada reator possuía um volume total de 4192 cm3, alimentado com meio contendo glicose como fonte de carbono (4000 mg.L-1), com tempo de detenção hidráulica (TDH) entre 8 e 1 h a uma temperatura entre 20 e 25ºC, com tratamento térmico do inóculo, utilizando culturas mistas. Para produção de hidrogênio, o melhor desempenho foi do R2, apresentando melhor rendimento de H2 (2,11 mol-H2.mol-1-glicose) e melhor conteúdo de H2 no biogás (60%). Os metabólitos solúveis predominantes em todos os reatores foram ácidos acético e butírico e etanol, havendo uma pequena produção de ácido propiônico, sendo o R2 o que mais produziu ácidos acético e butírico (434,74 e 1013,61 mg/L, respectivamente). Entretanto, o R3 apresentou um melhor desempenho para produção de etanol (2,43 mol-EtOH.mol-1-glicose). Assim, pode-se afirmar que foi possível produzir simultaneamente hidrogênio e etanol como biocombustíveis.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2404.pdf: 4034212 bytes, checksum: 2913adf06c11c92402ccb17ed7a97fa8 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / Hydrogen is a clean and renewable source of energy and it is considered the "fuel of the future", because it produces only water during combustion and when it is used as fuel and hydrogen has a high energy yield of 122 kJ/g, which is 2.75 times greater than hydrocarbon fuels. The hydrogen production using microorganisms is a promising area of technological development from a wide variety of renewable and a alternative for this production is to use the anaerobic fluidized bed reactor (AFBR), a promising reactor for hydrogen production. One of the factors that most influence the performance of AFBR is the support material, which should provide resistance to abrasion, porous surface conducive to colonization by microorganisms, easy fluidization to reach and ability to facilitate the transfer of mass between the middle and biofilm. Thus, the objective of this study was to evaluate the influence of different support materials (polystyrene - R1, ground tire - R2 and PET - R3) for the hydrogen production, using three AFBR. Each reactor had a total volume of 4192 cm3, which was used as carbon source 4000 mg.L-1 of glucose, with pH influent around 7.0 and pH effluent of around 5.5, with hydraulic retention time (HRT) between 8 and 0.5 h, with temperature of 30 o C } 1, with heat treatment of the inoculum. The best performance was R2, giving better hydrogen yield production (HY) (2.15 mol-H2.mol-1-glucose), best H2 content in the biogas (52.97%) and showed a higher glucose conversion (90%). However, the R3 was better in the hydrogen production rate (HPR), 1.07 lh-1.L-1, a secondary parameter in the analysis of performance of the reactors. In all reactors, the production volume of hydrogen and H2 content in biogas increased with the reduction of the TDH, 8 pm to 1 HEO yield of hydrogen production increased with the reduction of the TDH, 8 h for 2 h. The major soluble metabolites during H2 fermentation were acetic acid (HAc), butyric acid (HBu), lactic acid (HLa) and ethanol (EtOH), and a small production of propionic acid and R2 was the reactor that more produced HAc and HBu (42.0% e 36.5%, respectively) . The better performance of R2 can be explained by the roughness of ground tire is larger than the other materials used, accumulating a large quantity of attached biomass, and a greater quantity of bacteria hydrogen producing. There was a predominance of bacilli like Clostridium sp. in the biofilm of all support materials. / O hidrogenio e uma fonte de energia limpa e renovavel e e considerado o combustivel do futuro , pois gera somente agua durante sua combustao e apresenta calor de combustao de 122 kJ.g-1, o que representa 2,75 vezes mais conteudo de energia do que qualquer hidrocarboneto. A producao de hidrogenio usando microrganismos e uma promissora area de desenvolvimento tecnologico a partir de uma ampla variedade de fontes renovaveis e uma das alternativas para esta producao e a utilizacao do reator anaerobio de leito fluidizado (RALF). Um dos fatores que mais influenciam o desempenho do RALF e o material suporte, que deve apresentar resistencia a abrasao, superficie porosa favoravel a colonizacao de microrganismos, facilidade para alcancar a fluidizacao e capacidade de favorecer a transferencia de massa entre o meio e o biofilme. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influencia de diferentes materiais suporte (poliestireno - R1, pneu inservivel triturado - R2 e PET - R3) na producao de hidrogenio utilizando tres reatores anaerobios de leito fluidizado. Cada reator possuia um volume total de 4192 cm3, alimentado com meio contendo glicose como fonte de carbono (4000 mg.L-1), com pH afluente em torno de 7,0 e efluente em torno de 5,5, com tempo de detencao hidraulica (TDH) entre 8 e 0,5 h a uma temperatura de 30oC } 1oC, com tratamento termico do inoculo. O melhor desempenho foi do R2, apresentando melhor rendimento de H2 (2,15 mol-H2.mol-1-glicose), melhor conteudo de H2 no biogas (52,97%) e maior conversao de glicose (90%). Entretanto, o R3 foi melhor na producao volumetrica de H2, 1,07 L.h-1.L-1, um parametro secundario na analise de desempenho dos reatores. Em todos os reatores, a producao volumetrica de hidrogenio e o conteudo de H2 no biogas aumentaram com a reducao do TDH de 8 h para 1 h e o rendimento de producao de hidrogenio aumentou com a reducao do TDH de 8 h para 2 h. Os metabolitos soluveis predominantes em todos os reatores foram acidos acetico, butirico, latico e etanol, havendo uma pequena producao de acido propionico, sendo o R2 o que mais produziu acidos acetico e butirico (42,0% e 36,5%, respectivamente). O melhor desempenho do R2 pode ser explicado pela rugosidade do pneu triturado ser maior do que a dos demais materiais empregados, acumulando uma maior quantidade de biomassa aderida e uma maior quantidade de bacterias acidogenicas produtoras de hidrogenio. Houve predominancia de bacilos semelhantes a Clostridium sp. no biofilme de todos os materiais suporte.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:24:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3612082 bytes, checksum: 149afc8c39e12bc41cc161a29373f800 (MD5) Previous issue date: 2007-02-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Three anaerobic fixed-bed reactors with upflow and containing immobilized biomass were operationally evaluated for the treatment of wastewater from the coffee cherries processing (WCP). Because the performance of those reactors are related to the supportive medium providing adherence and growth to the biofilm, the following materials were studied: blast furnace scum, polyurethane foam and crushed stone #2 with porosity 53, 95 and 48%, respectively. The reactors were made with PVC and total volume for 139.5L. They were operated under environmental temperature varying from 6.4 to 32.9ºC, with average value 17.2ºC. Their operations consisted of increasing the organic load, that was quantified in terms of COD (1000, 2500 and 5000 mg L-1) flowing to reactors, by keeping a stable hydraulic residence time (HRT) around 1.3 days. The reactors were monitored, by collecting both the affluent and effluent samples of the reactors, and quantifying the variables: COD, BOD, phenolic compounds, TS, TVS, TSS, VSS, total nitrogen, phosphorus, sodium, potassium, pH, alkalinity, volatile acids and electric conductivity. At the end of the evaluated conditions, the WCP samples were collected along the height of the reactors for kinetic study, as well as those of the formed biofilm for microscopic observations. For an affluent COD value around 5000 mg L-1, the reactor infilled with foam showed an average removal efficiency of 80 and 83% for the total and filtered COD respectively. This fact is due to its higher porosity, that provided higher retention and fixation of the biomass, that when quantified under the TVS form was 1,301 mg g-1 foam. By the other hand, the reactor infilled with scum generated effluents with lower concentrations of phenolic compounds that were statistically different (P <0.05) from those obtained in the other reactors. The increase in the COD flowing to the reactors also made possible the development and growth of the adhered microbial biofilm that showed wide variety of species, as been registered some morphologies similar to bacilli, curved bacilli, coccus, filaments, Methanosaeta sp. and Methanosarcina sp., this last one with lower frequency. Based on the results, it is concluded that the reactors showed satisfactory performance, which make them a viable alternative to be used in the treatment of WCP, as emphasizing the polyurethane foam as supportive material. / No presente trabalho, objetivou-se efetuar a avaliação operacional de três reatores anaeróbios de leito fixo e com fluxo ascendente, contendo biomassa imobilizada, no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Como o desempenho desses reatores está relacionado com o meio suporte, o qual proporciona a aderência e crescimento do biofilme, foram estudados três materiais: escória de alto-forno, espuma de poliuretano e brita n.2, com porosidade de 53, 95 e 48%, respectivamente. Os reatores, confeccionados em PVC e volume total de 139,5 L, foram operados sob temperatura ambiente, que variou de 6,4 a 32,9ºC, com valor médio de 17,2ºC. A operação dessas unidades consistiu no aumento da carga orgânica, quantificada em termos de DQO (1.000, 2.500 e 5.000 mg L-1), afluente aos reatores, mantendo-se o tempo de residência hidráulica (TRH) constante, em torno de 1,3 dias. O monitoramento dos reatores foi feito com a coleta de amostras afluente e efluente dos reatores, quantificando-se as variáveis DQO, DBO, compostos fenólicos, ST, SVT, SST, SSV, nitrogênio total, fósforo, sódio, potássio, pH, alcalinidade, ácidos voláteis e condutividade elétrica. No final de cada condição avaliada, foram coletadas amostras de ARC, ao longo da altura dos reatores, para estudo cinético, bem como, amostras do biofilme formado, para observações microscópicas. Para um valor de DQO afluente em torno de 5.000 mg L-1, o reator preenchido com espuma apresentou eficiência média de remoção de DQO total e filtrada de 80 e 83%, respectivamente, atribuídas a sua maior porosidade, a qual proporcionou maior retenção e fixação da biomassa que, quantificada na forma de SVT, foi de 1.301 mg g-1 de espuma. Por outro lado, o reator preenchido com escória gerou efluentes com menores concentrações de compostos fenólicos, que foram estatisticamente diferentes (P<0,05) das obtidas nos outros reatores. O aumento na DQO afluente aos reatores também possibilitou o desenvolvimento e crescimento do biofilme microbiano aderido que apresentou grande variedade de espécies, tendo sido registradas morfologias semelhantes a bacilos, bacilos curvos, cocos, filamentos, Methanosaeta sp. e Methanosarcina sp., este último com menor freqüência. Pela análise dos resultados, pode-se concluir que os reatores apresentaram desempenhos satisfatórios, tornando-os alternativa viável para ser aplicada no tratamento da ARC, com destaque para espuma de poliuretano como material suporte.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_CARMINATTI.pdf: 1003035 bytes, checksum: 8564e54c742b47d3e336ac8bdd87e443 (MD5) Previous issue date: 2006-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Anaerobic threshold (LAn) obtained during an incremental test with continuous effort, presumably indicate the workload corresponding to maximal lactate steady state (MSSL). Based on this present theoretical model, several non-invasive LAn derived from TCAR have been used as predictors of MSSL. Among them, the HR thresholds identified by visual inspection (PDv) and by the mathematical method (Dmáx), predicted Dmáx (Dmáxpred) and threshold velocity of 4 mmol·l-1 predicted (V4pred). The purpose of the present investigation was to ascertain the validity of these thresholds as predictors of MSSL in Futsal. Eight Futsal players (21.3 ± 3.1 years; 177.4 ± 7.7 cm; 79.4 ± 21.2 kg; 13.2 ± 5,7 % of fat) were submitted to the following field tests: 1) Incremental test of intermittent run (TCAR) performed in the shuttle run system, constituted of repetitions of 12 second runs interpolated by 6 seconds of walk, with initial speed of 9 Km·h-1 and increased of 0.6 Km·h-1 every 90 seconds until voluntary exhaustion. Variables identified in the TCAR: velocity (V) and HR of several predictors LAn; 2) Constant workload test, with duration of 32 minutes divided in 4 series of 8 minutes of intermittent run (same system applied in TCAR), with passive interval of 1 minute to collect 25 &#956;L of blood samples and measure the HR. MSSL was defined as being the highest speed where the lactate steady-state occurred (increase not superior to 1.2 mmol·l-1 between the 8th and 32nd minute). The first constant workload test of 32 minutes was conducted with 100% of the speed of Dmáx (VDmáx) and following constant load tests were performed and speed increased 0.6 km·h-1 after each constant load test until the MSSL was attained. Variables identified in the test: velocity and HR corresponding to MSSL (VMSSL and HRMSSL). The results obtained to velocity and HR of predictor s LAn were: VPDv (13.0 ± 1.5 km·h-1), VDmáx (12.2 ± 1.4 km·h-1), VDmáxpred (12.4 ± 1.2 km·h-1), V4pred (13.3 ± 0.8 km·h-1) and HRPDv (186 ± 11 bpm), HRDmáx (178 ± 10 bpm), HRDmáxpred (183 ± 8 bpm), when compared to VMSSL (12.5 ± 1.6 km·h-1) and HRMSSL (182 ± 4 bpm) respectively, didn t show differences (p>0.05). The correlations found were significant, specially VDmáx (r = 0.98) and HRDmáx (r = 0.88), with exceptions for HRDmáxpred (r = 0.53) and V4pred (r = 0.70), both not significant. The values found in the concentration of lactate in MSSL were 4.2 ± 1.8 mmol·l-1 (1.4 to 6.7). Therefore, the conclusion is that LAn derived from TCAR are valid as predictors of MSSL in Futsal players and that the physiological responses verified in this intermittent running were similar to the present theoretical model, suggesting a generalizable model. / O Limiar anaeróbio (Lan) obtido durante um teste incremental em esforço contínuo, presumivelmente indica a carga de trabalho correspondente ao máximo steady-state de lactato (MSSL). Com base nesse modelo teórico vigente, diversos LAn não-invasivos derivados do TCAR têm sido utilizados como preditores do MSSL. Entre eles, os limiares de freqüência cardíaca identificados por inspeção visual (PDv) e pelo método matemático (Dmáx), o Dmáx predito (Dmáxpred) e a velocidade de limiar de 4 mmol·l-1 predita (V4pred). O objetivo da presente investigação foi verificar a validade desses Lan como preditores do MSSL na modalidade de Futsal. Oito jogadores de Futsal (21,3 ± 3,1 anos; 177,4 ± 7,7 cm; 79,4 ± 21,2 kg; 13,2 ± 5,7 %gordura) foram submetidos aos seguintes testes de campo: 1) Teste incremental de corrida intermitente (TCAR) realizado em sistema de "ida-e-volta", constituído de repetições de 12 segundos de corrida intercaladas por 6 segundos de caminhada, com velocidade inicial de 9 km·h-1 e incrementos de 0,6 km·h-1 a cada 90 segundos até a exaustão voluntária. Variáveis identificadas no TCAR: velocidade (V) e freqüência cardíaca (FC) dos diversos Lan preditores; 2) Teste de carga constante (TCC) com duração de 32 minutos divididos em 4 séries de 8 minutos de corrida intermitente (mesmo sistema aplicado no TCAR), com intervalo passivo de 1 minuto para coletar amostras de 25 µL de sangue e mensurar a FC. O MSSL foi definido como sendo a maior velocidade onde ocorreu steady-state de lactato (aumento não superior a 1,2 mmol·l-1 entre o 8º e 32º minuto). O primeiro TCC foi realizado com 100% da velocidade do Dmáx (VDmáx) e subsequentes TCC foram aplicados e a velocidade incrementada em 0,6 km·h-1 após cada TCC até que o MSSL foi verificado. Variáveis identificadas no TCC: V e FC correspondentes ao MSSL (VMSSL e FCMSSL). Os resultados obtidos para V e FC dos Lan preditores foram: VPDv (13,0 ± 1,5 km·h-1), VDmáx (12,2 ± 1,4 km·h-1), VDmáxpred (12,4 ± 1,2 km·h-1), V4pred (13,3 ± 0,8 km·h-1) e FCPDv (186 ± 11 bpm), FCDmáx (178 ± 10 bpm), FCDmáxpred (183 ± 8 bpm), respectivamente. Quando foram comparadas com a VMSSL (12,5 ± 1,6 km·h-1) e FCMSSL (182 ± 4 bpm), não apresentaram diferenças (p>0,05). As correlações encontradas foram significantes, com destaque para a VDmáx (r = 0,98) e FCDmáx (r = 0,88), com exceções para FCDmáxpred (r = 0,53) e V4pred (r = 0,70), ambas não significantes. Os valores encontrados de concentração de lactato no MSSL foram 4,2 ± 1,8 mmol·l-1 (1,4 a 6,7). Assim, concluiu-se que os Lan derivados do TCAR são válidos como preditores do MSSL em jogadores de Futsal e que, as respostas fisiológicas verificadas nesse sistema de corrida intermitente foram similares ao modelo teórico vigente, sugerindo um modelo generalizável.

O objetivo deste estudo foi verificar se existe máxima fase estável de lactato (MFEL) nos exercícios LP e SR e analisar o comportamento de variáveis ventilatórias ventilação (Ve) e consumo de oxigênio (VO2), bem como lactacidemia, freqüência cardíaca (FC) e percepção subjetiva de esforço (PSE) na intensidade da MFEL e comparar as respostas entre os exercícios. Foram avaliados 12 homens jovens (20-33 anos) saudáveis e com experiência mínima de 6 meses em treinamento resistido, que passaram por teste de 1 repetição máxima (1RM), teste crescente para determinação do limiar anaeróbio (AT) e mais três sessões para a determinação da MFEL. Todas as sessões foram realizadas no mesmo horário do dia, separadas por 48 a 72 horas de intervalo. O valor de 1RM no LP foi de 298,0 ± 36,6 kg enquanto que no SR foi 93,7 ± 21,8 kg. A intensidade máxima atingida no teste crescente no LP foi 70,00 ± 12,25% de 1RM e no SR 50,00 ± 8,16% de 1RM, sendo esta diferença estatisticamente significativa (p0,05). A lactacidemia final também foi significativamente maior (p0,05) no LP comparada ao SR (8,36 ± 2,34 vs. 5,43 ± 1,12 mmol/L, respectivamente). O AT, expresso em percentual de 1RM, no LP foi de 27,9 ± 3,7% e no SR de 24,1 ± 4,4% de 1RM, porém esta diferença não foi estatisticamente significante. A lactacidemia no momento do teste crescente em que o AT era atingido também não apresentou diferença significativa, sendo 2,29 ± 0,58 mmol/L no LP e 2,52 ± 0,65 no SR. A intensidade da MFEL, no LP foi de 29,17 ± 7,02% de 1RM, enquanto que no SR a intensidade da MFEL foi de 21,67 ± 4,44% de 1RM, sendo esta diferença estatisticamente significativa (p0,05). No LP não houve diferença significativa entre as intensidades do AT e da MFEL (27,9 ± 3,7% e 29,2 ± 7,0% de 1RM, respectivamente). No SR intensidade do AT foi significativamente maior (p0,05) que a intensidade da MFEL (24,1 ± 3,4% e 21,7 ± 4,4% de 1RM, respectivamente). Durante a realização de exercício na MFEL, a ocorreu aumento de Ve, VO2, FC e PSE seguidos de estabilização, sem diferenças entre os exercícios. Estes resultados demonstram que é possível verificar MFEL nos exercícios LP e SR, e que no LP a intensidade é maior. As diferenças encontradas no teste crescente e na intensidade da MFEL são provavelmente causadas pelas características dos exercícios. / The purpose of the study was to verify if there is a maximal lactate steady state (MLSS) for the Leg Press (LP) and Bench Press (BP) exercises and to analyse ventilatory responses ventilation (Ve) and oxygen uptake (VO2), heart rate (HR), blood lactate concentration (BLC) and ratings of perceived exertion (RPE) to those exercises performed on MLSS intensity and to compare those responses for the exercises. 12 young healthy men with a minimal experience of 6 months of resistance training volunteered for the study. Volunteers underwent a 1 repetition maximum test (1RM), na incremental test to determine anaerobic threshold (AT) and three more sessions to determine MLSS. Session were performed on the same time of Day and separeted by a 48-72h interval. 1RM values for LP and BP were 298,0 ± 36,6kg and 93,7 ± 21,8 kg, respectively. The maximal intensity in the incremental test was 70 ± 12,25% of 1RM for LP and 50,00 ± 8,16% of 1RM for BP, which was a significant difference (p0,05). Post-test blood lactate concentration (BLS) was also significantly higher for LP (8,36 ± 2,34 vs. 5,43 ± 1,12 mmol/L, respectively) (p0,05). AT intensity and was not significantly different for LP and BP (27,9 ± 3,7% vs. 24,1 ± 3,6, respectively). BLC on AT was not significantly different for LP (2,29 ± 0,58 mmol/L) and BP (2,52 ± 0,65). MLSS intensity on LP (29,17 ± 7,02% of 1RM) was significantly higher (p0,05) compared to MFEL on BP (21,67 ± 4,44% of 1RM). When compared to AT, MLSS intensity for LP was not significantly different, but for BP it was significantly lower. During exercise on MLSS, oxygen uptake and ventilation, HR and RPE rose significantly compares to rest and then stabilized. There were no differences between exercises. These results show that it is possible to identify a MLSS on the LP and BP exercises, and that for LP this intensity is higher. The differences found between exercises can be atributted to the intrinsic caractheristics of each exercise.

Os efeitos das relações DQO/sulfato e das variações progressivas da concentração de sulfato sobre o desempenho de um reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) em escala de bancada, tratando substrato sintético submetido a aumentos na concentração de sulfato afluente, foram investigados. O substrato sintético foi composto por glicose, acetato de amônio, bicarbonato de sódio e soluções nutricionais de sais e metais traços. O reator foi preenchido com matrizes cúbicas de espuma de poliuretano para imobilização da biomassa. A demanda química de oxigênio (DQO) no afluente foi de cerca de 2435 '+ OU -' 632 mg/L ao longo dos experimentos, enquanto a concentração de sulfato afluente foi progressivamente aumentada de 28 para 1000 e 2000 mg/L, resultando em relações DQO/sulfato de 87, 2,4 e 1,22, respectivamente, nas quatro etapas experimentais avaliadas. Sob relação DQO/sulfato de 87 houve indicações de sintrofismo entre microrganismos metanogênicos (MM) e microrganismos redutores de sulfato (MRS). Na relação DQO/sulfato de 2,4 houve predomínio da redução de sulfato, e portanto dos MRS, enquanto na relação DQO/sulfato de 1,22 houve limitação da redução de sulfato, indicando provável predomínio de MM sobre MRS, devida a limitações de biomassa ou de matéria orgânica disponível, ou de transferência de massa para o sulfato. Entretanto, metanogênese e redução de sulfato não foram processos excludentes. De maneira a melhorar a separação líquido-gás, uma nova configuração segmentada foi internamente testada no reator, de modo que o mesmo fosse capaz de atingir e manter o estado de equilíbrio dinâmico aparente / The effects of the COD to sulfate ratio and of the progressive variations of sulfate concentrations on the performance of a bench-scale horizontal-flow anaerobic immobilized sludge (HAIS) reactor treating a synthetic substrate under increasing sulfate concentrations was investigated. The synthetic substrate was composed of glucose, ammonium acetate, sodium bicarbonate and trace metal nutritional solution. The reactor was filled with polyurethane foam cubic matrices for biomass immobilization. Influent chemical oxigen demand (COD) was kept almost constant along the experiments (2453 '+ OR -' 632 mg/L) while the influent sulfate concentration was increased from 28 to 1000 and 2000 mg/L, resulting in COD/'SO IND.4 POT.-2' ratios of 87; 2,4; and 1,22, respectively, in the four experimental phases assayed. Under COD/'SO IND.4 POT.-2' ratio of 87, there was indication of syntrophism between methanogenic microorganisms (MM) and sulfatereducing microorganisms (SRM). Under COD/'SO IND.4 POT.-2' ratio of 2,4, there was a sulfate reduction predominance and therefore, of SRM, while under COD/'SO IND.4 POT.-2' of 1,22, there was a sulfate reduction limitation, that probably indicates a MM predominance over SRM, due to biomass limitation, or available organic matter limitation, or sulfate mass transfer limitation. Meanwhile, there was no exclusion between methanogenesis and sulfate reduction processes. In order to improve better liquid-gas separation, a new staged configuration was tested inside the reactor, so that it was able to reach and to maintain the dynamic steady-state equilibrium

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:18:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge Marcell Coelho Menezes.pdf: 2026265 bytes, checksum: 1b08242de0fd6c2d712d982021510d06 (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / About 260 tons of municipal solid waste (MSW) is collected daily in Brazil and due to lack of proper management, these wastes are disposed of improperly usually impacting the environment. In the final destinations, the organic solid waste (OSW) present in MSW, undergo biodegradation, producing leachate and greenhouse gases. The vegetable solids wastes (VSW) portion of the OSW should be highlighted regarding the treatment, as they are generated in large quantities in central supply and can therefore be a major risk to the environment. An alternative that stands under the OSW treatment is anaerobic digestion, due produce CH as the final product, considering as a source of renewable energy. In this study was analyzed the behavior of the anaerobic digestion of VSW in anaerobic batch reactor (ABR), and the influence of ambient temperatures (average 21.5°C), 40 and 50°C and total solids of 36.2, 48.5 and 59.9 gST.L -1 in its biostabilization. The experimental system was installed and monitored on the premises of the Experimental Station for Biological Treatment of Sewage at the State University of Paraiba, Campina Grande - PB. The substrates used to feed the reactors were prepared from the mixture of VSW and anaerobic sewage sludge, originating from a UASB reactor. 27 ABR were monitored, 12 with 2.30 liters and 15 with 1.15 liter of volume unit, being allowed to about 15% of the volume for the head-space. The quantification of the volume of biogas was performed daily and determination of its composition, by gas chromatography, weekly. After 160 days of monitoring, the reactors were unloaded and the biostabilized substrate was characterized. Among the conditions studied, it was observed that the best treatment that favored the anaerobic digestion was for reactors with a substrate containing total solids of 36.2 gST.L-1 at room temperature, resulting in removal efficiency 28.5% of total COD, volume 23.85 liters of biogas, 9.05 liters of CH4 and CH maximum percentage of 56% in the biogas. Thus, anaerobic digestion can be considered a viable alternative for the treatment of VSW, taking advantage of its potential energy in a rational manner and reducing the volume of waste going to landfills and/or landfills. / Cerca de 260 mil toneladas de resíduos sólidos urbanos (RSU) são coletados diariamente no Brasil e devido à falta de gerenciamento adequado, o descarte desses resíduos geralmente causa impactos ambientais. Nas destinações finais, os resíduos sólidos orgânicos (RSO), presentes nos RSU, sofrem biodegradação, produzindo lixiviado e gases de efeito estufa. Os resíduos sólidos orgânicos vegetais (RSOV), parcela dos RSO, merecem destaque quanto ao tratamento, pois os mesmos são gerados em grandes quantidades nas centrais de abastecimento, portanto podem constituir grande risco ao ambiente. Uma alternativa que se destaca no âmbito do tratamento de RSO é a digestão anaeróbia, isto devido produzir CH como produto final, considerando-se como fonte de energia renovável. Neste estudo foi analisado o comportamento da digestão anaeróbia dos RSOV em reatores anaeróbios em batelada (RAB), verificando a influência das temperaturas ambiente (média 21,5ºC), 40 e 50ºC e concentração de sólidos totais de 36,2; 48,5 e 59,9 gST.L -1 em sua bioestabilização. O sistema experimental foi instalado e monitorado nas dependências da Estação Experimental de Tratamento Biológico de Esgoto Sanitário da Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande PB. Os substratos utilizados na alimentação dos reatores foram preparados a partir da mistura de RSOV e lodo anaeróbio de esgoto sanitário, oriundo de reator UASB. 27 RAB foram monitorados, sendo 12 de 2,30 litros e 15 de 1,15 litros de capacidade volumétrica unitária, sendo reservado cerca de 15% deste volume para o headspace. A quantificação do volume do biogás foi realizada diariamente e a determinação de sua composição, por cromatografia gasosa, semanalmente. Após 160 dias de monitoramento, os reatores foram descarregados e o substrato bioestabilizado foi caracterizado. Dentre as condições estudadas, observou-se que o tratamento que melhor favoreceu o processo de digestão anaeróbia foi para os reatores com substrato contendo concentração de sólidos totais de 36,2 gST.L a temperatura ambiente, obtendo-se eficiência de remoção de DQO de 28,5%, volume de 23,85 litros de biogás, 9,05 litros de CH4 total e percentual máximo de CH no biogás de 56%. Assim, a digestão anaeróbia pode ser considerada alternativa viável para o tratamento dos RSOV, aproveitando seus potenciais energéticos de forma racional e reduzindo o volume de resíduos destinados a lixões e/ou aterros.