A máxima fase estável do lactato (MFEL) é considerada uma intensidade critica em exercício dinâmico e sua intensidade é específica do grupo etário. No entanto, apesar da relação existente entre a intensidade de esforço e os ajustes cardiovasculares, metabólicos e ventilatórios durante o exercício resistido, a MFEL foi muito pouco estudada neste tipo de exercício. O objetivo do estudo foi verificar e comparar a existência de MFEL nos exercícios leg press (LP) e supino reto (SR) em dois grupos: jovens e idosos. Além disso, analisar o comportamento das variáveis ergoespirométricas (VE, VO2 e VCO2), lactacidemia, freqüência cardíaca (FC), pressão arterial (PA) e percepção subjetiva de esforço (PSE) na intensidade da MFEL. Foram avaliados 13 homens jovens (26,1 +/- 2,9 anos) e 11 idosos (68,9 +/- 4,0 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 (LAn) 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 LAn, expresso em %1RM, foi significativamente superior no LP em relação ao SR para os dois grupos estudados (LP: 27,8 +/- 3,6 %1RM nos jovens e 27,9 +/- 5,0% 1RM nos idosos; SR: 24,0 +/- 3,0% 1RM nos jovens e 21,5 +/- 3,1% 1RM nos idosos). Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas na intensidade do LAn entre os grupos em cada aparelho. A lactacidemia na intensidade do LAn foi significativamente inferior no LP (1,86 +/- 0,63 mmol/L nos jovens e 1,23 +/- 0,34 mmol/L nos idosos) em relação ao SR (2,08 +/- 0,41 mmol/L nos jovens e 1,91 +/- 0,40 mmol/L nos idosos). A intensidade da MFEL no grupo de jovens foi 29,2 +/- 6,7% 1RM no LP e 21,7 +/- 4,4% 1RM no SR. No grupo e idosos, a MFEL ocorreu a 30,9 +/- 4,9% 1RM no LP e 23,3 +/- 6,6% 1RM no SR. A MFEL ocorre em intensidade significativamente menor no aparelho SR para os dois grupos (p < ou = 0,05), sem diferenças estatisticamente significativas entre os grupos. Não houve diferença significativa entre as intensidades do LAn e da MFEL para os dois grupos nos dois aparelhos. Durante a realização do exercício na MFEL, ocorreu a estabilização dos parâmetros ergoespirométricos, FC, PA e PSE entre a série 9 e série 15. Estes resultados demonstram que é possível determinar MFEL nos exercícios LP e SR para as duas populações estudadas. A MFEL ocorre em intensidades superiores no exercício LP. A intensidade da MFEL, expressa em percentual de 1RM, é semelhante à intensidade do LAn. / The maximal lactate steady state (MLSS) is considered a critical intensity of dynamic exercise and its intensity is specific to the age group. However, despite the relationship between exercise intensity and cardiovascular, metabolic and ventilatory adjustments during resistance exercise, the MLSS was unknown in this type of exercise. The purpose of the study was to verify and to compare if there is a maximal lactate steady state (MLSS) for leg press (LP) and bench press (BP) exercises in two different groups: young and older people. Furthermore, to evaluate the ventilatory responses (VE, VO2 e VCO2, blood lactate concentration (BLC), heart rate (HR), blood pressure and rate of perceived exertion (RPE) to those exercises performed on MLSS intensity. 13 young men (26,1 +/- 2,9 years) and 11 elderly healthy men (68,9 +/- 4,0 years) with a minimal experience of 6 months of resistance training volunteered for the study. Volunteers underwent a 1 repetition maximum test (1RM), an incremental test to determine anaerobic threshold (AT) and three more sessions to determine MLSS. Session were performed on the same time of day and separated by a 48-72 h interval. AT intensity (%1RM) was significantly higher for LP than BP for the two groups studied (LP: 27,8 +/- 3,6% 1RM for young group and 27,9 +/- 5,0% 1RM for elderly; BP: 24,0 +/- 3,0%1RM for young group and 21,5 +/- 3,1%1RM for elderly). There was no significant difference between groups in the AT intensity. BLC on AT was significantly lower for LP (1,86 +/- 0,63 mmol/L for young group and 1,23 +/- 0,34 mmol/L for elderly) than BP (2,08 +/- 0,41 mmol/L for young and 1,91 +/- 0,40 mmol/L for elderly). MLSS intensity for young group was 29,2 +/- 6,7% 1RM in LP and 21,7 +/- 4,4% 1RM in BP. For elderly, MLSS was 30,9 +/- 4,9% 1RM in LP and 23,3 +/- 6,6% 1RM in BP. MLSS intensity was significantly lower in BP for both groups (p < or = 0,05), with no statistical differences between groups. There was no significant difference between AT and MLSS intensities on both groups. During exercise on MLSS, ventilatory parameters, HR, blood pressure and RPE stabilized between set 9 and set 15. These results show that it is possible to identify MLSS on the LP and BP exercises for both populations. MLSS intensity is higher in LP exercise, when compared to BP. MLSS intensity is similar to the AT intensity.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade da aplicação de um reator anaeróbio híbrido &#40;RAnH&#41; em escala plena para tratamento de esgoto sanitário, contendo Biobob &#174; como meio suporte para imobilização celular. O reator possui volume útil igual a 2.495 m3 e foi resultado de uma adaptação de um reator UASB por meio da introdução de 1.000 m3 de material suporte Biobob&#174; em parte do volume reacional do reator, transformando-o em um reator anaeróbio híbrido com leito fixo e manta de lodo. O reator foi monitorado por 480 dias consecutivos, sendo avaliado seu desempenho frente ao aumento gradativo da vazão média e às vazões decorrentes de horários de pico e períodos com elevada pluviosidade. O reator apresentou bom desempenho durante todo o período operacional, mantendo a qualidade do efluente tratado &#40;DQO efluente média de 178 &#177; 30mg.L-1 e SST de 54 &#177; 25 mg.L-1&#41; mesmo quando submetido à elevadas cargas hidráulicas proporcionadas por períodos de alta pluviosidade, mostrando-se como uma excelente alternativa para aumento da capacidade de tratamento de reatores UASB sem a necessidade de ampliações físicas no reator. Para um TDH médio de 5,8 h, que corresponde a um período em que houve vários picos de vazão, o reator manteve-se estável durante todo o período, com valores no efluente de DQO e SST de 169 &#177; 24 mg.L-1 e 47 &#177; 17 mg.L-1, respectivamente. Aproximadamente 70&#37; do total da biomassa presente no reator encontra-se em suspensão no leito de lodo e 30&#37; encontra-se aderida aos meios suportes, sendo ambas as frações fundamentais para o bom desempenho e estabilidade do tratamento. O rendimento da produção de biomassa observada &#40;Yobs&#41; foi de 0,182 g SSV.g-1 DQOremovida. Considerando-se a carga orgânica removida por meio da DQO bruta afluente e da DQO filtrada efluente, o Y\'obs foi de 0,143 g SSV. g-1 DQOremovida. A produção de lodo &#40;considerando somente o descarte de sólidos pela via convencional &#41; foi de 0,073 g ST.g-1 DQO aplicada. Ambas as frações de biomassa &#40;suspensa e aderida&#41; apresentaram potencial metanogênico similar para condições com carga orgânica aplicada de 0,57 g DQO. g-1 SVT. A produção de energia elétrica estimada com o reaproveitamento do biogás gerado no RAnH, para a vazão média do período de 7.170 m3.d-1, foi de 31.798 kW.h.mês-1, o equivalente a 10 &#37; do consumo energético mensal atual da ETE. O aproveitamento dessa energia acarretaria em uma economia mensal de R&#36; 17.170,73. / This study aimed to assess the feasibility of implementing a hybrid anaerobic reactor &#40;HAnR&#41; at full scale for treating wastewater containing Biobob&#174; as a packing material for cell immobilization. The reactor volume is 2,495 m3 and was the result of an adaptation of a UASB reactor by introducing 1,000 m3 of packing material Biobob&#174; in the reaction volume of the reactor, turning it into a hybrid anaerobic reactor with fixed bed and sludge blanket. The reactor was monitored for 480 consecutive days and evaluated their performance with the gradual increase of the average flow and the flow resulting from peak hours and periods of high rainfall. The reactor showed good performance throughout the operational period, maintaining the quality of treated efluente &#40;COD effluent of 178 &#177; 30 mg. L-1 and TSS 54 &#177; 25 mg. L-1&#41; even when subjected to high hydraulic loads provided by rainy periods, showing up as an excellent alternative to increase the UASB treatment capacity without the need for expansion physical the reactor. For an average HRT of 5.8 h, which corresponds to a period in which there were several peaks flow, the reactor remained stable throughout the period, with values in the effluent COD and TSS of 169 &#177; 24 mg.L-1 and 47 &#177; 17 mg.L-1, respectively. Approximately 70&#37; of the total biomass present in the reactor was in suspension in the sludge bed and 30&#37; adhered to the support material, and both fractions fundamental to the performance and stability of the treatment. The observed yield of biomass production &#40;Yobs&#41; was 0.182 g CODr.VSS.g-1. Considering the organic load removed by the total COD of influent and effluent COD filtered, the Y\'obs was 0.143 g CODr.VSS.g-1. The sludge production &#40;considering only the disposal of solid by conventional means&#41; was 0.073 g COD.TS.g-1 .Both biomass fractions &#40;suspended and attached&#41; have similar potential to methanogenic conditions with organic load of 0.57 g COD.g-1 SVT. The production of electricity estimated to reuse biogas generated in HAnR, for the average flow of the period 7,170 m3.d-1, was 31,798 kW.h.mês-1, equivalent to 10&#37; of the current monthly energy consumption in the sewage treatment plant. The use of this energy would result in a monthly savings of R&#36; 17,170.73.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lidiana de Andrade.pdf: 573128 bytes, checksum: aea6329b21b37790be3adaed5e1f2ec1 (MD5) Previous issue date: 2008-06-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Effluents from fish slaughterhouse are rich in nutrients, among other there is nitrogen that causes eutrophication in rivers. Nitrogen removal can be done in two parts: Nitrification and Denitrification. Nitrification is influenced by factors such as temperature, pH, alkalinity, C/N relation and other. This experiment aimed to test the influence of air flow and ammonia concentration in nitrification process in a sequential batch reactor with immobilized biomass. The reactor had volume of 2.5L, it was operated as rotational central composed design (DCCR), which were tested the factors: air flow (1 to 3L.min-1), initial concentration of ammonia nitrogen (40 to 100mgN.L-1). The results evaluated were conversion rate of ammonia to nitrate, nitrite percentage of accumulation, and capacity of microorganisms detention. The results showed with confidence interval of 95%, that the concentrations decrease of evaluated factors significantly increased the conversion percentage of ammonia to nitrate. The nitrite percentage of accumulation was influenced significantly by the increasing concentration of ammonia. And the biomass capacity of detention has not suffered significant influence from any factors considered. / Os efluentes de abatedouro de peixes são ricos em nutrientes e, entre eles, está o nitrogênio que causa a eutrofização dos corpos de água. A remoção do nitrogênio pode ser feita em duas etapas: nitrificação e desnitrificação. A nitrificação é influenciada por fatores como temperatura, pH, alcalinidade, relação C/N entre outros. Este experimento teve como objetivo testar a influência da vazão de ar e da concentração de nitrogênio amoniacal no processo de nitrificação em reator em batelada seqüencial com biomassa imobilizada. O reator com volume de 2,5L foi operado conforme delineamento composto central rotacional, em que foram avaliados os fatores: vazão de ar (de 1 e 3 L.min-1); e concentração inicial de nitrogênio amoniacal (de 40 e 100 mgN.L-1). As variáveis-resposta analisadas foram: porcentagem de conversão de nitrogênio amoniacal a nitrato, porcentagem de acúmulo de nitrito e capacidade de imobilização dos microrganismos. Os resultados mostraram, com intervalo de confiança de 95%, que a diminuição das concentrações dos fatores avaliados aumentou significativamente a porcentagem de conversão de nitrogênio amoniacal a nitrato. A porcentagem de acúmulo de nitrito foi influenciada de forma significativa somente com o aumento da concentração de nitrogênio amoniacal. E a capacidade de imobilização da biomassa não sofreu influencia significativa de nenhum dos fatores analisados.

Este trabalho comparou oito lagoas de estabilização da região Noroeste do Estado de São Paulo, que tratam esgotos predominantemente sanitários de Coroados, Lourdes, Planalto, Zacarias, Alto Alegre, Pongaí, Irapuã e Adolfo, cidades pequenas, com no máximo 5500 habitantes (1700 ligações), onde os quatro primeiros sistemas são compostos apenas por lagoas facultativas primárias e os quatro últimos por lagoas anaeróbias e lagoas facultativas secundárias. Vinte e cinco variáveis físicas, químicas e biológicas foram analisadas em amostras compostas coletadas entre 24/05/2000 e 03/10/2000. A análise da batimetria efetuada fornece indicações de prazos para a remoção do lodo do fundo das lagoas. As taxas de acúmulo de lodo médias obtidas para as lagoas anaeróbias e facultativas primárias foram de 0,07 e 0,14 m3/hab.ano, respectivamente. O pH do efluente das lagoas anaeróbias e das facultativas foi em média 6,6 e 7,4. Nas lagoas anaeróbias observou-se alta remoção de sólidos suspensos e de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) com eficiência geral média de 64% e 61% respectivamente. Os sistemas não atenderam plenamente à legislação no tocante a eficiência de remoção de DBO de 80%, porém o valor médio encontrado para os oito sistemas foi de 78%, bastante próximo do exigido. Sugere-se para a região, para eficiência de remoção de DBO de 80%, lagoas anaeróbias com tempo de detenção de 5 dias e para as lagoas facultativas primárias e secundárias tempos de detenção de 25 e 15 dias respectivamente, e taxas de aplicação superficial de 140 e 130 kg DBO/ha.dia, respectivamente. Não foi atingido o limite máximo de 1000 coliformes fecais por 100 ml, obtendo-se média geral de remoção de 97,40% inferindo-se que há necessidade de um processo de tratamento complementar para a remoção de microrganismos. Não observou-se correlação entre eficiência do sistema e relação comprimento/largura das lagoas. Constatou-se maus odores mesmo na ausência de concentrações detectáveis de sulfeto. A remoção média geral de amônio (NH4+), nitrogênio total, fosfato total dissolvido e fósforo total foi de 31%, 12%, 24% e 27% respectivamente nos sistemas estudados. / The present work compared the performance of eight stabilization ponds in the Northwest region of São Paulo state, that treat predominantly the domestic sewage from eight small cities with a maximum of 5000 inhabitants (1700 links): Coroados, Lourdes, Planalto, Zacarias, Alto Alegre, Pongaí, Trapuã and Adolfo. The first four systems are made of four primary facultative ponds and the last four by anaerobic ponds and secondary facultative ponds. A total of twenty-five chemical, physical and biological variables were analyzed in integrated samples collected between 24/05/2000 and 03/10/2000. The bathymetric analysis performed has indicated deadlines for sludge removal from the stabilization pond bottom. Mean sludge accumulation rates o btained for anaerobic and primary facultative ponds were 0.07 and 0.14 m3/inhabt.year, respectively. Effluents from anaerobic and facultative ponds had a mean pH of 6.6 and 7.4. In anaerobic ponds a righ rate of suspended solids removal was found and the Biochemical Oxygen Demand (BOD) had an overall general efficiency of 64% and 61%, respectively. The systems did not completely attend the present legislation in respect to a BOD removal of 80%, as required, however the mean value for the eight systems monitored was 78%, very close to the established limit. It is therefore suggested that for this region, in order to attain the removal efficiency of 80% anaerobic ponds should have a residence time of 5 days and the primary and secondary facultative ones should have residence times of 25 and 15 days respectively, coupled to loading rates of 140 and 170 Kg BOD/ha.day respectively. Also, the maximum limit of 1000 fecal coliforms per 100 ml was not reached, and in general there was a mean removal efficiency of 97.40%, indicating that an additional treatment process needs to be implemented for a successful removal of coliforms. No correlation was found between the removal efficiency and morphometry (length/weight) pond characteristics. Bad smell was present even in the absence of detectable amounts of sulfide. The mean efficiency for the removal of ammonium (NH4+), total nitrogen, total dissolved phosphorus and total phosphorus were 31%, 12%, 24%, and 27% respectively, among the systems studied.

A degradação da metilamina foi investigada por meio da avaliação da velocidade específica máxima de produção de metano (VEM CH4) e da comunidade microbiana relacionada aos Domínios Bacteria e Archaea. Para isso, foram realizados dois ensaios com reatores anaeróbios em batelada inoculados com lodo granulado oriundo de reator UASB usado no tratamento de água residuária de abatedouro de aves. Em todos os ensaios, os reatores controle, que não receberam adição de metilamina, apresentaram VEM CH4 de 0,04 mmol/L g STV dia. O primeiro ensaio avaliou a degradação da metilamina em diferentes concentrações de inóculo (2,5, 5,0 e 10,0 g STV/L) e substrato (1.550 e 3.100 mg metilamina/L). A concentração de \'CH IND.4\' esperada estequiometricamente foi atingida em todos os reatores (37,50 e 75,00 mmol \'CH IND.4\'/L, para concentrações de 1.550 e 3.100 mg metilamina/L, respectivamente), exceto para aquele com 2,5 g STV/L e 3.100 mg metilamina/L, que produziu somente 2,04 mmol \'CH IND.4\'/L. A maior velocidade específica máxima de produção de \'CH IND.4\' foi 4,42 mmol/L g STV dia, obtida nos reatores com 2,5 g STV/L e 1.550 mg metilamina/L. Os reatores inoculados com 5,0 g STV/L tiveram VEM CH4 de 2,31 e 2,34 para 1.550 e 3.100 mg metilamina/L, respectivamente. Os reatores com 1.550 mg metilamina/L e 10,0 g STV/L apresentaram VEM CH4 de 1,28 mmol/L g STV dia. A concentração de \'N\'-\'NH IND.4\'POT.+\' excedeu em 12,9%, 0,7% e 18,3% o valor esperado (698 mg/L) para os reatores com 1.550 mg metilamina/L e 2,5, 5,0 e 10,0 g STV/L, respectivamente. Nos reatores com 3.100 mg metilamina/L, as concentrações finais de \'N\'-\'NH IND.4\'POT.+\' foram 122 e 1.726 mg/L para concentrações de inóculo de 2,5 e 5,0 g STV/L, respectivamente. O segundo ensaio comparou diferentes relações metilamina/sulfato (0,71, 1,26 e 2,18) em reatores inoculados com 5,0 g STV/L contendo 1.550 mg metilamina/L. As concentrações de \'CH IND.4\' esperadas estequiometricamente foram atingidas em todos os reatores. As velocidades específicas máximas de formação de \'CH IND.4\' foram de 2,54, 2,31 e 3,14 mmol/L g STV dia para as relações metilamina/sulfato 0,71, 1,26 e 2,18, respectivamente. Em todos os reatores, a concentração de \'N\'-\'NH IND.4\'POT.+\' atingiu média final de 1200 mg/L. Os reatores controle consumiram 71,9% do sulfato adicionado. Os reatores com relação metilamina/sulfato 0,71, 1,26 e 2,18 consumiram 49,6%, 61,6% e 83,2% de todo o sulfato adicionado, respectivamente. Nos dois ensaios, os exames microscópicos revelaram a presença de cocos, bacilos, filamentos, cocos e sarcinas fluorescentes. Nos reatores alimentados apenas com metilamina, o seqüenciamento de fragmentos da região 16S do RNAr detectou cinco Filos do Domínio Bacteria (Acidobacteria 4%, Firmicutes 11%, Proteobacteria 14%, Spirochaetes 13% e Synergistes 47%). Nos reatores com metilamina e sulfato, sete Filos foram detectados (Firmicutes 45%, Proteobacteria 7%, Spirochaetes 2%, Synergistes 16%, Chloroflexi 4%, Thermotogae 8% e Planctomycetes 1%). Nos dois ensaios, o Domínio Archaea foi predominantemente representado pelas Famílias Methanomicrobiaceae, Methanosaetaceae e Methanosarcinaceae, com presença de Methanomethylovorans hollandica, uma espécie de arquéia metanogênica com metabolismo especializado na degradação de metilamina. / The degradation of methylamine was investigated assessing the maximum specific methane production rate (MSR CH4) and the microbial community related to Bacteria e Archaea Domains. For this, two tests were performed in anaerobic batch reactors inoculated with granular sludge from an UASB reactor used in the treatment of poultry wastes. In all experiments, the control reactors, without methylamine addition, showed MSR CH4 of 0.04 mmol/L g TVS day. The first experiment evaluated the degradation of methylamine at different inoculum concentrations (2.5, 5.0 and 10.0 g TVS/L) and substrate concentrations (1,550 and 3,100 mg methylamine/L). The stoichiometrically expected \'CH IND.4\' concentration was reached in all reactors (37.50 and 75.00 mmol \'CH IND.4\'/L, for methylamine concentrations of 1,550 and 3,100 mg methylamine/L, respectively), except for the reactor with 2.5 g TVS/L and 3,100 mg methylamine/L, that produced only 2.04 mmol \'CH IND.4\'/L. The highest maximum specific methane production rate was 4.42 mmol/L g TVS day, reached in the reactors with 2.5 g TVS/L and 1,550 mg methylamine/L. The reactors inoculated with 5.0 g TVS/L had MSR CH4 of 2.31 and 2.34 for 1,550 and 3,100 mg methylamine/L, respectively. The reactors with 1,550 mg methylamine/L and 10.0 g TVS/L had MSR CH4 of 1.28 mmol/L g TVS day. The \'N\'-\'NH IND.4\'POT.-\' concentrations exceeded 12.9%, 0.7% and 18.3% the expected value (698 mg/L) for the reactors with 1,550 mg methylamine/L and 2.5, 5.0 and 10.0 g TVS/L, respectively. In the reactors with 3,100 mg methylamine/L, the final concentrations of \'NH IND.4\'POT.+\'-\'N\' were 122 and 1,726 mg/L for inoculum concentrations of 2.5 and 5.0 g TVS/L, respectively. The second experiment compared different methylamine/sulfate ratios (0.71, 1.26 and 2.18) on reactors inoculated with 5.0 g TVS/L containing 1,550 mg methylamine/L. The stoichiometrically expected \'CH IND.4\' concentration was reached in all reactors. The maximum specific methane production rates were 2.54, 2.31 and 3.14 mmol/L g TVS day for methylamine/sulfate ratios of 0.71, 1.26 and 2.18, respectively. In all reactors, the average \'NH IND.4\'POT.+\'-\'N\' final concentration was 1,200 mg/L. The control reactors consumed 71.9% of the added substrate. The reactors with methylamine/sulfate ratios of 0.71, 1.26 and 2.18 consumed 49.6%, 61.6% and 83.2% of all the added sulfate, respectively. In both experiments, the microscopic analysis revealed cocci, rods, filaments, fluorescent cocci and sarcinas. In the reactors fed with methylamine only, the sequencing of 16S rRNA fragments detected five Phyla of the Bacteria Domain (Acidobacteria 4%, Firmicutes 11%, Proteobacteria 14%, Spirochaetes 13% and Synergistes 47%). In the reactors with methylamine and sulfate, seven Phyla were detected (Firmicutes 45%, Proteobacteria 7%, Spirochaetes 2%, Synergistes 16%, Chloroflexi 4%, Thermotogae 8% e Planctomycetes 1%). In both experiments, Archaea Domain was mainly represented by Methanomicrobiaceae, Methanosaetaceae and Methanosarcinaceae Families, with the presence of Methanomethylovorans hollandica, a methanogenic archaea specie with specific metabolism for methylamine degradation.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lidiana de Andrade.pdf: 573128 bytes, checksum: aea6329b21b37790be3adaed5e1f2ec1 (MD5) Previous issue date: 2008-06-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Effluents from fish slaughterhouse are rich in nutrients, among other there is nitrogen that causes eutrophication in rivers. Nitrogen removal can be done in two parts: Nitrification and Denitrification. Nitrification is influenced by factors such as temperature, pH, alkalinity, C/N relation and other. This experiment aimed to test the influence of air flow and ammonia concentration in nitrification process in a sequential batch reactor with immobilized biomass. The reactor had volume of 2.5L, it was operated as rotational central composed design (DCCR), which were tested the factors: air flow (1 to 3L.min-1), initial concentration of ammonia nitrogen (40 to 100mgN.L-1). The results evaluated were conversion rate of ammonia to nitrate, nitrite percentage of accumulation, and capacity of microorganisms detention. The results showed with confidence interval of 95%, that the concentrations decrease of evaluated factors significantly increased the conversion percentage of ammonia to nitrate. The nitrite percentage of accumulation was influenced significantly by the increasing concentration of ammonia. And the biomass capacity of detention has not suffered significant influence from any factors considered. / Os efluentes de abatedouro de peixes são ricos em nutrientes e, entre eles, está o nitrogênio que causa a eutrofização dos corpos de água. A remoção do nitrogênio pode ser feita em duas etapas: nitrificação e desnitrificação. A nitrificação é influenciada por fatores como temperatura, pH, alcalinidade, relação C/N entre outros. Este experimento teve como objetivo testar a influência da vazão de ar e da concentração de nitrogênio amoniacal no processo de nitrificação em reator em batelada seqüencial com biomassa imobilizada. O reator com volume de 2,5L foi operado conforme delineamento composto central rotacional, em que foram avaliados os fatores: vazão de ar (de 1 e 3 L.min-1); e concentração inicial de nitrogênio amoniacal (de 40 e 100 mgN.L-1). As variáveis-resposta analisadas foram: porcentagem de conversão de nitrogênio amoniacal a nitrato, porcentagem de acúmulo de nitrito e capacidade de imobilização dos microrganismos. Os resultados mostraram, com intervalo de confiança de 95%, que a diminuição das concentrações dos fatores avaliados aumentou significativamente a porcentagem de conversão de nitrogênio amoniacal a nitrato. A porcentagem de acúmulo de nitrito foi influenciada de forma significativa somente com o aumento da concentração de nitrogênio amoniacal. E a capacidade de imobilização da biomassa não sofreu influencia significativa de nenhum dos fatores analisados.

Em razão da intensa atividade industrial e da ampla utilização de compostos derivados do petróleo pela indústria, compostos aromáticos, principalmente os BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) são freqüentemente encontrados em aqüíferos contaminados, em especial em casos de contaminação por vazamento de tanques de armazenagem subterrânea de combustíveis. Nesse sentido, o presente trabalho foi proposto com o intuito de desenvolver um sistema capaz de remover tanto os BTEX quanto à matéria orgânica presente e efluentes e aqüíferos contaminados com gasolina. Foi constatada a viabilidade técnica da aplicação do RAHLF sob condições metanogênicas operando com TDH de 16 horas em que foi verificada a remoção de 99% da matéria orgânica e em torno de 95% dos BTX, apresentando as seguintes concentrações no efluente (benzeno - 0,62 +/- 0,41 mg/L; tolueno - 0,71 +/- 0,46 mg/L; meta-xileno - 0,28 +/- 0,19 mg/L). Os valores estimados para as constantes cinéticas pelo modelo cinético de primeira ordem com residual para a remoção dos BTX foram muito superiores, cerca de cem vezes maiores do que os encontrados na literatura. A caracterização microbiana do RAHLF metanogênico mostrou a estratificação ao longo do leito. Segundo as análises empregando a técnica de FISH, verificou-se o predomínio dos domínios Archaea no primeiro trecho do reator o que ocorreu, provavelmente, devido a presença de ácido acético proveniente da degradação do etanol, constituinte principal da gasolina vendida no Brasil. Já de acordo com os padrões de bandas de DGGE obtidos a partir dos primers universais para o domínio Bacteria e para o domínio Archaea, estes permitiram constatar certa diferença na diversidade genética entre o ponto zero e o resto do reator. Em relação ao RAHLF sob condições desnitrificantes a remoção quase total de nitrato e BTX ocorreu praticamente no primeiro trecho do reator levando a uma operação em um regime de metabolismo misto (metanogênico e desnitrificante). Em virtude do esgotamento do íon nitrato no primeiro trecho do reator e da ausência de biomassa adaptada ao processo de metanogênese acetoclástica, o RAHLF apresentou desbalanceamento do metabolismo anaeróbio levando ao acúmulo de ácido acético nos primeiros 140 dias de operação. O estudo cinético da degradação dos BTX em solução etanólica realizado no reator anaeróbio com biomassa imobilizada operado em bateladas seqüenciais levou a construção de modelo que descreveu com grande precisão os processos físicos e metabólicos principais envolvidos na degradação do etanol e remoção dos BTX. Tal modelo proporciona uma ferramenta adequada para o dimensionamento de reatores em escala piloto. / Due to the intense industrial activity and the wide range of applications for the petroleum-derived substances by the industry, several aromatic compounds, mainly the BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes), are often found in contaminated aquifers, specially in the cases of spilling of oil storage tanks. In this sense, the present work intended to develop a system useful for simultaneous BTEX and organic matter removal present in wastewaters and aquifers contaminated with gasoline. The technical viability of the HAIB (horizontal anaerobic immobilized biomass) reactor was evidenced when it was operated with a HDT of 16 hours, condition where removal percentages of about 99% of organic matter and 95% of BTX were reached. The kinetic constants were calculated employing the apparent first-order model with residual concentration, and the results showed that the constants estimated for the BTX were approximately 100 times higher than the ones found in the literature. According to the analysis employing the FISH technique, it was verified a predominance of Archaea in the first part of the reactor, probably due to the high concentrations of acetic acid produced by the degradation of ethanol. As for the DGGE-profile obtained from the universal primers for the Bacteria and Archaea, they showed some differences among the different sample points of the reactor. As for the denitrifying HAIB, there was almost total removal of nitrate and BTX in the first section of the reactor, fact that probably led it to operate in a mixed metabolism (methanogenic and denitrifying). Due to this depletion and to the absence of biomass adapted to the acetoclastic methanogenesis, the HAIB presented disequilibria in the anaerobic metabolism, fact that caused an accumulation of acetic acid in the first 140 days of operation. The kinetic study of BTX degradation in the ethanolic solution carried out in the anaerobic reactor with immobilized biomass operated in batch mode led to a mathematical model that described with great accuracy the main physical and metabolic processes involved in the ethanol degradation and removal of BTX. This model probably provides a suitable tool for the design of pilot scale reactors.

Este projeto estudou a influência do substrato na dinâmica do processo de formação do biofilme em espuma de poliuretano, em reatores anaeróbios horizontais de leito fixo diferenciais, alimentados com extrato de carne, glicose, amido, lipídeos e esgoto sanitário sintético. O estudo constitui em acompanhar a colonização das matrizes de espuma, ao longo do tempo, em relação a quantidade de biomassa aculumada, polímero extracelular produzido e características morfológicas das células presentes nos suportes retirados dos reatores diferenciais. O uso dessas técnicas permitiu o melhor entendimento do processo de aderência, além da verificação da composição morfológica e a estrutura do biofilme aderido ao suporte, possibilitando correlacionar a ocorrência de determinadas morfologias com cada etapa da colonização observada. A influência do substrato na dinâmica de aderência foi verificada devido aos diferentes padrões de colonização encontrados. Foi observada uma grande variabilidade morfológica em relação ao substrato utilizado. Todavia, uma grande ocorrência de organismos semelhantes a Methanosaeta sp foi verificada em todos os ciclos, principalmente em relação a Methanosarcina sp. O fenômeno de excreção de polímeros pareceu ser de fundamental importância no processo de colonização de matrizes de poliuretano, estando vinculado provavelmente à fixação das células aos suportes. A produção de polímeros, na etapa de aderência inicial, apresentou comportamento diferenciado para cada substrato utilizado. De acordo com os modelos propostos e as análises de microscopia eletrônica de varredura, verificou-se que os polímeros extracelulares podem estar ligados ao entupimento de reatores de leito fixo, permanecendo no interior dos suportes e nos interstícios do leito, causando problemas operacionais. As rápidas partidas observadas em trabalhos utilizando reatores de leito fixo e espuma de poliuretano como suporte podem estar vinculadas à rápida aderência dos organismos em todos os ciclos estudados. / This work focused on the influence of the type of substrate on the process of biofilm formation onto polyurethane foam matrices, in differential horizontal anaerobic immobilized sludge reactors, fed with meat extract (protein), glucose, starch, lipid and synthetic domestic wastewater. It consisted of accompanying the colonization of foam matrices with time, regarding to biomass amount, extracellular polymers produced and the morphological characteristics of the cells present on the supports packed in the differential reactors. These techniques permitted a better understanding of the adhesion process, besides a verification of the morphological composition and the structure of the biofilm attached to the support, making possible a correlation of the particular morphologies occurrences with each colonization step. The influence of the substrate was verified due to the different colonization patterns found. It was observed considerable morphological variety depending on the substrate utilized. However, the presence of Methanosaeta sp.- like organisms was often verified in all cycles, specially Methanosarcina sp. The excretion of polymers seemed to be crucial in the colonization process of the polyurethane matrices, being probably related to the cell fixation on the support. The polymeric production, in the inital adhesion step, showed a particular behavior for each substrate employed. According to the proposed models and the scanning electronic microscopy analysis, it was verified that the extracellular polymers can be related to the clogging of the fixed-bed reactors, as it keeps into the supports and the bed interstices, causing operational problems. The fast start-ups observed in works using fixed-bed reactors and polyurethane foam as support can be related to the fast cell adhesion during all cycles studied.

O hidrogênio é estudado como alternativa ao uso de combustíveis fósseis para geração de energia, uma vez que é um combustível renovável, apresenta alta concentração de energia por unidade de massa e não gera gases causadores do efeito estufa. Entre os processos de produção de hidrogênio destaca-se o processo fermentativo, pois é um processo de baixo custo quando comparado com outros processos e possibilita unir tratamento de efluente e geração de energia. Neste sentido, este trabalho teve como proposta estudar parâmetros envolvidos no processo de produção fermentativo do \'H IND.2\'. O trabalho envolveu três etapas. Na primeira etapa, foi estudada a produção de hidrogênio a partir de sacarose empregando reatores anaeróbios de leito fixo de fluxo ascendente. Na primeira fase, comparou-se o desempenho de diferentes matérias suportes (argila, carvão vegetal e polietileno) e tempos de detenção hidráulica (TDH) (0,5 e 2h). Na segunda fase, testaram-se diferentes porosidades (50, 75 e 91%) do leito de polietileno TDH de 0,5 h. Os resultados mostraram que TDHs menores e maiores porosidades promovem maiores e contínuas produções de \'H IND.2\'. Na segunda fase, avaliou-se a produção de \'H IND.2\' a partir de quatro inóculos: metanogênico tratamento termicamente e três provenientes de biomassa aderidas aos materiais suportes empregados na primeira etapa. Todos inóculos produziram \'H IND.2\'. Na terceira etapa, avaliou-se a viabilidade de produzir \'H IND.2\' a partir de diferentes águas residuárias (sacarose, esgoto sanitário, vinhaça e glicerina). Houve conversão de hidrogênio a partir de todas as águas residuárias e a vinhaça mostrou ser o efluente mais promissor para esta finalidade. As análises biológicas mostraram baixa diversidade de fungos e bactérias, porém todos associados com o processo de formação de \'H IND.2\'. A varredura dos parâmetros estudados neste trabalho proporcionou o entendimento do processo, assim como, o mapeamento das variáveis adequadas para o projeto e viabilidade da aplicação de reatores desenvolvidos para geração de hidrogênio. / The hydrogen obtained by fermentative production is studied as an alternative process to provide energy instead of fossil fuel application. Moreover, hydrogen is a renewable fuel, has high energy content per unit weight (122 kJ/g), generates clean energy without pollution and produces no greenhouse gases. The fermentative process has low cost when it is compared with traditional process and photosynthetic process, because hydrogen can be produced from wastewater by anaerobic treatment process. For that reason, the aim of this research was to study some parameters involved in the hydrogen production by fermentative process. Three steps were developed. In the first step, it was studied the hydrogen production from sucrose using up-flow anaerobic packed-bed reactor, this step was divide in two phases. In the first phase three support materials (clay beads, vegetal coal and polyethylene) and two hydraulic retention times (0.5 and 2 h) were tested. In the second phase three porosities (50, 75 and 91%) of polyethylene bed were tested. The results demonstrated that the low HRT and high porosities provided high hydrogen production, although, the support materials did not show significant difference in the hydrogen production and in the biomass developed. In the second phase, four inocula were used in order to produce hydrogen: thermal pre-treated methanogenic sludge; and the others three came from the reactors used in the first phase. All inocula were able to produce hydrogen. In the third step hydrogen production was obtained from three wastewaters (domestic wastewater, vinasse and glycerol) and a control (sucrose) in batch reactors. The wastewaters and control produced hydrogen and the vinasse showed the highest production. This research makes available the comprehension on the influence of the different parameters in processes projected for hydrogen production and it makes viable to apply in full-scale.

Processos biológicos de tratamento de esgotos são largamente utilizados mundialmente e, apesar de serem eficientes na remoção de matéria orgânica, têm capacidades limitadas na remoção de poluentes orgânios emergentes, principalmente fármacos. Este trabalho avaliou a eficiência dos processos de tratamento de esgotos por lodos ativados com oxigênio puro, lagoas aeradas e reator anaeróbio de fluxo ascendente (RAFA) na remoção de seis fármacos selecionados - paracetamol, ibuprofeno, atenolol, sinvastatina, carbamazepina e clonazepam, com altos índices de utilização pela população. Para isto, foram analisadas amostras de esgoto bruto e de esgoto tratado oriundas de três estações de tratamento de esgotos em operação no Estado de São Paulo, sendo realizadas quatro campanhas de coleta, durante dois anos, em períodos hidrológicos de seca e chuva. A técnica analítica utilizada foi a cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS), através de método estabelecido e validado para a execução desta pesquisa. Ibuprofeno, sinvastatina e clonazepam não foram identificados em nenhuma das amostras analisadas. Atenolol, paracetamol e carbamazepina foram detectados em todas as estações estudadas, observando-se remoção e liberação deles durante todos os processos de tratamento. A estação que adota o processo por lagoas aeradas mostrou maior eficiência na remoção de paracetamol e atenolol, sendo que um elevado tempo de detenção hidráulica empregado nela parece ter influenciado positivamente na eficácia de remoção destas subtâncias. A estação que utiliza lodos ativados com oxigênio puro apresentou remoções inferiores e maiores taxas de liberação dos fármacos paracetamol e carbamazepina. Já a estação que adota RAFA apresentou discreta superioridade na remoção de carbamazepina, e eficiências intermediárias para paracetamol e atenolol. A carbamazepina mostrou resistência à degradaçào pelos processos avaliados, porém a desinfecção do efluente final, por cloração, aparentemente elevou a remoção deste composto. / Sewage biological treatment processes are the most used worldwide and, in general, they show organic matter removal high efficiency, however their pharmaceuticals removal capacity were quite limited. The aim of this study is verify the efficiency of sewage biological treatment processes per pure oxygen activated sludge, aerated basin and upflow anaerobic sludge blanket (UASB), in removal of six selected drugs acetaminophen, ibuprofen, atenolol, simvastatin, carbamazepine and clonazepam, most frequently used by population. For this purpose, it was analyzed raw sewage and treated sewage samples from three sewage treatment plants localized at Sao Paulo, Brazil, in four collection stages, during two years, at dry and wet periods. The analytical technique of choice was high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), by developed and validated method for this study. Ibuprofen, simvastatin and clonazepam were not detected at any samples collected. Atenolol, acetaminophen and carbamazepine were identified at all plants investigated, with removal and production during all treatment processes here considered. Aerated basin plant was most efficient in acetaminophen and atenolol removal, and a high hydraulic detention time seem be better to remove these compounds. Pure oxygen activated sludge plant showed lower removal rates and higher production of acetaminophen and carbamazepine. Already the UASB plant revealed a little superiority in carbamazepine removal, and intermediary efficacy to acetaminophen and atenolol removal. Carbamazepine showed persistence in treatment processes evaluated, however final effluent disinfection, with chlorination, apparently raised this compound removal.