Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-17Bitstream added on 2014-06-13T20:12:52Z : No. of bitstreams: 1 cervi_rg_me_botfca.pdf: 416101 bytes, checksum: d425881b4d1f5a56e2aca59c4d6dba39 (MD5) / As mudanças estruturais do setor agropecuário brasileiro contribuíram para a sua modernização provocando uma intensificação do uso de energia na agricultura. A tendência crescente dos preços de energia demanda estudos sobre a viabilidade técnicoeconômica de fontes alternativas de energia, além das questões de ordem ambiental. Uma das alternativas que vem despertando grande interesse é a tecnologia de biodigestão anaeróbia de resíduos animais, particularmente de resíduos da produção de suínos, com a implantação de biodigestores, em sistema biointegrado. Esta apresenta vantagens, como a produção de biogás e biofertilizante, produtos de elevado valor agregado, redução da poluição dos recursos hídricos e facilidade de implantação e operação. Este trabalho teve como objetivo desenvolver um estudo para estimar a viabilidade econômica de um sistema biointegrado, para produção de eletricidade e biofertilizante, a partir do aproveitamento de dejetos suínos. Os dados para este estudo foram coletados em uma agroindústria, cuja principal atividade é a criação de aves poedeiras, mas também conduz atividades de suinocultura, configurando, portanto, um estudo de caso. O biodigestor analisado é um modelo tubular contínuo, com calha de água em alvenaria e com uma manta plástica como gasômetro, onde são depositados diariamente os dejetos de 2.300 suínos em fase de terminação. O sistema possui um gerador de eletricidade acoplado a um motor adaptado para uso com biogás. Foram analisados os custos de implantação, e os custos anuais de manutenção, depreciação e juros. Os benefícios anuais foram dados pelo valor econômico da eletricidade consumida e dos nutrientes presentes no biofertilizante usado para irrigação de pastagens. Também foram estimados indicadores de viabilidade... / Structural changes in the Brazilian agriculture have contributed to its modernization, causing the intensification of energy use in it. Besides the environment, the energy cost increase tendency has demanded studies on the technical economic viability of alternate energy sources. One interesting alternative is the technology of animal waste anaerobic biodigestion, mainly the one using swine waste, through the installation of biodigesters in a biointegrated system. The advantages are: biogas and biofertilizer production, highly aggregated value products, decrease of water resource pollution, easy installation and operation. This work aimed to develop a study to estimate the economic viability of a biointegrated system installation and operation to produce electricity and biofertilizer from swine wastes. Data for the study were collected in an agroindustry whose main activity is the production of broiler feeder hens, but that also has swine production activities, which characterizes a case study. The analyzed biodigester is a continuous tubular model with brick concrete duct and plastic covering with a gasometer, and where the waste of 2,300 fattening pigs are deposited daily. The system has an electricity generator attached to an adapted motor for biogas use. Installation costs, yearly maintenance costs, depreciation and interests were analyzed. Yearly benefits were given by the economic value of electricity consumption and nutrients present in the biofertilizer used for pasture irrigation. The following economic viability indicators were also estimated considering a 6% per year discount tax: Net Present Value (NPL), Intern Return Rate (IRR), Cost Benefit Relationship... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Jorge de Lucas Júnior / Banca: Roberto Alves de Oliveira / Banca: Cláudia Josefina Dorigan / Resumo: Este trabalho foi composto por duas partes, na primeira procedeu-se com a quantificação e caracterização dos dejetos gerados por caprinos e na segunda promoveu-se utilização destes resíduos em sistemas de reciclagem, entre eles, a biodigestão anaeróbia, compostagem e vermicompostagem. O ensaio de caracterização teve como objetivo principal a avaliação da interferência de categorias de idade (1 - 2 a 4 meses, 2 - 4 a 8 meses, 3 - 8 a 12 meses e 4 - acima de 12 meses) e dietas (1 - 80% volumoso, 20% concentrado, 2 - 60% volumoso e 40% concentrado e 3 - 40% volumoso e 60% concentrado) sobre a quantidade e qualidade do material excretado. / Abstract: This work was composed by two parts. Determination of the quantity and characterization of the dejection produced by caprines were done in the first part, and in the second part it was promoted the utilization of those residues in updating systems, among them, the anaerobic biodigestion, composition and vermicomposition. The characterization assay had as main objective the evaluation of the interference of categories of age (1 - 2 to 4 months, 2 - 4 to 8 months, 3 - 8 at 12 months and 4 - above 12 months) and diets (1 - 80% voluminous, 20% concentrated, 2 - 60% voluminous and 40% concentrated and 3 - 40% voluminous and 60% concentrated) about the amount and quality of the excreted material. / Mestre

Resumo: As mudanças estruturais do setor agropecuário brasileiro contribuíram para a sua modernização provocando uma intensificação do uso de energia na agricultura. A tendência crescente dos preços de energia demanda estudos sobre a viabilidade técnicoeconômica de fontes alternativas de energia, além das questões de ordem ambiental. Uma das alternativas que vem despertando grande interesse é a tecnologia de biodigestão anaeróbia de resíduos animais, particularmente de resíduos da produção de suínos, com a implantação de biodigestores, em sistema biointegrado. Esta apresenta vantagens, como a produção de biogás e biofertilizante, produtos de elevado valor agregado, redução da poluição dos recursos hídricos e facilidade de implantação e operação. Este trabalho teve como objetivo desenvolver um estudo para estimar a viabilidade econômica de um sistema biointegrado, para produção de eletricidade e biofertilizante, a partir do aproveitamento de dejetos suínos. Os dados para este estudo foram coletados em uma agroindústria, cuja principal atividade é a criação de aves poedeiras, mas também conduz atividades de suinocultura, configurando, portanto, um estudo de caso. O biodigestor analisado é um modelo tubular contínuo, com calha de água em alvenaria e com uma manta plástica como gasômetro, onde são depositados diariamente os dejetos de 2.300 suínos em fase de terminação. O sistema possui um gerador de eletricidade acoplado a um motor adaptado para uso com biogás. Foram analisados os custos de implantação, e os custos anuais de manutenção, depreciação e juros. Os benefícios anuais foram dados pelo valor econômico da eletricidade consumida e dos nutrientes presentes no biofertilizante usado para irrigação de pastagens. Também foram estimados indicadores de viabilidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Structural changes in the Brazilian agriculture have contributed to its modernization, causing the intensification of energy use in it. Besides the environment, the energy cost increase tendency has demanded studies on the technical economic viability of alternate energy sources. One interesting alternative is the technology of animal waste anaerobic biodigestion, mainly the one using swine waste, through the installation of biodigesters in a biointegrated system. The advantages are: biogas and biofertilizer production, highly aggregated value products, decrease of water resource pollution, easy installation and operation. This work aimed to develop a study to estimate the economic viability of a biointegrated system installation and operation to produce electricity and biofertilizer from swine wastes. Data for the study were collected in an agroindustry whose main activity is the production of broiler feeder hens, but that also has swine production activities, which characterizes a case study. The analyzed biodigester is a continuous tubular model with brick concrete duct and plastic covering with a gasometer, and where the waste of 2,300 fattening pigs are deposited daily. The system has an electricity generator attached to an adapted motor for biogas use. Installation costs, yearly maintenance costs, depreciation and interests were analyzed. Yearly benefits were given by the economic value of electricity consumption and nutrients present in the biofertilizer used for pasture irrigation. The following economic viability indicators were also estimated considering a 6% per year discount tax: Net Present Value (NPL), Intern Return Rate (IRR), Cost Benefit Relationship... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Maura Seiko Tsutsui Esperancini / Coorientador: Osmar de Carvalho Bueno / Banca: Marco Antônio Martin Biaggioni / Banca: Fernando Colen / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-10T23:27:35Z No. of bitstreams: 1 LeonardoEufrazioSoares_DISSERT.pdf: 478314 bytes, checksum: 7dc40739010f1419aabb36e3f9e5a522 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-18T21:00:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LeonardoEufrazioSoares_DISSERT.pdf: 478314 bytes, checksum: 7dc40739010f1419aabb36e3f9e5a522 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T21:00:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonardoEufrazioSoares_DISSERT.pdf: 478314 bytes, checksum: 7dc40739010f1419aabb36e3f9e5a522 (MD5) Previous issue date: 2015-06-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A utiliza??o da aduba??o mineral e principalmente da aduba??o org?nica em sistemas de produ??o a posta ainda s?o pouco adotadas no Nordeste do Brasil. Objetivou-se nesse trabalho avaliar diferentes doses de biofertilizante e de aduba??o mineral em Panicum maximum cv. Massai na regi?o Litor?nea do Estado do Rio Grande do Norte. O experimento foi conduzido em campo com delineamento experimental em blocos ao acaso com seis tratamentos e quatro repeti??es, sendo os tratamentos: 0, 10, 20, 30 e 40 t/ha de biofertilizante. Al?m destes, utilizou-se um tratamento com aduba??o mineral (NP). As vari?veis analisadas nos experimentos foram altura do pasto (AL), intercepta??o de luz (IL), ?ndice de ?rea foliar (IAF), clorofila total (CLO), produ??o de mat?ria seca (PMS), taxa de ac?mulo de MS de forragem (TAF), ac?mulo de folha (AFo), ac?mulo de material morto (AMM) e ac?mulo de invasoras (PIn) de pasto de campi-massai. A coleta dos dados foram feitas a cada 60 dias durante seis meses, totalizando tr?s coletas. Os dados foram retirados da ?rea ?til de cada parcela (8,16 m?). Houve efeito linear positivo para todas vari?veis estudadas a medida que aumentou-se a dose de biofertilizante, exceto para as vari?veis AMM e AIn. A aduba??o mineral promoveu melhores resultados que as doses de biofertilizante para as vari?veis IL, IAF, PMS, TAF e AFo e se assemelhou a dose de 40 t/ha, dose m?xima, para vari?veis AL, CLO, AMM e AIn. Recomenda-se novos experimentos para avalia??o de doses maiores que 40 t/ha, a fim de identificar a m?xima produ??o do capim-massai adubado com biofertilizante. / The use of mineral fertilizers and especially of organic manure on pasture production systems are still poorly adopted in Brazilian northeastern. This work aimed to evaluate different doses of biofertilizers and mineral fertilizer in Panicum maximum cv. Massai in Quartzipsamment. The experiment was conducted at the Escola Agr?cola de Jundia?, Maca?ba, RN, led in experimental design fields in random blocks with six treatments and four replications, as treatments: 0, 10, 20, 30 and 40 t ha-1 of biofertilizer. In addition, we used a treatment with mineral fertilizer (NP). The variables analyzed in the experiments were: height of pasture (AL), light interception (IL), leaf area index (IAF), total chlorophyll (CLO), dry matter production (PMS), forage accumulation rate (TAF), leaf accumulation (AFo), dead material accumulation (AMM) and accumulation of weeds (PIn) in massai grass pastures. Data collection were made every 60 days for six months, in three collections. Data were taken from the useful area of each parcel (8.16 m?). There was a positive linear effect for all variables as they increased the dose of biofertilizers, except for the AMM and AIn variables. The mineral fertilizer promoted better results than the doses of biofertilizers for IL, IAF, PMS, TAF and AFo variables were similar to dose of 40 t ha-1 of biofertilizers for AL, CLO, AMM and AIn variables. It is recommended to do new experiments to evaluate higher doses than 40 t ha-1 to identify the maximum capacity of massai grass fertilized with biofertilizer.

A presente dissertação, vinculada ao Mestrado Profissional em Ensino de Física, tem como objetivo verificar a possibilidade de desenvolver um ensino de Física contextualizado para alunos que cursam o Ensino Médio concomitante ao curso Técnico Agrícola do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Catarinense (IFC) campus Sombrio, a fim de possibilitar uma melhor compreensão do mundo, conforme sugestão dos PCNs. As Orientações Curriculares para o Ensino Médio (2006, p. 49) predizem que cabe ao professor identificar meios de fazer emergir os conhecimentos que os alunos mobilizam para responder a determinadas situações. Tal situação pode consistir, por exemplo, na aprendizagem de determinados conteúdos de Física. Esta dissertação apresenta como referencial teórico a corrente pedagógica sociointeracionista de Vigotski. Nessa concepção, as interações sociais desempenham papel decisivo e determinante para o processo ensinoaprendizagem. A metodologia utilizada para implementação e contextualização da proposta foi a denominada ilhas de racionalidade. mensuráveis associadas aos conteúdos programáticos de Hidrostática, Calorimetria e Gases, a partir da confecção e funcionamento de um Biodigestor. O estudo foi desenvolvido no campus Sombrio e direcionado ao 2º ano do Ensino Médio. Como apoio à proposta, foi elaborado um material didático cuja finalidade é servir de suporte às aulas de Física. Foram 13 encontros que consistiram na contextualização do tema, elaboração de clichês, panorama espontâneo, abertura das caixas pretas, visita a uma propriedade rural na qual há um biodigestor implantado e síntese final da ilha de racionalidade produzida. / This dissertation, linked to the Professional Masters in Physics Teaching, examines the possibility of developing a contextualized teaching method for Physics students enrolled in a Secondary School and in the Agricultural Technical Course within the Federal Institute of Education, Science and Technology Catarinense (IFC) at Sombrio Campus. This new syllabus should make possible for students to have a better understanding of the world, in line with the recommendations of the National Curriculum Directives. The Directives for Secondary Education (2006, p. 49) asserts that it is up to teachers to find means to bring about the knowledge that students will need when responding to specific situations, such as the learning of certain Physics concepts. The conceptual framework used to ground this dissertation is Vygotsky’s sociointeractionist perspective. According to this perspective, social interactions play a primary and fundamental role in the teaching-learning process. The methodology used to implement and contextualize the research project was the socalled islands of rationality. The project aims to teach physical concepts, equations and quantities that can be measured, in association with the syllabus of Hydrostatic, Calorimetry and Gases, based on the building and operating of a Biodigester. The research was developed in Campus Sombrio and aimed at students in grade eleven. Instructive material was especially prepared to be used as a means to support Physics classes. There were thirteen meetings that consisted of contextualization of the theme, elaboration of clichés, spontaneous panorama, opening of black boxes, fieldtrip to a rural property where there is an operational Biodigester, and final synthesis of the island of rationality.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-15T16:03:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Versão Final Digital.pdf: 2433791 bytes, checksum: 87418cbd2e24a1851bdebf76a83d9524 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-15T16:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Versão Final Digital.pdf: 2433791 bytes, checksum: 87418cbd2e24a1851bdebf76a83d9524 (MD5) Previous issue date: 2015-12-07 / O biogás é uma mistura gasosa produzida por digestão anaeróbia, a partir de dejetos animais, lodo de esgoto, lixo orgânico doméstico, resíduos agrícolas, efluentes industriais e plantas aquáticas. Pode ser usado como combustível, após purificação, não produz gases tóxicos durante a queima, aproveita o lixo orgânico e deixa como resíduo um biofertilizante. O destino final dos resíduos líquidos e sólidos produzidos pela população é considerado um grave problema ambiental. O tratamento de efluentes em Estações de Tratamento de Esgoto (ETE’s) é fundamental para remoção de substâncias contaminantes, para que não sejam dispostos no meio ambiente. Este processo de tratamento de águas residuais tem como principal resíduo gerado o lodo de esgoto e a gestão deste resíduo é um dos desafios significativos durante o processo. A produção de biogás é influenciada por alguns fatores, e um deles é a temperatura que pode ser mesofílica (entre 20°C e 45°C) ou termofílica (entre 45°C e 60°C). Tendo em vista o aproveitamento energético do lodo produzido em ETE’s e a redução da poluição causada por este, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o processo de biodigestão do lodo produzido em ETE’s com sistema de tratamento tipo UASB, em condições mesofílicas e termofílicas, analisando a composição do biogás produzido (CH4 e CO2). O substrato utilizado foi o lodo de esgoto com diferentes características (seco, pastoso e líquido), coletado na ETE Mangueira, localizada em Recife/PE. Para a caracterização do substrato, foram realizados alguns experimentos: pH, teor de umidade, DQO, DBO, sólidos totais, voláteis e fixos, contagem de micro-organismos, análises elementar e termogravimétrica. Foram construídos 72 reatores, sendo 16 com volumes de 1L incubados a 30°C, dos quais 8 foram de garrafas tipo PET e 8 de frascos tipo âmbar. Os outros reatores foram construídos com frascos de penicilina de 100mL e foram incubados em temperaturas mesofílicas (30°C, 35°C e 40°C) e termofilicas (45°C e 50°C). Entre os primeiros reatores de frascos de penicilina, a maior concentração de metano foi observada no reator com lodo pastoso a 45°C com 87,2% no 18° dia de fermentação. Para os reatores construídos em garrafas tipo PET (politereftalato de etileno), o meio mais adequado para produção de biogás nas condições estudadas, foi o lodo líquido que produziu o biogás com maior teor de metano no menor período de tempo (46,48% de metano no 8º dia de biodigestão). Entre os reatores incubados em diferentes temperaturas, o que apresentou resultados mais favoráveis foi o com lodo líquido a 30°C que apresentou 79,74% de metano em 11 dias de fermentação. Nos reatores em frascos tipo âmbar os resultados apresentaram baixo teor de metano, sendo o lodo pastoso o que proporcionou maior teor de metano com 26,0% no 12º dia de biodigestão anaeróbia. Esse baixo teor de metano deve-se a vazamentos ocorridos nas tampas dos reatores. Desta forma, o lodo líquido foi o substrato que proporcionou maiores teores de metano em temperatura ambiente e sem necessidade de neutralizar o meio. / Biogas is a gaseous mixture produced by anaerobic digestion of animal manure, sewage sludge, household organic waste, agricultural waste, industrial effluents and aquatic plants. This gaseous mixture can be used as fuel, produces non-toxic gases during combustion, values organic waste and its residue is an excellent bio-fertilizer. The final destination of liquid and solid domestic waste is considered a serious environmental problem. The wastewater treatment in Sewage Treatment Plants (STP) is essential to remove contaminants, so they are not disposed of in the environment. This wastewater treatment has sewage sludge as the main residue generated, and the management of this residue is one of the most significant challenges in the treatment process. The production of biogas is influenced by many factors, one of them is the temperature, that can be mesophilic (between 20°C and 45°C) or thermophilic (between 45°C and 60°C). In view of the energetic use of sludge produced in STP’s and reduction of the pollution caused by it, the present study aims to evaluate the anaerobic digestion process of sludge produced in STPs, with treatment system type UASB, either under mesophilic or thermophilic conditions, through the analysis of the composition of the biogas produced (CH4 and CO2). The substrate used was sewage sludge under different conditions (solid, paste and liquid), collected in STP Mangueira, located in Recife-PE, Brazil. For the characterization of the substrate, the following experiments were carried out: pH, moisture content, COD, BOD, total solids, volatile solids and fixed solids, microorganisms counting, ultimate and proximate analyses. The 72 reactors were built, 16 with a volume of 1L incubated at 30°C, of which 8 were built using PET bottles (PET-polyethylene terephthalate) and 8 amber flasks. The last 56 reactors were made of penicillin bottles with a volume of 100mL each and incubated at mesophilic temperature (30°C, 35°C and 40°C) and thermophilic temperature (45°C and 50°C). Among the first reactors of penicillin bottles, the higher methane concentration was observed in reactor with sludge paste at 45°C, with 87.2% on the 18th day. As for the reactors built in PET bottles, the most appropriate medium for biogas production under the conditions studied was the liquid sludge, which produced biogas with higher methane concentration in the shortest period (46.48% of methane on day 8th). Among the reactors incubated at different temperatures, the one that presented results that are more favorable was with liquid sludge at 30°C. Regarding the reactors of amber flasks, the results showed low methane content, of which the pasty sludge provided the highest methane concentration of biogas produced with 26.0% on the 12th day of anaerobic digestion. Thus, the liquid sludge substrate provided higher methane content at ambient temperature and without the need to neutralize the substrate.

Objetivou-se avaliar o uso de nitrato de cálcio (NC) na alimentação de ruminantes com vistas à mitigação da emissão de metano. Foram utilizadas quatro fêmeas de cada subespécie, Bos taurus taurus (Holandês) e vBos taurus indicus (Nelore), com peso médio inicial de 909,0 kg ± 72,0 e 387,0 kg ± 25,5, respectivamente, alimentadas com diferentes níveis de nitrato de cálcio na dieta (0%, 1%, 2% e 3%), sendo utilizado delineamento quadrado latino 4X4 replicado. O experimento teve duração de 4 períodos de 28 dias cada. Foram avaliados, a ingestão, excreção e digestibilidade de nutrientes, por meio de marcador externo dióxido de titânio, o comportamento ingestivo, com monitoramento visual por 24 horas, parâmetros sanguíneos, dinâmica ruminal, com esvaziamento total do rumen, contagem de protozoários, fermentação ruminal, pela técnica ex-situ, parâmetros urinários e balanço de nitrogênio, com coleta manual de urina tipo spot, e a biodigestão dos dejetos, por biodigestores do tipo batelada. Os taurinos apresentaram valores superiores para CMS, ingestão e digestibilidade de nutrientes e excreção de MS, PB, FDN, FDA, N, MO e EB, e inferiores para CMS em relação ao PV e PM. Os zebuínos apresentaram maiores taxas de ingestão, ruminação e mastigação de MS e FDN em min/kg, tendo valores inferiores para as mesmas taxas em kg/min. A genética e a dose de nitrato influenciaram as variáveis séricas, porém sem valores fora da normalidade. Quanto à dinâmica ruminal, os taurinos apresentaram valores absolutos superiores, e valores em relação ao PV e PM inferiores. Os zebuínos apresentaram maiores pH médio e mínimo e menos tempo de pH abaixo de 6,2, e maior contagem de protozoários. As concentrações de N-NH3, volume e produção de CH4 foram maiores para os zebuínos. Os taurinos apresentaram valores mais elevados para N microbiano (g/dia) e balanço de N retido (g/kg N ingerido), e menores valores para balanço de N nas fezes (g/kgN ingerido) e N microbiano (mg/kgPM.d-1). O aumento no nível de NC na dieta aumentou a digestibilidade de EE e ENN, tempo médio ruminando e taxa de mastigação de MS e FDN (min/kg), e diminuiu o CMS em relação ao PV e PM e excreção de MS, EE, ENN, MO e EB. A taxa de ingestão de MS e FDN (kg/min), a concentração de creatinina na urina (mg/kgPV), o tempo total comendo e balanço de nitrogênio amoniacal o rúmen sofreram efeito quadrático com a adição de NC na dieta. A porcentagem de FDN, PB e EE nos afluentes dos bidigestores sofreram influência da dose de nitrato na alimentação das vacas. Os biodigestores contendo os dejetos de taurinos tiveram os afluentes com maiores valores de FDN e FDA e menor teor de sólidos totais (ST), com menor volume de biogás e CH4 e menor relação de CH4/quantidade de fezes. Os taurinos apresentaram melhor aproveitamento do alimento, produzindo menos CH4, com menor rendimento verdadeiro de produção de metano nos biodigestores. A adição de NC afetou o consumo, digestibilidade e utilização do nitrogênio porém, sem afetar a produção de CH4 nem a eficiencia dos biodigestores. / The aim of the present study was evaluate the use of calcium nitrate in the feeding of ruminants to mitigate of methane. Four females cattle from each subspecies of cattle, Bos taurus taurus (Holstein) and Bos taurus indicus (Nellore), with initial average weight of 909,0 kg ± 72,0 e 387,0 kg ± 25,5, respectively, were used, and they were fed with distinct levels of calcium nitrate in the diet (0%, 1%, 2% e 3%) at four periods of 28 days each. Experimental design was composed by a replicated Latin square 4X4. Were avaluated: ingestion, excretion and digestibility of nutrients, by means of external marker titanium dioxide; the observation of behavior parameters during 24 hours; serum analysis; rumen content collection, aiming assessment of fermentation; protozoa count; ruminal fermentation by the ex-situ technique; manual urine collection for measurement of urinary compounds and nitrogen balance; and the anaerobic digestion of feces using batch digesters. Holsteins presented higher values for the DMI, ingestion and digestibility of the nutrients and excretion of DM, CP, NDF, ADF, N, OM e GE, and lower values for DMI at body weight (BW) and metabolic weight (MW) basis. Nellore cattle showed higher rates of ingestion, rumination and chewing of DM e NDF min/kg, having lower values for the same rates in kg/min. Serum variables were influenced by genetics and nitrate levels, but without values beyond normality. As rumen dynamics, Holsteins presented superior absolute values and inferior values when these parameters were calculated in BW and MW basis. The zebu cattle presented medium and minimum pH larger and less time pH below 6.2, having larger count for protozoa count. Nellore had higher concentrations for NH3, CH4 and production of CH4. Holstein presented higher values for microbial N (g/day) and N retained balance (g/kg N ingested) and lower values for N balance in feces (g/kgN ingested) and microbial N (mg/kgMW.d-1). The increase in the level of CN in the diet increased linearly the digestibility of EE and NNE, average time ruminating, chewing rate for DM and NDF (min/kg), and decreased the DMI in BW and MW basis and the excretion of DM, EE, NNE, OM and GE. The intake rate of DM and NDF kg/min, creatinine in urine (mg/kgBW), the total time eating and NH3 balance showed quadratic effect by increasing the addition of CN in the diet. The levels of nitrate on animal feed influenced the percentage of NDF, CP and EE in the batch digesters afluents. The biodigestors containing the taurine feces presented the highest values of NDF/ ADF affluent and lowest values for total solids (TS), lower volume of biogas and CH4 and lower ratio of CH4/amount of feces. Taurines presented better use of the feed, producing lesser CH4, and lower ultimate methane yield at batch digesters. The CN levels affected the intake, digestibility and nitrogen metabolism, however without affecting the production of CH4 or the batch digester efficiency.

Orientadores: Luiz Lonardoni Foloni, José Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T00:57:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliao_LuizGustavoFernandes_D.pdf: 1925287 bytes, checksum: f0d1ddadad4045c0d9d6614cce1c80f6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O Brasil é o maior produtor de café do mundo. Entretanto, a produção de café de qualidade lança em corpos d¿água, grande quantidade de água residuária, principal resíduo do beneficiamento do grão. Desse modo, tecnologias que minimizam o impacto de descarte em rios são necessárias para conservação do meio aquático. Assim, a hipótese desse trabalho foi a utilização de microrganismos através da técnica de biorremediação, que por possuir alta taxa de remoção, devido ao processo biológico, acelera a partida de reatores. O objetivo deste trabalho foi o de criar estratégias de partida de reatores anaeróbios antes do recebimento de águas residuárias para acelerar o processo de maturação, e dessa forma obter melhor eficiência no tratamento. O experimento foi realizado no Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola, da UNICAMP nos meses de março a julho de 2013. Foram avaliados cinco reatores anaeróbios de fluxo ascendente, em duas fases diferentes, utilizando-se de dois inóculos diferentes: um composto biológico comercial e lodo de esgoto sanitário. Na Fase 1: R1 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário; R4 ¿ testemunha; R6 ¿ inoculado com composto biológico a dose 50% maior que a recomendada (3,5 mL); R8 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário e composto biológico na dose recomendada e R9 ¿ inoculado com composto biológico á dose recomendada. Os compostos biológicos foram inoculados inicialmente três vezes por semana e diminuindo a concentração ao longo do período estudado, enquanto o lodo de esgoto sanitário foi inoculado uma única vez. Na Fase 2: R1 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário; R4 ¿ testemunha; R6 ¿ inoculado com composto biológico na dose recomendada (10 mL); R8 ¿ inoculado com lodo de esgoto sanitário e composto biológico na dose recomendada e R9 ¿ inoculado com composto biológico 5x á dose recomendada. Os compostos biológicos foram inoculados inicialmente três vezes por semana e diminuindo a concentração ao longo do período estudado, enquanto o lodo de esgoto sanitário foi inoculado uma única vez. Porem, nesta fase, ao inserir o composto biológico foi feita uma aeração de forma a homogeneizar com o esgoto presente no reator. Os parâmetros para avaliar a eficiencia no tempo de partida foram DQO, fósforo, nitrogênio, pH, sólidos (ST,STV e SST), temperatura, oxigênio dissolvido e vazão. Os resultados revelaram que o reator R4 foi o que obteve menores níveis de DQO, maior remoção de nutrientes, nas duas fases. Enquanto os reatores que foram inoculados com lodo de esgoto, R1 e R8 tiveram as maiores concentrações de DQO, independentemente da fase. Os reatores tratados com composto biológico, R6 e R9 obtiveram melhores respostas quando comparados com os reatores tratados com lodo de esgoto. Entretanto, em relação a partida de reatores, os dias avaliados em cada fase não foram suficientes para a estabilização dos parâmetros estudados. Contudo, devem ser realizados mais trabalhos para aumentar a eficiência dos inóculos na partida de tratamento anaeróbio / Abstract: The Brazil is productor major coffee of the world. However, the production of quality coffee put in water¿s body great amount of wastewater, main residue of the processing of grains. Thereby, technologies that minimize the impact of disposal in rivers are needed to conserve the aquatic environment. Thus, the hypothesis of this study was the use of microorganisms through the technique of bioremediation, which possess high removal rate due to biological process, accelerates the starting-up of reactors. The aim of this study was to develop strategies starting anaerobic reactors before receiving wastewater to accelerate the maturation process, and thus obtain better efficiency in treatment. The experiment was conducted at the Experimental Field of the Faculty of Agricultural Engineering, UNICAMP in the months from March to July 2013. We evaluated five anaerobic reactors at two different stages. In Phase 1: R1 - inoculated with sewage sludge; R4 ¿ control; R6 - inoculated with biological compound drop 50% greater than the recommended; R8 - inoculated with sewage sludge and biological compound at the recommended drop and R9 - inoculated with biological compound recommended drop. The organic compounds were initially inoculated three times a week and decreasing concentration over the study period, while the sewage sludge was applied only once. In Phase 2: R1 - inoculated with sewage sludge; R4 ¿ control; R6 - inoculated with biological compound at the drop recommended; R8 - inoculated with sewage sludge and biological compound at the recommended drop and R9 - inoculated with biological compound the 5x recommended drop. The organic compounds were initially inoculated three times a week and decreasing concentration over the study period, while the sewage sludge was applied only once. Meantime, at this stage, to enter the biological compound was made an airing to homogenise the sewage present in the reactor. Parameters to evaluate the effective start-up were COD, phosphorus, nitrogen, pH, series of total solids, temperature, dissolved oxygen and flow. The results revealed that the reactor was R4 which had lower levels of COD, more removal of nutrients in both phases. While the reactors were inoculated with sewage sludge, R1 and R8 had the highest concentrations of COD, regardless of the stage. The reactors treated with biological compound, R6 and R9 had better responses when compared with the reactors treated with sewage sludge. However, regarding the start-up of reactors, the days assessed at each stage were not sufficient for stabilization of the parameters studied. All the same, more work must be done to increase the efficiency of the starting inoculum in anaerobic treatment / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Jorge de Lucas Junior / Banca: Mônica Sarolli Silva de Mendonça Costa / Banca: Adriane Andrade Silva / Banca: Teresa Cristina Tarlé Pissarra / Banca: Maria Inez Espagnoli Geraldo Martins / Resumo: Objetivou-se avaliar o desempenho de um equipamento de préprocessamento de cama de frangos de corte (CF), para avaliar as diluições de CF + água, em relação a teor de sólidos e o efeito da CF, da fração líquida (FL), da fração sólida (FS) na biodigestão anaeróbia (BA) utilizando biodigestores batelada e contínuos em diferentes tempos de retenção hidráulica. O desempenho da CF, da FS do préprocessamento e da carcaça de aves, foram avaliadas (produção de biogás e adubo orgânico) em um protótipo de compostagem "in-vessel". Foram dimensionados plantas de biogás, para análise de viabilidade econômica de unidades de tratamento e aproveitamento energético de resíduos avícolas. O pré-processamento se mostrou adequado para utilização em unidades de tratamento e aproveitamento energético da cama de frangos de corte, concentrando alguns nutrientes, em especial o nitrogênio e o carbono, apresentando resultados de sólidos totais interessantes para BA da FL, nas diluições de 1:5 a 1:10 (CF+Água). O pré-processamento proporciona 0,418 m3/kg SVadic, caso seja realizado a separação de sólidos e a BA das FL e FS separadas, o que representa 55,3 % acima do valor obtido sem a separação de frações (0,231 m3/kg SV). O tempo de retenção hidráulica de 24 dias apresentou maiores produções de biogás (0,443 m3/kgST ou 0,504 m3/kgSVadic), indicando que quanto menor o tempo de retenção hidráulica da fração líquida nos biodigestores continuos, maiores serão os ganhos com biogás. O protótipo foi eficiente no tratamento acelerado dos resíduos de carcaça de aves, cama de frango e fração sólida. A inclusão de passos anaeróbios no processo de compostagem aumentou a velocidade de degradação da matéria orgânica (82,88 % ST), diminuindo o tempo de tratamento do resíduo, o qual pode ser tratado em 30 dia, horas de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study aimed to evaluate the performance of a hardware preprocessor litter poultry (CF) to evaluate the water dilutions + CF, compared to solids and the effect of CF, the liquid fraction (FL ), the solid fraction (SF) in anaerobic digestion (BA) using continuous and batch digesters at different hydraulic retention times. The performance of CF, the FS preprocessing and poultry carcasses were evaluated (biogas and organic fertilizer) in a prototype composting "in-vessel". Were sized biogas plants, to analyze the economic feasibility of treatment units and energy recovery from poultry waste. The preprocessing is adequate for use in treatment units and energy recovery bed of broilers, concentrating some nutrients, especially nitrogen and carbon, presenting results of total solids of interest to BA FL, at dilutions of 1:5 to 1:10 (CF + water). The preprocessor provides 0.418 m3/kg SVadic, if carried out the separation of solids and BA separate FL and FS, which is 55.3% above the value obtained without separation of fractions (0.231 m3/kg VS). The hydraulic retention time of 24 days showed higher biogas production (0.443 m3/kgST or 0.504 m3/kgSVadic), indicating that the lower the hydraulic retention time of the liquid fraction in continuous digesters, the greater the gains from biogas. The prototype was effective in the treatment of accelerated waste of poultry carcasses, poultry litter and solid fraction. The inclusion of steps anaerobic in the composting process increased the rate of degradation of organic matter (82.88% ST), decreasing the treatment time of residue, which can be treated on 30 days, hours of operation (22.95% methane). Finally, there is the economic feasibility for installation of biogas plants on farms with two and four broiler sheds, with "payback" at 6.2 and 3.6 years, respectively. The values of the digester... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Kléber Tomás de Resende / Coorientador: Márcia Helena Machado da Rocha Fernandes / Banca: Jorge de Lucas Júnior / Banca: João Antônio Galbiatti / Banca: Silvio Doria de Almeida Ribeiro / Banca: Heraldo César Gonçalves / Resumo: Muitos fatores interferem na produção de biogás, mas pouco se sabe como eles interagem entre si ou qual é a melhor combinação entre eles. O objetivo deste estudo foi buscar a melhor combinação de fatores que podem ser manipulados a fim de otimizar a produção de biogás e também desenvolver equações capazes de predizer a produção de biogás e a produção de metano do dejeto caprino. Para avaliar a digestão anaeróbia de dejetos de cabras foram utilizados 24 biodigestores distribuídos em esquema fatorial 3x3x3x2, e considerados os seguintes fatores: temperatura (20,11ºC; 21,48ºC; 30,24ºC; 33,74ºC e 34,67ºC); pH (6,8; 6,84; 7,0; 7,15; 7,22); sólidos totais (2,63%; 3,53%; 4,46%; 6,85%; 6,87%) e da forma do dejeto (cíbalas inteira e cíbalas quebradas) em um desenho experimental composto central, submetidos a 49 dias de fermentação. A produção de biogás foi significativamente dependente da interação entre temperatura, pH e sólidos totais, cujo melhor volume de produção de biogás foi obtido nas condições de 34,67 ºC; pH 7 e 6,87% de sólidos totais, respectivamente, as equações de predição de biogás e metano podem ser utilizadas como forma de manejo e gerenciamento do capril / Abstract: Many factors affect the production of biogas, but is unknown how they interact each other or what is the best combination of then. The aim of this study was to seek the best combination of factors that can be manipulated to optimize biogas production and also develop equations capable of predicting the production of biogas and methane production of goat manure. To evaluate the anaerobic digestion of manure from goats, 24 digesters were used in a factorial scheme 3x3x3x2, and considered the following factors: temperature (20.11º C, 21.48º C, 30.24º C, 33.74º C and 34.67º C), pH (6.8, 6.84, 7.0, 7.15, 7.22), total solids (2.63%, 3.53%, 4.46%, 6.85%, 6.87%) and the form of manure (feces broken and whole) in a central composite design, submitted to 49 days of fermentation. The biogas production was significantly dependent on the interaction between temperature, pH and total solids, whose best volume of biogas production was achieved under the conditions of 34,67 ° C, pH 7 and 6.87% total solids, respectively, the equations prediction of biogas and methane can be used as a form of management and administration of the goat culture / Doutor