O destino e a utilização da imensa quantidade de resíduo sólido produzida nas cidades devem ser regulados por critérios rigorosamente científicos, desta forma, a aplicação no solo do composto produzido a partir deste material deve vir precedida de pesquisas que demonstrem a viabilidade ou não do seu uso. Neste trabalho utilizou-se o composto no cultivo da cenoura e analisou-se alguns parâmetros do composto, do solo e das cenouras, quantitativa e qualitativamente, para obter subsídios suficientes para o uso responsável e adequado deste tipo de resíduo na agricultura. Desta forma, com os resultados obtidos através das avaliações dos teores totais e disponíveis de metais (Zn, Pb, Ni, Cu, Cd e Cr) nas amostras de solo e nas raízes das cenouras, pode-se verificar a viabilidade da aplicação do composto para o cultivo da cenoura, considerando que não houve indícios de que o teor de qualquer metal nas raízes tenha sido suficientemente alto para trazer qualquer dano a saúde de quem as consome, entretanto o aumento da mortalidade das mudas relacionou-se diretamente com a taxa de aplicação do composto evidenciando um aspecto negativo da sua aplicação. / The destination and the use of the immense amount of municipal solid wastes should be strictly regulated by scientific approaches. Taking that into consideration, the application in the soil of the compost produced from this residue should be preceeded of studies to prove its viability. In this work, the compost was used in the cultivation of carrot. Some parameters of the compost, soil and carrots were analysed quantitatively and qualitatively to obtain subsidies for the responsible and appropriate use of this material in the agriculture. The viability of compost application was verified, when cultivating carrots, by evaluating the total amount of available metais (Zn, Pb, Ni, Cu, Cd and Cr) in the soil compost and carrot roots, because there were no indications of sufficiently high traces of metals in the roots to cause any harm to human health. However, the increase of the plants\' mortality was directly related with the compost application rate, thus evidencing a negative aspect of its use.

O uso de resíduos agrícolas como fonte de carbono para a geração de energia renovável parece uma solução promissora para reduzir nossa dependência em combustíveis fósseis. Na natureza, como na compostagem, comunidades microbianas formam redes metabólicas complexas que degradam eficientemente a biomassa disponível através de um conjunto de enzimas sinérgicas. Entretanto, a desconstrução da lignocelulose continua uma desafio para a indústria devido a natureza recalcitrante do substrato e a baixa atividade das enzimas, aumentando o preço do biocombustível produzido. Estudos de metagenômica e metatranscriptômica de comunidades microbianas complexas tornam possível acessar as funções metabólicas empregadas por consórcios lignocelulolíticos e revelar novos biocatalisadores que podem melhorar a conversão industrial da lignocelulose. Aqui, através de uma abordagem metagenômica, foi examinada a diversidade de microrganismos obtidos em condições laboratoriais quando um meio definido ou um complexo foi usado no seu crescimento. Em seguida, a comunidade microbiana derivada de compostagem foi crescida em meio mínimo com bagaço de cana-de-açúcar como única fonte de carbono. A degradação do substrato foi monitorada e o metatranscriptoma da cultura resultante foi sequenciado, seguido pela seleção e caracterização funcional de vários alvos. Durante as cinco semanas de estudo, a comunidade microbiana crescida em meio mínimo mostrou maior diversidade e enriquecimento em microrganismos capazes de degradar a lignocelulose do que a comunidade microbiana crescida no meio complexo. A partir do metatranscriptoma foi descoberta a primeira hidrolase de glicosídeo da família 11 com atividade exoxilanase (C21). A estrutura cristalográfica da C21, refinada à 1,76 Å, revelou que a atividade exoxilanase observada se deve a presença de duas alças que não estão presentes nas demais estruturas dos membros da família 11 de hidrolase de glicosídeo depositadas até então. A adição da C21 a um coquetel comercial provocou um aumento na velocidade de hidrólise do Avicel quando na presença de xilooligômeros. As análises metagenômica e metatranscriptômica da comunidade microbiana proveniente da compostagem revelaram que o uso de um meio definido pode deslocar espécies generalistas, levando a uma fonte enriquecida para explorar enzimas com aplicação biotecnológica. Também demonstrou a diversidade de mecanismos envolvidos na degradação in situ da lignocelulose. / Using of the globally abundant crop residues as carbon source for energy generation seems a promising solution to reduce our dependency on fossil fuels. In nature, such as in compost habitats, microbial communities create complex metabolic networks that efficiently degrade the available plant biomass using a set of synergistic enzymes. However, deconstruction of lignocellulose remains a challenge for industry due to recalcitrant nature of the substrate and enzymes low activity, raising the price of the produced biofuel. Metagenomics and metatranscriptomics studies on complex microbial communities can assess the metabolic functions employed by the lignocellulolytic consortia and unveil novel biocatalysts that could improve industrial lignocellulose conversion. Here, using 16S rRNA amplicon metagenomic approach, we examined the diversity of microorganisms obtained in the laboratory setting when a nutrient-limited or nutrient-rich media are used. Then, a microbial community derived from compost was grown in minimal medium with sugarcane bagasse as a sole carbon source. The substrate degradation was monitored and the metatranscriptome from the resulting cultures was sequenced; several target genes were selected and functional characterized. During a five-week time course, the microbial community grown in minimal medium showed greater diversity and enrichment in lignocellulose-degrading microorganisms than the one grown in nutrient rich medium. Metatranscriptomics analysis revealed the first glycoside hydrolase from family 11 with exo-xylanase activity (C21). C21 crystal structure, refined at 1.76 Å, explained the molecular basis of exo-xylanase activity due to two extra loops previously unseen in the other reported structures from members from glycoside hydrolase family 11. A supplementation of commercial enzyme mix with C21 showed improvement in Avicel hydrolysis in the presence of inhibitory xylooligomers. The combination of metagenomic and metatranscriptomic analysis of compost-derived microbial community showed that nutrient-limited medium may displace bacterial generalist species, leading to an enriched source for mining novel enzymes for biotechnology applications. It also unveiled a diversity of mechanisms involved in lignocellulose degradation in situ.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente (ramo de Gestão e Tratamento de Resíduos Industriais), na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação na FEUP da Profs. Doutora Olga Cristina Pastor Nunes e na Escola Superior de Tecnologia de Viseu do Prof. Doutor Luís Eugénio Teixeira de Lemos

Submitted by Programa de Pós-graduação em Biotecnologia (mebiotec.ufba@gmail.com) on 2017-09-13T12:44:03Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL- Pedro Crugeira.pdf: 2186763 bytes, checksum: 47307d5d11694c745904a724a2b6f09c (MD5) / Approved for entry into archive by Edvaldo Souza (edvaldosouza@ufba.br) on 2017-10-02T18:56:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL- Pedro Crugeira.pdf: 2186763 bytes, checksum: 47307d5d11694c745904a724a2b6f09c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T18:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL- Pedro Crugeira.pdf: 2186763 bytes, checksum: 47307d5d11694c745904a724a2b6f09c (MD5) / A sustentabilidade é um dos temas da atualidade da sociedade contemporânea, enfrentando algumas dificuldades advindas do crescimento exponencial da população e sua evolução, criando-se a necessidade de gerenciar, tratar e dispor de forma adequada os resíduos gerados. Nesse sentido, as usinas de compostagem são das alternativas existentes as mais viáveis, configurando-se como uma solução segura e de longo prazo, obtendo-se um produto final de maior valor agregado. O agronegócio de coco verde é responsável pela geração de grande quantidade de resíduos lignocelulolíticos, sendo estes considerados como um dos recursos naturais renováveis mais abundantes deste planeta. A grande disponibilidade desses materiais, assim como, sua composição criou a necessidade e a oportunidade de se tornarem uma fonte de matéria-prima para a produção de compostos orgânicos e fertilizantes de forma sustentável. Pode-se utilizar catalisadores de forma a viabilizar tal processo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o possível efeito da luz Laser de baixa potência (LBP) ou do diodo emissor de luz (LED) na atividade metabólica de um consórcio microbiano termo-celulolítico, visando a sua bioestimulação bem como a degradação mais rápida, eficaz e viável de compostos celulósicos presentes nos resíduos de coco verde. Através do conhecimento da cinética do consórcio microbiano e dos estudos das cinéticas de declínio sob diferentes concentrações de fonte de carbono, elaborou-se um protocolo especifico de emissão de radiação para o consórcio em estudo, em condições de estresse nutricional, de forma a impulsionar um desequilíbrio celular e consequente absorção de fótons visíveis por biomoléculas intracelulares. Realizou-se seis irradiações LBP (660 nm) ou LED (632±2 nm) com intervalos de tempo de 12 h nas amostras em privação de nutrientes, testando cinco densidades de energia, 5 J/cm2, 10 J/cm2, 13 J/cm2, 15 J/cm2 e 20 J/cm2, para cada uma das fontes luminosas. Na avaliação dos resultados obtidos foi possível concluir através da análise de resposta microbiana que a emissão de luz LBP ou LED no espectro vermelho desenvolveu um processo de bioestimulação no consórcio termo-celulolitico, reforçando que a fotobioestimulação não está associada às propriedades especificas da luz Laser. Em ambas as fontes emissoras de luz utilizadas a dose energética que propiciou uma resposta mais eficaz à bioestimulação foi a de 13 J/cm2. Sendo esta, utilizada para irradiar o consórcio, com fontes de luz diferenciadas (LBP ou LED) a ser inoculado nas leiras de compostagem. A análise dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos ao longo do processo de compostagem demonstrou que as leiras inoculadas com o consórcio exposto à emissão de luz LBP ou LED no espectro vermelho, promoveu o desenvolvimento de temperaturas mais elevadas e um aumento da atividade microbiológica desencadeando um aumento da velocidade dos processos microbianos e do processamento das fibras de coco verde, representando uma maior eficácia e aumento da viabilidade económica do processo.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-03-14T16:54:34Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1030275 bytes, checksum: 8fbc2a34f65d8332af6b5f0f2cc17ee0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-14T16:54:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1030275 bytes, checksum: 8fbc2a34f65d8332af6b5f0f2cc17ee0 (MD5) Previous issue date: 2014-07-18 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O objetivo deste trabalho foi monitorar, em condição de campo, a degradação do material orgânico de amostras de lodos secundários, não digeridos, coletados depois do tratamento de esgoto sanitário em sistema de lodos ativados (LND) e filtro biológico percolador (LND-F), depois de submetidos à caleação (LND-Ca) ou compostagem (LND-Co), e de lodo digerido anaerobiamente (LD), quando aplicadas superficialmente ou de forma incorporada ao solo. Os diferentes tipos de lodo de esgoto foram coletados nas Estações de Tratamento de Esgoto ETE Onça e ETE Arrudas, ambas localizadas na cidade de Belo Horizonte e administradas pela Companhia de Saneamento de Minas Gerais – COPASA MG. Após obtida a curva de higienização do LND com adição de cal hidratada (Ca(OH)2), foi determinada a dose de Ca(OH)2 de 113 kg m-3 ou 182,7 kg Mg-1 para aplicação no lodo. Na compostagem, o LND foi misturado com serragem de madeira obtendo-se uma relação C/N inicial de 9:1, sendo esse material processado por 90 dias. O experimento de campo foi conduzido em Cambissolo Háplico Tb distrófico latossólico (CXbd), na Área Experimental de Tratamento de Resíduos Urbanos, do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa-MG. As análises foram realizadas no Laboratório de Solos e Resíduos Sólidos, do mesmo departamento. A dose de cada resíduo aplicada ao solo foi baseada na quantidade de nitrogênio total presente no resíduo e na dose de 500 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio, genericamente recomendada para fertilização de áreas de cultivo de gramíneas. O monitoramento do processo de mineralização dos resíduos no solo foi conduzido por 131 dias, tendo sido retiradas amostras do material para análise do teor de carbono orgânico total (COT) e facilmente oxidável (COfo); nitrogênio total (NT), amoniacal e nítrico e, a partir delas o nitrogênio orgânico (NO); sólidos voláteis e conteúdo de água, em ocasiões diferentes. As frações de mineralização anual estimadas para os diferentes tipos de lodos estudados foram maiores do que as estabelecidas na Resolução CONAMA n0 375/2006, tendo sido de 99,5% e 100%; 99,9% e 99,2%; 99,9 e 97,5% e 100% e 100%, respectivamente, para LD, LND-F, LND-Ca e LND-Co, quando dispostos na forma incorporada e na superfície do solo. Os coeficientes de mineralização do COT e as FMCOTaj dos LND-Ca e LND-Co foram maiores quando o material foi disposto de forma incorporada ao solo e, no que se refere aos LD e LND-F, quando dispostos na forma superficial. No que se refere ao COfo e NO, maiores valores foram obtidos quando o LND-F e LND-Ca foram dispostos na forma incorporada ao solo e, no que se refere aos LD e LND-Co, quando dispostTaxa de degradação do material orgânico de lodo de esgoto sanitário no soloos superficialmente no solo. Se forem consideradas todas as variáveis de monitoramento de degradação do material orgânico (COT, COfo e NO), o que torna a avaliação mais conservadora, sugere-se a adoção de frações de mineralização anual, para os mesmos lodos, quando dispostos superficialmente no solo, superiores a 97,2%. Quando esses resíduos forem incorporados no solo, sugere-se considerar a fração de mineralização maior que 99,5%. / The objective of this study was to monitor, under field condition, the degradation of the organic material of secondary sludge samples, undigested, collected after treatment of sewage in activated sludge system (NDS) and (NDS-F) trickling filter after undergoing liming (NDS-Ca) or composted (NDS-Co), and anaerobically digested sludge (DS), when applied to the surface or incorporated into the soil. The different sewage sludge were collected at Stations Wastewater Treatment: ETE Onça and ETE Arrudas, both located in the city of Belo Horizonte and administered by the Sanitation Company of Minas Gerais - COPASA. After obtained the sanitization curve with the NDS added hydrated lime (Ca(OH)2), it was determined the amount of 113 kg m-3 or 182,7 kg Mg-1 of Ca(OH)2 for use in the sludge. In composting, the NDS was mixed with sawdust obtaining a C/N early ratio of 9:1 in the mixture, being this material processed for 90 days. The field experiment was conducted in Inceptisol latossolic (CXbd), at the Experimental Area of Municipal Waste Treatment of the Department of Agricultural Engineering, Federal University of Viçosa-MG. The analysis were performed at the Laboratory of Soil and Solid Waste, in the same department. The dose of each residue was applied to the soil based on the total amount of nitrogen present in the residue and the dose of 500 kg ha-1 year-1 of nitrogen, generally recommended for fertilization of grasses growing areas. The mineralization process monitoring of residues in soil was conducted for 131 days samples of the material for analysis of the content of total (TOC) and oxidizable organic carbon (OCo); total nitrogen (TN), ammonium and nitrate, and from them, organic nitrogen (NO); volatile solids and water content, having been taken at different times. Fractions of annual mineralization estimated for different types of sludges studied were higher than those established by CONAMA Resolution n° 375/2006, which were 99.5% and 100%; 99.9% and 99.2%; 99.9 and 97.5% and 100% and 100% respectively DS, NDS-F, NDS-Ca and NDS-Co incorporated way and arranged on the surface of the soil sludge. The mineralization rates for TOC and MOCFTaj of the NDS-Ca e NDS-Co were higher when the arranged was incorporated into the soil, and as regards the DS and NDS-F, when arranged in surface way. With regard to OCo and ON, higher values were obtained when the NDS-F and NDS-Ca in the incorporated way into the soil in relation to the DS and NDS-Co, when arranged in the soil surface. If we consider all the variables for monitoring degradation of organic material (TOC, OCo and ON), which makes the most conservative estimate, we suggest the adoption of annual mineralization fractions for the same sludge when applied superficially in the soil higher than 97.2%. When such wastes are incorporated into the soil, greater than 99.5%.

As oportunidades do processo de digestão anaeróbia, em aterros sanitários, controlados e sistemas de compostagem, são ligadas à formação de biogás através da biodegradação da matéria orgânica (MO) em ambiente predominantemente anaeróbio. O aterro da Caturrita, localizado na cidade de Santa Maria, possui cerca de 467.929 toneladas de resíduos depositados em uma de suas células. A recuperação total do CH4 desta quantidade de resíduo entre 2013 e 2033, considerando um rendimento na captação de gases de 70%, foi calculada em 17.529.657 m3. O total da receita estimada para o mesmo período, admitindo uma comercialização conservadora de créditos de carbono e energia elétrica, foi de USD 2.131.458 , isto é, um faturamento mensal de USD 8.881. No caso da compostagem, onde podem ocorrer ambientes anaeróbios, o sistema de ponteiras horizontais em camadas utilizado experimentalmente apresentou indícios de diminuição da geração de CH4 com vantagem em relação à compostagem com ponteiras verticais. Para isso, utilizaram-se taxas de aeração de 0,557 m³ ar.d-1.kg-1 de MO em peso seco (PS), com o monitoramento da temperatura interna e da umidade das leiras. As variações das perdas de cargas calculadas para as tubulações da leira experimental com ponteiras horizontais ficaram entre 1,56% e 2,56%, com a temperatura interna máxima em 70,8°C, diferentemente da leira com ponteiras verticais que atingiu uma máxima de 47,1°C, ambas para umidades superiores a 50%. O custo por metro para a implantação em escala real equivale a USD 21,22, considerando o uso de materiais alternativos, mas com resistência mecânica e térmica adequados. Observou-se na leira experimental com ponteiras horizontais proposta a diminuição do NH4 + concomitantemente à elevação do NO3 em menor tempo que na leira com ponteiras verticais. Além disso, com a proposta do sistema de aeração alternativo, a emissão de CH4 seria pouco significativa, pois o processo é basicamente aeróbio. Para a compostagem com ponteiras verticais utilizado na empresa, considerando apenas a emanação de CH4, estima-se o custo ambiental entre USD 2.059 e USD 75.841 por ano para uma quantidade processada de 50.000 t de resíduos agroindustriais. Para o aterro da Caturrita, o custo ambiental pode ser estimado entre USD 7.733 e USD 52.287 por ano. Com uma recuperação de 70% de CH4, através de queima ou conversão em energia elétrica, o custo ambiental máximo estimado cairia para USD 15.686 para a quantidade estimada e disposta no aterro da Caturrita entre 1999 e 2008 de 467.929 toneladas. / The anaerobic digestion process opportunities, about controlled landfills and composting systems, are related to a biogas formation process through the biodegradation of organic substances in a predominantly anaerobic environment. The Caturrita’s landfill, located in Santa Maria – RS - Brazil, has around 467,929 tons of deposited residues in one of its cells. The recovery of methane between 2013 and 2033, considering an availability of 70%, was estimated at 17,529,657 m³. Admitting the carbon credits and electric energy commercialization, during the same period, was estimated and would result in USD 2,131,438, that is, a monthly profits of USD 8,881. In a composting system, where anaerobic environments may occur, the horizontal pipelines system used showed that the CH4 production decreased with advantage in relation to vertical pipelines. For this experiment, Organic matter (OM) was aerated at a rate of 0.557 m3 air·d-1·kg-1, as determined by dry weight (DW), and the internal temperature and humidity of the windrows were monitored. The calculated variation of the pressure loss for the pipelines in the experimental widrow with horizontal pipelines proposal was between 1.56% and 2.56% at a maximum internal temperature of 70.8°C, unlike the windrow with vertical pipelines, which reached a maximum temperature of 47.1°C. In both systems, the humidity was greater than 50%. The cost per metre for commercial scale implementation is equivalent to USD 21.22, considering the use of alternative materials with the necessary mechanical and thermal resistance values. It was observed in the experimental pile with horizontal pipelines proposal the reduction of NH4 + simultaneously to the elevation of NO3 in less time than in the pile with vertical pipelines. Furthermore, with the alternative aeration system, the CH4 emission would be insignificant, because the process is essentially aerobic. For composting system with vertical pipelines used in the company, considering only the emanation of CH4, the environmental cost can be estimated between USD 2,059 and USD 75,841 per year for an amount of 50,000 t of processed agribusiness residues. For Caturrita’s landfill, the environmental cost can be estimated between USD 7,733 and USD 52,287 per year. With a CH4 recovery of 70%, by burning or conversion into electrical energy, the maximum estimated environmental cost would fall to USD 15,686 for the estimated quantity and disposed of in landfill Caturrita between 1999 and 2008 of 467,929 tons.

Submitted by Rodrigo Ícaro Pereira Véras (icarodrigo@gmail.com) on 2018-07-16T15:14:42Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final RODRIGO.pdf: 3678689 bytes, checksum: 506e599bf845db82392f477fe9f648bd (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2018-07-17T11:43:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Final RODRIGO.pdf: 3678689 bytes, checksum: 506e599bf845db82392f477fe9f648bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-17T11:43:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Final RODRIGO.pdf: 3678689 bytes, checksum: 506e599bf845db82392f477fe9f648bd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O coco é um fruto típico de regiões tropicais, no Brasil ele possui alto poder econômico, sendo consumido largamente no estado imaturo, ou seja, a água é consumida in natura. O Estado da Bahia é o maior produtor de coco e coprodutos gerados pela agroindústria de coco no Brasil, com 98.087 toneladas por ano. Associado ao desempenho mercadológico, é evidente o enorme volume de resíduo que este fruto deixa quando consumido. As cascas do coco verde correspondem, aproximadamente, de 85% do peso bruto do fruto. Outro fator problemático proveniente dos resíduos gerados é a elevada resistência à degradação que pode atingir até 8 anos para degradação completa em meio ambiente. O acúmulo indiscriminado desse tipo de resíduo contribui para que a vida útil de aterros sanitários diminua, tornando-se um problema preocupante. O presente trabalho visa o desenvolvimento de uma máquina automatizada que irá padronizar o trituramento de cascas de coco verde possibilitando uma granulometria suficiente para a ação de bactérias decompositoras no processo de compostagem acelerada.

Nas últimas décadas, a disposição final de lixo tornou-se um sério problema a ser enfrentado por todos os países, em função da escassez crescente de terrenos disponíveis para aterros sanitários e distância cada vez maior dos centros geradores e a disposição final, assim como do aumento substancial da geração per capita. A acumulação de lixo nos grandes centros populacionais estimula a proliferação de macro e microvetores (ratos, baratas, moscas, vírus, bactérias, parasitos) e conseqüentemente, a disseminação de doenças. Em particular, com relação ao lixo gerado em ilhas e comunidades isoladas, é de alta relevância estratégias baseadas na descentralização do tratamento da fração orgânica de lixo domiciliar, com fim do transporte através de barcas para o continente, gerando mau cheiro e riscos de poluição ambiental. O presente projeto teve por objetivo: Testar o mesmo reator de compostagem descentralizada sob condições do verão sueco, alimentando-o com resíduos de restaurantes da cidade costeira Kalmar e sob condições brasileiras, alimentando-o com resíduos de cozinha da escola municipal de Abraão-Ilha Grande, RJ; propor modificações mecânicas e/ou operacionais para otimização dos processos; avaliar a qualidade e o grau de maturação do composto de diferentes fases através do método respirométrico Specific Oxygen Uptake Rate (SOUR)o método respirométrico NBR 14283 da ABNT. Em resumo, concluiu-se que a composição do lixo e pH inicial do material estruturante adicionado são fatores determinantes do tempo requerido para degradação dos ácidos orgânicos gerados e subseqüente elevação do pH; dependendo das características dos resíduos orgânicos, é necessária a inclusão de inoculante (ex: composto) para melhor desenvolvimento de bactérias e fungos e, conseqüentemente, otimização do processo; as análises físico-químicas e microbiológicas confirmaram que o processo de degradação aeróbia ocorre no interior do corpo principal do reator e que a qualidade do composto gerado é satisfatória; entretanto, melhorias consideráveis no sistema de trituração e alimentação são requeridas para que o reator testado possa se usado em sua capacidade plena. Os testes respirométrico atráves do Specific Oxygen Uptake Rate(SOUR) e da norma NBR 14283 da ABNT mostraram-se ambos eficazes na identificação do grau de maturação do composto e do avanço do processo de compostagem. Uma vez removidos os problemas mecânicos de trituração e alimentação, o reator testado poderá ser utilizado como uma tecnologia inovadora do tratamento de lixo orgânico in situ para pequenos e médios geradores de lixo orgânico domiciliar. / In recent decades, the disposal of biodegradable solid waste has become a serious problem to be faced by all countries, due to the increasing scarcity of available land for landfills and increasing distance from generation centers, as well as the substantial increase in total solid waste generated per capita. The accumulation of solid waste in highly populated areas stimulates the dissemination of vectors (rates, cucarachas, flies, virus, bacteria, and parasites) and, consequently spreading of diseases. Regarding the solid waste generated in islands and isolated communities, decentralized strategies for treatment of organic fraction, reducing transportation and impacts related to that is very convenient. This study had the following main objectives: to test the same reactor for decentralized composting during the Swedish summer using organic waste from restaurants at the coast, in Kalmar, Sweden, and under Brazilian conditions, using organic waste from the kitchen of the municipal primary school at Abraão, Ilha Grande, RJ; to evaluate and propose mechanical and operational changes in the reactor for process optimization; to assess the quality and degree of maturation of the compost at different stages of composting through two respirometry methods, the Specific Oxygen Uptake Rate (SOUR) and the ABNT norm NBR 14283. In short, it was concluded that the solid waste composition and initial pH of the material used as amendment are important factors to determine the time required for degradation of the organic acids produced and subsequent pH increase; depending on the organic waste characteristics, it is necessary to use material for augmentation (ex: compost) to improve the development of microorganisms and consequently, optimization of the process; the physic-chemical and microbiological analyses confirmed that the aerobic degradation occurred inside the reactor and that the quality of the produced compost is satisfactory; however, considerable improvements in the shredding and feeding system is required in order to test the reactors performance in its full-capacity. The respirometric tests carried out using the specific oxygen uptake ra(SOUR) method and the NBR 14283 norm, were effective in indicating the maturity of the compost and the degree of progress in the composting process. Once the mechanical problems in the shredding and feeding system are solved, the reactor might be useful as an innovative technology for treatment of organic waste in situ for small and medium generators.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas. / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:11:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305061.pdf: 1311751 bytes, checksum: ac081941cb31b75ebeb4fce07c114cc8 (MD5) / O presente estudo avaliou a compostagem como método de higienização e ciclagem de nutrientes do lodo de esgoto da Estação de Tratamento de Esgoto Insular, em Florianópolis. Este foi o método escolhido devido às altas temperaturas por longos períodos resultantes da degradação da matéria orgânica. Foi feita a caracterização físico-química e biológica do lodo bruto, avaliando macro e micronutrientes, microrganismos patogênicos e elementos inorgânicos tóxicos. Foi avaliada a carga máxima de lodo de esgoto em leiras estáticas de compostagem com aeração natural, assim como a melhor mistura a ser utilizada neste processo. Também avaliou-se a contaminação microbiológica e parasitológica do lodo de esgoto bruto e do lodo de esgoto após a passagem pela compostagem. Verificou-se que o lodo de esgoto é um material com baixa contaminação por elementos inorgânicos (exceto o mercúrio) e alta contaminação por microroganismos patogênicos (principalmente coliformes termotolerantes), devendo, portanto passar com um processo de higienização para sua segura aplicação agrícola. A compostagem com cargas entre 60 e 80 kg de lodo de ETE por metro quadrado de leira, misturado com o agente estruturante, e intercalado com a aplicação de restos de alimentos, se mostrou o tratamento que alcançou as maiores temperaturas (60-70°C), sendo o mais eficiente do ponto de vista legal para eliminação de patógenos. O produto do lodo após ficar 20 dias na compostagem resultou em um material Classe B de acordo com a Resolução 375/06 do CONAMA, sendo portanto apto a ser utilizado na agricultura, embora restrito à cultura do café, a silvicultura e às culturas de fibras e óleos. / This study seeks to evaluate composting of sewage sludge as a sanitation and nutrient cycling procedure. Raw sewage sludge was analized for nutrient content, pathogens and toxic elements. Various loading rates and mixtures to naturally aerated static piles were evaluated. Pathogens were evaluated before and after composting. Results show that sewage sludge from Florianópolis had low levels of toxic elements, and high pathogens contamination (principally heat-tolerant coliform), requiring sanitation measure before agricultural use. Loading between 60 and 80 kg/m² sewage sludge mixed with wood shavings, alternating layers with food waste resulted in the highest temperature (60-70°C) and the greatest reduction in pathogens. The product of this process after 20 days in composting piles result in a material within legal limits for agriculture use, but restricted to forestry, oil crops and fiber crops.

Made available in DSpace on 2016-04-01T17:54:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-30. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:00:16Z : No. of bitstreams: 1 000563940.pdf: 1802779 bytes, checksum: bdeb041776e02ff589caa819ea3d5177 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Em todo processo, é presumível a condição da geração de resíduos, sendo cada vez mais premente a busca de alternativas para destinação correta destes resíduos. Neste sentido, foi realizado um experimento com a compostagem de diferentes resíduos sólidos industriais provenientes do processo de extração do princípio ativo de plantas medicinais. O experimento constitui-se na mistura, em proporções diferentes dos resíduos: a) Resíduo orgânico - gerado a partir do esmagamento da planta de jambú (Spilanthes oleracea), após a extração do princípio ativo, b) lodo físico-químico, gerado a partir do processo de tratamento de água e c) lodo biológico, oriundo do esgoto da empresa. Este trabalho teve como objetivos gerar uma alternativa, ambientalmente correta, para o reaproveitamento do lodo físico-químico e verificar o efeito agronômico dos compostos resultantes na produção da alface. O processo de compostagem deu-se no período de 120 dias. A temperatura das pilhas foi medida diariamente, em três diferentes profundidades. Ao final, o composto foi pesado e avaliou-se, em média, o rendimento. Na segunda fase do experimento, buscando avaliar o efeito agrônomico dos compostos sobre a produção da alface (Lactuca sativa L.), os materiais compostos foram dispostos em vasos, em casa de vegetação, formando um delineamento inteiramente casualizado (DIC), com fatorial 4 x 4, sendo o fator 1 formado por 4 tratamentos: composto 1 (C1 - 0% lodo - 100% jambú), composto 2 (C2 - 7% lodo - 93% jambú), composto 3 (C3 - 13% lodo - 87% jambú), composto 4 (C4 - 26% lodo - 74% jambú) e o fator 2 formado por 4 diferentes doses de compostos: (0, 45, 90 e 135 t ha-¹ ) e quatro repetições, totalizando 64 unidades experimentais. Nas avaliações realizadas após 45 dias do transplantio da alface, o tratamento C1 dose três (90 t ha-¹) apresentou os melhores resultados de rendimentos. Nos demais tratamentos, ocorreram um decréscimo... / It is assumed that there is generation condition in every production process. Alternative ways for the correct destination of the residues has become essential. Therefore, an experiment on different industrial solid residues compound from medicinal plants active principle extration has been performed. The experiment was based on the mixture of the residues in different proportions: a) organic residue generated from jambu (Spilanthes oleracea) smashing after active principle extraction, b) physiochemic mud generated from water treatment process and c) biologic mud originated from the company sewage. This work aimed at generating an environmentally correct alternative for phisiochemic mud reutilization and verify the agronomic effects of the resulting compounds in lettuce production. The compounding process lasted 120 days. Piles temperature was measured in three different depths. At the end, the compound was weighed and the average yield was evaluated. In the second phase of the experiment we aimed at evaluating the compound agronomic effects on lettuce (Lactuca sativa L.) production. The compounded materials were placed ins vases in greenhouses in an entirely randomized order, with factorial 4 x 4. Factor 1 was formed by 4 treatments: compound 1 (C1 - 0% mud - 100% jambu), compound 2 (C2 - 7% mud - 93% jambu), compound 3 (C3 - 13% mud - 87% jambu), compound 4 (C4 - 26% mud - 74% jambu). Factor 2 was formed by 4 differente compound dosages: (0,45, 90 e 135 t ha-¹) and hour repetitions, totaling 64 experomental unities. Treatment C1, dosage 3 (90 t ha-¹) presented the best results in the evaluation 45 days after lettuce transplantation. In the remaining treatments there was alinear decrease in lettuce production. However, C4 that 26% mud in its composition was superior than those with 0 dosage of organic matter. Compound can be considered an environmentally correct alternative for these residues with the possibility of agronomic utilization.