Submitted by Tania Ivani Rokohl (tania.rokohl@uffs.edu.br) on 2018-03-14T12:41:29Z No. of bitstreams: 1 VENTURIN.pdf: 611920 bytes, checksum: daa49ea9b4d92221b936f559186c3cc8 (MD5) / Approved for entry into archive by Diego dos Santos Borba (dborba@uffs.edu.br) on 2018-03-14T13:59:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 VENTURIN.pdf: 611920 bytes, checksum: daa49ea9b4d92221b936f559186c3cc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T13:59:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VENTURIN.pdf: 611920 bytes, checksum: daa49ea9b4d92221b936f559186c3cc8 (MD5) Previous issue date: 2018-01-08 / A necessidade de fontes energéticas renováveis é evidente nos dias de hoje, visto que os combustíveis derivados do petróleo são fontes esgotáveis. A biomassa lignocelulósica é uma fonte promissora de energia, pois possui alto teor de celulose, a qual pode ser convertida a biogás. Atualmente, a produção de biogás está associada ao tratamento de um dos grandes problemas da suinocultura no Brasil, o gerenciamento da elevada concentração de efluente gerado pelos sistemas de produção de animais confinados. Neste trabalho, primeiramente avaliou-se diferentes tipos de pré-tratamentos sobre uma matéria prima lignocelulósica, o caule de milho (Zea mays), utilizando metodologia de planejamento de experimentos e posteriormente investigou-se o potencial de produção de biogás através da co-digestão com dejeto suíno. O pré-tratamento com H2SO4 teve uma remoção significativa da fração de hemicelulose usando baixas concentrações de ácido (0,75% v.v-1). Porém, por também aumentar a fração de lignina na biomassa, esta técnica não é adequada para posterior produção de biogás, pois acaba inibindo o processo de co-digestão. Já o pré-tratamento com H2O2 alcalino (pH 11,5) conseguiu um aumento da fração de celulose de 73,4% e uma redução de 71,6% no teor de lignina. Utilizando 12% (v.v-1) de H2O2, 58 ºC de temperatura do agitador orbital, agitação de 130 rpm e concentração de sólidos de 3% (3 g de massa seca em 100 mL de solução) por 58 min. Este pré-tratamento é recomendado para produção de biogás, pois conseguiu-se aumentar o volume final de biogás em 22%, bem como reduzir em um terço o tempo de digestão, em comparação com a biomassa não tratada. Não houve diferença significativa entre a utilização do material contendo todos os tamanhos de partículas e o material com apenas o tamanho de partícula mais abundante (0,890 mm). O sistema de ultrassom com potência máxima de irradiação de 132 W, não é indicado para realização de pré-tratamentos, pois não promove alterações na composição estrutural do caule de milho. Ao final deste estudo obteve-se uma alternativa promissora para que os carboidratos presentes nesta biomassa estivessem mais acessíveis para a digestão anaeróbia e como consequência o aumento da produção de biogás. / The need for renewable energy sources is evident today since oil-derived fuels are depleting sources. Lignocellulosic biomass is a promising energy source because it has a high content of cellulose, which can be converted to biogas. Currently, biogas production is associated with the treatment of one of the greatest swine problems in Brazil, the management of the high effluent load generated by the confined animal production systems. In this work, different types of pre-treatments of a lignocellulosic raw material, the corn stalk (Zea mays), were investigated using experimental design methodology, as well as the potential of biogas production through co-digestion with swine waste. Pretreatment with H2SO4 showed a significant removal of the hemicellulose fraction using low acid concentrations (0.75%). However, because it also increased the lignin fraction in the biomass, this technique is not suitable for the subsequent production of biogas, since it ends up inhibiting the co-digestion process. On the other hand, pre-treatment with alkaline H2O2 (pH 11.5) achieved an increase in the cellulose fraction of 73.4% and a reduction of 71.6% in lignin content using 12% (v.v-1) of H2O2, 58 °C of orbital agitator temperature, 130.0 rpm stirring and 3.0% of solids content (3 g of dry mass at 100 mL of solution) for 58.0 min. This pretreatment is recommended for biogas production as it provided a 22% increase in the final volume of biogas and a one-third reduction in the digestion time in comparison to the untreated biomass. There was no significant difference between the use of the material containing all particle sizes and the material with only the most abundant particle size (0.890 mm). The ultrasound system with maximum irradiation power of 132 W is not indicated for lignocellulosic pre-treatments as it does not promote changes in the structural composition of the corn stalk. At the end of this study, a promising alternative was obtained in order to make the carbohydrates present in the corn stalk more accessible for the anaerobic digestion and, as a consequence, to increase the biogas production.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-11T19:06:49Z No. of bitstreams: 1 Andre_Amaral2017.pdf: 1566264 bytes, checksum: cafbb4e2d1c918883a79b06ca2cd9589 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-11T19:06:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre_Amaral2017.pdf: 1566264 bytes, checksum: cafbb4e2d1c918883a79b06ca2cd9589 (MD5) Previous issue date: 2017-07-21 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná (FA) / Brazilian swine production presents industrial characteristics, with confined animals and stratified units, i.e., there are large production units specialized in specific stages of production. Generally, these units concentrate a large number of animals and generate effluents that must be correctly managed to avoid environmental impact. This study was divided in two stages, in which the first, aimed to determine the influence of simplified and cheap solid-liquid separation strategies and different manure from each swine production phases on biogas and methane yield. Samples were collected in two gestating sows house (GSH-a and GSH-b), two farrowing sows house (FSH-a and FSH-b), a nursery house (NH) and a finishing house (FH). Biochemical methane production (BMP) tests were performed according to international standard procedure (VDI 4630). The settled sludge fraction represents 20 to 30% of raw manure volume, producing 40 to 60% of the total methane yield. The methane potential of settled sludge fraction was about 2 times higher than the supernatant fraction. There are differences on biogas yield between the raw manure of different swine production phases (GSH-a 326.4 and GSH-b 577.1; FSH-a 860.1 and FSH-b 479.2; NH -970.2; FH 474.5 mLNbiogas.gVS-1). The differences are relative to production phase (feed type, feeding techniques, etc.), but also to the management of the effluent inside the facilities (water management). In the second stage, the influence of anaerobic digestion key parameters on methane recovery capacity were studied, as well as archaea community in a Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) fed with swine manure were investigated. Batch (according VDI, 4630) and continuous (CSTR reactor) experiments were performed in order to define the highest methane productiveness and lower methane emission (a greenhouse gas). Organic loading rate (OLR), hydraulic retention time (HRT), free ammonia concentration and archaea community were investigated on operational parameters for process control. It was found that OLR of 1.06 kgVS.m-3.d-1 and HRT of around 20 days contribute to better methane recovery, which can result in higher biogas plant productivity and reduction of methane emissions. Results showed that there is no evidence of global anaerobic digestion inhibition due to the free ammonia concentration, but a probable influence on the main methanogenic metabolic pathway (hydrogenotrophic). Additionally, a correlation between the process stability and the increase in the number of methanogenic archaea was observed. These results can be used for biogas plants to achieve higher methane productiveness and lower methane emission. / A produção de suínos no Brasil ocorre em escala industrial, com animais confinados e de forma estratificada, ou seja, têm-se grandes unidades produtoras, especializadas em etapas específicas da produção. Geralmente, essas unidades concentram grandes quantidades de animais em pequenas áreas territoriais e geram efluentes ricos em matéria orgânica, que precisam ser corretamente manejados. Este estudo foi divido em duas etapas, sendo que na primeira objetivou-se determinar a influência da estratificação da produção de suínos na capacidade de produção de biogás, estudando também estratégias de separação de sólidos que contribuam para maior rendimento de metano. Para isso, foram coletadas amostras de duas unidades de gestações (GS-a e GS-b), duas unidades de maternidade (MS-a e MS-b), uma unidade de crechário (CS) e uma unidade de terminação (TS). Os testes de potencial bioquímico de biogás (PBB) foram realizados de acordo com procedimento padrão (VDI 4630). A fração de lodo sedimentado correspondeu de 20 a 30% do volume do efluente bruto, produzindo de 40 a 60% do volume de metano. A produtividade de metano da fração de lodo sedimentado é aproximadamente duas vezes maior do que a fração sobrenadante. Verificaram-se diferenças no rendimento de biogás entre o dejeto bruto proveniente das diferentes etapas da criação de suínos (GS-a: 326,4 e GS-b: 577,1; MS-a: 860,1 e MS-b: 479,2; CS -970,2; TS 474,5 mLN biogás.gSV-1). As diferenças apresentadas são relativas às diferentes estratégias adotadas nas diferentes fases de crescimento do suíno (nutrição, tecnificação da produção, etc.), mas também relacionadas ao manejo dos efluentes dentro das instalações. Na segunda etapa, buscou-se estudar a digestão anaeróbia em reator CSTR (do inglês “Continuous Stirred Tank Reactor”) com o objetivo de verificar a influência de parâmetros do processo na capacidade de recuperação de metano e suas influências nas arqueas metanogênicas. Foram realizados experimentos em batelada (utilizando metodologia padronizada – VDI, 4630) e contínuos (em reator CSTR), com objetivo de atingir a maior produtividade e menor emissão de metano (gás de efeito estufa). Foram estudados parâmetros operacionais, como carga orgânica volumétrica (COV), tempo de retenção hidráulica (TRH), amônia livre e comunidade de arqueas. Observou-se que a COV de 1,06 kgSV.m-3.d-1 e TRH de aproximadamente 20 dias contribuem para melhor recuperação de metano, o que resulta em um ganho de produtividade em uma planta de biogás e redução nas emissões de metano. Os resultados de concentrações de amônia livre não apontam evidências de inibição ao processo de digestão anaeróbia, mas provavelmente influenciam a rota metanogênica preferencial (rota hidrogenotrófica). Adicionalmente, observou-se uma correlação entre a estabilidade do processo e o aumento na concentração de arqueas metanogênicas. Os resultados podem servir de subsídio para plantas de biogás em alcançar maior produtividade e menor emissão de metano. Palavras-chave:

Resumo: A suinocultura atingiu índices elevados de produtividade por meio do emprego de avançadas tecnologias de produção, resultando em maior geração de dejeto líquido suíno (DLS) com grande potencial de contaminação de águas mananciais. O resíduo de hortifruti (RH) é produzido em grandes quantidades nos mercados atacadistas, sendo caracterizado pelo elevado teor de umidade e de compostos orgânicos voláteis, o que causa efeitos negativos nos sistemas tradicionais de destinação dos resíduos sólidos urbanos. A codigestão de dejetos suínos e resíduos orgânicos vem sendo amplamente estudada, com melhorias na degradação dos substratos em digestão e, consequentemente, dos rendimentos de biogás. Assim, neste trabalho, avaliou-se o desempenho da codigestão de dejetos de suínos e crescentes níveis de resíduos de hortifrúti, utilizando-se um delineamento fatorial de experimentos 2³ (3 fatores, 2 níveis) seguido de modelagem matemática para descrever o volume de metano acumulado durante o bioprocesso. Para a realização dos ensaios, foram preparadas misturas de substratos compostas por dejeto líquido suíno e resíduo de hortifruti nas relações 4:1, 2,5:1 e 1:1, as quais foram inoculadas e digeridas em frascos batelada por tempos de retenção hidráulica de 20 a 30 dias e temperaturas de 35 a 45°C. Os maiores rendimentos foram de 455,47 e 442,37 NmL CH4/g SVT e ocorreram nos ensaios com relação DLS:RH de 2,5:1 e 1:1, respectivamente. A relação DLS:RH foi significante para o acúmulo de metano durant... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Swine production reached high levels of productivity through the use of technology, resulting in higher generation of swine manure (SM) with great potential for ground water contamination. Fruit and vegetable waste (FVW) are produced in large quantities in wholesale markets, characterized by high moisture content and volatile organic compounds, causing negative effects in the traditional systems of municipal solid waste disposal. The codigestion of swine manure and organic wastes has been widely explored, with improvements in the degradation of the substrates in digestion and, consequently, of the biogas yields. Thus, in this work, the performance of the codigestion of SM and increasing levels of FVW were evaluated using a factorial design of experiments 2³ (3 factors; 2 levels) followed by mathematical modelling to describe the volume of methane accumulated during the bioprocess. In order to carry out the assays, mixtures of substrates composed of SM and FVW were prepared in the ratios 4:1, 2,5:1 e 1:1, which were inoculated and digested in batches with hydraulic retention times of 20 to 30 days and temperatures of 35 to 45 °C. The maximum yields were 455.47 and 442.37 NmL CH4 / g VS and occurred in assays with 2.5:1 and 1:1 SM:FVW ratios, respectively. The SM:FVW ratio was significant for the accumulation of methane during the process, while the hydraulic retention time was not significant at a 95% confidence level. The temperature was marginally significant, with a higher ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A deficiência de informações sobre águas residuárias da produção industrial de suínos é uma realidade. Com efeito parâmetros de aplicação e quantificação dessas águas não são especificados por nenhuma legislação nacional atualmente. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar os diferentes efluentes oriundos do sistema de tratamento biológico de uma granja suinícola, quanto à sua qualidade e aos seus reflexos no cultivo das pastagens da Brachiária Decumbens e da Grama Estrela - Cynodom plesctostachyum em nível de campo. A pesquisa foi realizada em uma granja suinícola no Estado de São Paulo, tendo sido aplicados os seguintes efluentes; Esub1: Efluente de entrada do Tanque de Decantação; E2: Efluente de saída da Lagoa 1; E3: Efluente de saída da Lagoa 5. Os efluentes foram analisados qualitativa e quantitativamente, sendo considerados parâmetros físicos (pH, condutívidade, turbidez), químicos ( Al, B, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Sr e Zn), microbiológicos ( coliformes totais e E. coli ) e bioquímicos (DBO e DQO). A aplicação desses efluentes ocorreu de forma mecanizada em cada subparcela das pastagens estudadas, onde mensalmente foram realizados os cortes para a avaliação de produção de massa seca e bromatológica do material. A avaliação do solo foi realizada em diferentes camadas: 0-10cm, 10-20cm e 20-40cm, sendo caracterizados os parâmetros físicos e químicos. Os resultados da qualidade dessas águas residuárias, sinalizaram teores físicos, químicos e microbiológicos que não atenderam as resoluções do CONAMA - 2005, e USEPA. Os resultados das amostras de solo, apresentaram parâmetros, com teores acima do preconizado para o Estado de São Paulo, exceto o boro. Quanto à produção e à avaliação do crescimento das pastagens, observou-se que a produção de massa seca foi superior nos diferentes tratamentos, em relação à testemunha. Utilizando esse biofertilizante, verificou-se um incremento de 30% na produção. / The deficient information about residuary water of swine industrial production is a reality. Considering that application and quantification parameters of these waters are not specified by any National legislation nowadays. This work general objective was the evaluation of different effluents deriving from the system of biological treatment of a swine’s farm considering its qualities and reflection on Brachiaria Decumbens and Star Grass - Cynodom plesctostachyum pasture cultivation in field level. The research was carried through in a swine farm in the State of São Paulo. It applied the following effluents: E1 - Effluent of Decantation tank entrance; E2 - Effluent of Lake Exit I; E3 - Effluent of Lake Exit 5. the effluents were analyzed quantitative and qualitative considering physical parameters (pH, conductivity, turbidity), chemical parameters (Al, B, Ca, Cd, Co, Cr, Cr, Fe, K, Mg, Mo, Na, Ni, P, Pb, Sr, and Zn), microbiological parameters (total coliforms and E. coli) and biochemical parameters (DBO and DQO). Those applications were mechanized in all subdivisions of the studied pasture, where the cut to evaluate dry mass and bromatological material were carried out monthly. The soil evaluation was carried out in different layers: 0 - 10cm, 10 - 20 cm and 20 - 40cm, characterized by physical and chemical parameters. The results of these residuary water quality signalled physical, chemical and microbiological content that did not answer to CONAMA-2005 and USEPA resolutions. The soil sample results presented parameters with contents above the praised to the State of São Paulo, except for boron. As for the production and the evaluation of the pasture growth, it was observed that the production of dry mass relation to testimony. The use of this biofertilizer verified the increase of 30% in production.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Francisco Doblinski.pdf: 1528905 bytes, checksum: 07b8dcf38736ccffe87f1481581960b8 (MD5) Previous issue date: 2006-07-07 / Amongst the agro-industrial activities in the region west of the Paraná it is distinguished swine production that intensified in some regions causes the development of techniques, to improve the treatment and destination of the residues generated for the related activity. One of these techniques consists the application of the wastewater in the agriculture, aiming at improvements in soil physical, chemical and biological conditions. However, its indiscriminate use can consequently affect deeply the quality of the water and the integrity of ecosystems. In order to verify the impact of the application of the wastewater of swine on the culture of the beans and the environment was mounted an experiment in the experimental Farm of the PUCPR - Toledo-PR. Of each one of the parcels had been collected samples of the runoff throughout all the cycle of the culture, as also samples of the ground to the end of the experiment. During the accomplishment of the experiment four wastewater applications in the blocks, or either, four treatments: 50, 100, 150 and 200 m3.ha-1 and the absence of the wastewater being the witness. The gotten results had demonstrated that the amounts of potassium, phosphorus and nitrogen in the runoff after treatment with effluent swine had been exponential; also were verified that the phosphorus has polluting potential about seven times bigger that the potassium and three times bigger that the nitrogen and that mobility in the profile of the soil is bigger for the potassium, followed of nitrogen and the phosphorus. / Dentre as atividades agroindustriais desenvolvidas na região oeste do Paraná, destaca-se a produção de suínos que, intensificada em algumas regiões, possibilita o desenvolvimento das técnicas de minimização, tratamento e destino dos resíduos gerados por essa atividade. Uma dessas técnicas consiste na aplicação da água residuária proveniente da suinocultura em solo agricultável, visando melhorias em suas condições físicas, químicas e biológicas. Porém, seu uso indiscriminado pode afetar profundamente a qualidade dos recursos hídricos e, conseqüentemente, a integridade dos ecossistemas. A fim de verificar o impacto da aplicação da água residuária de suinocultura sobre a cultura do feijão e o meio ambiente foi montado um experimento na Fazenda experimental da Pontifícia Universidade Católica - campus de Toledo - PR. De todas as parcelas foram coletadas amostras do escoamento superficial ao longo de todo o ciclo da cultura e, ao final do experimento, amostras do solo. O delineamento experimental utilizado foi em blocos inteiramente casualizados, com quatro aplicações de água residuária, por meio de um regador nos blocos, ou seja, quatro tratamentos: 50, 100, 150 e 200 m3.ha-1 e a ausência da água residuária como testemunha. Os resultados obtidos demonstraram que as concentrações de potássio, fósforo e nitrogênio, contidas no escoamento superficial pós-tratamento com efluente suíno, foram exponenciais. Verificou-se também que o fósforo possui potencial poluidor cerca de sete vezes maior que o potássio e três vezes maior que o nitrogênio e que a mobilidade no perfil do solo é maior para o potássio, seguido de nitrogênio e do fósforo.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dineia.pdf: 2004557 bytes, checksum: 5f1523fd4e833e9c9fa98f2e9d71a9ce (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / The swine production is an economic and common management in the Southern region of Brazil, including Paraná Western area. It has also been producing great amounts of waste with high-polluting level, which are commonly loaded into soil as fertilizer in order to increase soil fertility and provide higher crop yields. Such wastes can cause environmental problems when managed improperly, such as loss to soil fauna, an important constituent of soil. Thus, this study aimed at evaluating the tolerance levels of soil fauna by applying different swine wastewater (SWW) doses and the effects on abundance and diversity of meso and macrofauna organisms. The trial was carried out in Campo Bonito-PR, in an agricultural area that has been submitted to a non-tillage management for 13 years. Twenty one 25 m2 plots were set where corn, black oats and soybeans were cropped in different periods. Seven treatments were recorded as: 0, 50, 100, 150 and 200 m3 ha-1 from swine wastewater from a lagoon and there was a treatment using chemical fertilizers, according to the agronomic recommendations for each crop. The seventh treatment corresponded to the parts that were prepared in a remaining native vegetation area. Soil fauna was evaluated by the Tropical Soil Biology Fertility (TSBF) method, Berlese-Tullgren extractor and Pitfall traps. The collected organisms were classified based on their orders and results were evaluated by multivariate statistics, according to the correlation analysis (CA) technique, repeated measures indexes and indexes of Shannon diversity, Pielou evenness (Equitability) and richness of groups. The relation between fauna ecology and soil chemical properties was determined by canonical correspondence analysis (CCA). According to the results, it was observed that the application of swine wastewater/ slurry, stored in lagoon, has affected in a negative way the soil fauna when it received doses greater than 100 m3 ha-1, even though such dose has promoted greater similarity in abundance of organisms with the forest area. It was found out that the sampled orders characterize the forest area according to the simulated conditions: Collembola, Hymenopeptera, Araneae, Diptera, Acari, Hemiptera, Diplura, Protura and Oligochaeta, while Coleoptera order characterized the agricultural soils that are fertilized with swine wastewater. The results also showed that the soil fauna has its abundance affected by season and chemical composition of soil. / A suinocultura é uma prática econômica comum na região Sul do País, incluindo a região Oeste do Paraná, todavia, gera grande quantidade de dejetos, com elevado poder poluente. Esses são, comumente, lançados ao solo como fertilizantes; aumentam a fertilidade dos solos, proporcionam maior produtividade das culturas, embora possam trazer riscos ao ambiente quando manejados de maneira inadequada, tais como prejuízos à fauna edáfica, importante constituinte do solo. Por essa razão, foi estabelecido como objetivo deste trabalho avaliar os níveis de tolerância da fauna edáfica pela aplicação de diferentes doses de água residuária da suinocultura (ARS) e os efeitos sobre a abundância e a diversidade de organismos representados pela meso e macrofauna. O experimento foi conduzido no município de Campo Bonito PR, em área agrícola submetida ao manejo de plantio direto há 13 anos. Foram instaladas 21 parcelas experimentais de 25 m2, nas quais foram cultivados milho, aveia e soja em períodos distintos. Foram avaliados sete tratamentos: 0, 50, 100, 150 e 200 m3 ha-1 de água residuária da suinocultura proveniente de esterqueira e um tratamento utilizando fertilizantes químicos, de acordo com as recomendações agronômicas de cada cultura. O sétimo tratamento corresponde às parcelas instaladas em área de vegetação nativa remanescente. A fauna edáfica foi avaliada pelo método do Tropical Soil Fertility Biology (TSBF), extrator de Berlese-Tullgren e armadilhas Pitfall. Os organismos coletados foram classificados em nível de ordem e os resultados obtidos avaliados pela estatística multivariada, de acordo com a técnica de análise de correlação (CA), índices de medidas repetidas e índices de diversidade de Shanon, Equitabilidade de Pielou e Riqueza de grupos. A relação entre a ecologia da fauna e os atributos químicos do solo foi determinada pela análise de correspondência canônica (ACC). De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que a aplicação da água residuária de suinocultura armazenada em esterqueira afetou negativamente a fauna edáfica em doses superiores a 100 m3 ha-1, porém a dosagem de 100 m3 ha-1 favorece maior semelhança em abundância de organismos com a área de mata. Verificou-se que, as ordens amostradas a seguir caracterizam a área de mata sob as condições avaliadas: Collembola, Hymenopeptera, Aranae, Diptera, Acari, Hemiptera, Diplura, Protura e Oligochaeta, enquanto a ordem Coleoptera caracteriza as áreas agricultáveis e fertilizadas com água residuária da suinocultura. Os resultados encontrados demonstraram ainda que a fauna edáfica tem sua abundância afetada sazonalmente bem como pela composição química do solo.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Francisco Doblinski.pdf: 1528905 bytes, checksum: 07b8dcf38736ccffe87f1481581960b8 (MD5) Previous issue date: 2006-07-07 / Amongst the agro-industrial activities in the region west of the Paraná it is distinguished swine production that intensified in some regions causes the development of techniques, to improve the treatment and destination of the residues generated for the related activity. One of these techniques consists the application of the wastewater in the agriculture, aiming at improvements in soil physical, chemical and biological conditions. However, its indiscriminate use can consequently affect deeply the quality of the water and the integrity of ecosystems. In order to verify the impact of the application of the wastewater of swine on the culture of the beans and the environment was mounted an experiment in the experimental Farm of the PUCPR - Toledo-PR. Of each one of the parcels had been collected samples of the runoff throughout all the cycle of the culture, as also samples of the ground to the end of the experiment. During the accomplishment of the experiment four wastewater applications in the blocks, or either, four treatments: 50, 100, 150 and 200 m3.ha-1 and the absence of the wastewater being the witness. The gotten results had demonstrated that the amounts of potassium, phosphorus and nitrogen in the runoff after treatment with effluent swine had been exponential; also were verified that the phosphorus has polluting potential about seven times bigger that the potassium and three times bigger that the nitrogen and that mobility in the profile of the soil is bigger for the potassium, followed of nitrogen and the phosphorus. / Dentre as atividades agroindustriais desenvolvidas na região oeste do Paraná, destaca-se a produção de suínos que, intensificada em algumas regiões, possibilita o desenvolvimento das técnicas de minimização, tratamento e destino dos resíduos gerados por essa atividade. Uma dessas técnicas consiste na aplicação da água residuária proveniente da suinocultura em solo agricultável, visando melhorias em suas condições físicas, químicas e biológicas. Porém, seu uso indiscriminado pode afetar profundamente a qualidade dos recursos hídricos e, conseqüentemente, a integridade dos ecossistemas. A fim de verificar o impacto da aplicação da água residuária de suinocultura sobre a cultura do feijão e o meio ambiente foi montado um experimento na Fazenda experimental da Pontifícia Universidade Católica - campus de Toledo - PR. De todas as parcelas foram coletadas amostras do escoamento superficial ao longo de todo o ciclo da cultura e, ao final do experimento, amostras do solo. O delineamento experimental utilizado foi em blocos inteiramente casualizados, com quatro aplicações de água residuária, por meio de um regador nos blocos, ou seja, quatro tratamentos: 50, 100, 150 e 200 m3.ha-1 e a ausência da água residuária como testemunha. Os resultados obtidos demonstraram que as concentrações de potássio, fósforo e nitrogênio, contidas no escoamento superficial pós-tratamento com efluente suíno, foram exponenciais. Verificou-se também que o fósforo possui potencial poluidor cerca de sete vezes maior que o potássio e três vezes maior que o nitrogênio e que a mobilidade no perfil do solo é maior para o potássio, seguido de nitrogênio e do fósforo.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dineia.pdf: 2004557 bytes, checksum: 5f1523fd4e833e9c9fa98f2e9d71a9ce (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / The swine production is an economic and common management in the Southern region of Brazil, including Paraná Western area. It has also been producing great amounts of waste with high-polluting level, which are commonly loaded into soil as fertilizer in order to increase soil fertility and provide higher crop yields. Such wastes can cause environmental problems when managed improperly, such as loss to soil fauna, an important constituent of soil. Thus, this study aimed at evaluating the tolerance levels of soil fauna by applying different swine wastewater (SWW) doses and the effects on abundance and diversity of meso and macrofauna organisms. The trial was carried out in Campo Bonito-PR, in an agricultural area that has been submitted to a non-tillage management for 13 years. Twenty one 25 m2 plots were set where corn, black oats and soybeans were cropped in different periods. Seven treatments were recorded as: 0, 50, 100, 150 and 200 m3 ha-1 from swine wastewater from a lagoon and there was a treatment using chemical fertilizers, according to the agronomic recommendations for each crop. The seventh treatment corresponded to the parts that were prepared in a remaining native vegetation area. Soil fauna was evaluated by the Tropical Soil Biology Fertility (TSBF) method, Berlese-Tullgren extractor and Pitfall traps. The collected organisms were classified based on their orders and results were evaluated by multivariate statistics, according to the correlation analysis (CA) technique, repeated measures indexes and indexes of Shannon diversity, Pielou evenness (Equitability) and richness of groups. The relation between fauna ecology and soil chemical properties was determined by canonical correspondence analysis (CCA). According to the results, it was observed that the application of swine wastewater/ slurry, stored in lagoon, has affected in a negative way the soil fauna when it received doses greater than 100 m3 ha-1, even though such dose has promoted greater similarity in abundance of organisms with the forest area. It was found out that the sampled orders characterize the forest area according to the simulated conditions: Collembola, Hymenopeptera, Araneae, Diptera, Acari, Hemiptera, Diplura, Protura and Oligochaeta, while Coleoptera order characterized the agricultural soils that are fertilized with swine wastewater. The results also showed that the soil fauna has its abundance affected by season and chemical composition of soil. / A suinocultura é uma prática econômica comum na região Sul do País, incluindo a região Oeste do Paraná, todavia, gera grande quantidade de dejetos, com elevado poder poluente. Esses são, comumente, lançados ao solo como fertilizantes; aumentam a fertilidade dos solos, proporcionam maior produtividade das culturas, embora possam trazer riscos ao ambiente quando manejados de maneira inadequada, tais como prejuízos à fauna edáfica, importante constituinte do solo. Por essa razão, foi estabelecido como objetivo deste trabalho avaliar os níveis de tolerância da fauna edáfica pela aplicação de diferentes doses de água residuária da suinocultura (ARS) e os efeitos sobre a abundância e a diversidade de organismos representados pela meso e macrofauna. O experimento foi conduzido no município de Campo Bonito PR, em área agrícola submetida ao manejo de plantio direto há 13 anos. Foram instaladas 21 parcelas experimentais de 25 m2, nas quais foram cultivados milho, aveia e soja em períodos distintos. Foram avaliados sete tratamentos: 0, 50, 100, 150 e 200 m3 ha-1 de água residuária da suinocultura proveniente de esterqueira e um tratamento utilizando fertilizantes químicos, de acordo com as recomendações agronômicas de cada cultura. O sétimo tratamento corresponde às parcelas instaladas em área de vegetação nativa remanescente. A fauna edáfica foi avaliada pelo método do Tropical Soil Fertility Biology (TSBF), extrator de Berlese-Tullgren e armadilhas Pitfall. Os organismos coletados foram classificados em nível de ordem e os resultados obtidos avaliados pela estatística multivariada, de acordo com a técnica de análise de correlação (CA), índices de medidas repetidas e índices de diversidade de Shanon, Equitabilidade de Pielou e Riqueza de grupos. A relação entre a ecologia da fauna e os atributos químicos do solo foi determinada pela análise de correspondência canônica (ACC). De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que a aplicação da água residuária de suinocultura armazenada em esterqueira afetou negativamente a fauna edáfica em doses superiores a 100 m3 ha-1, porém a dosagem de 100 m3 ha-1 favorece maior semelhança em abundância de organismos com a área de mata. Verificou-se que, as ordens amostradas a seguir caracterizam a área de mata sob as condições avaliadas: Collembola, Hymenopeptera, Aranae, Diptera, Acari, Hemiptera, Diplura, Protura e Oligochaeta, enquanto a ordem Coleoptera caracteriza as áreas agricultáveis e fertilizadas com água residuária da suinocultura. Os resultados encontrados demonstraram ainda que a fauna edáfica tem sua abundância afetada sazonalmente bem como pela composição química do solo.

A deficiência de informações sobre águas residuárias da produção industrial de suínos é uma realidade. Com efeito parâmetros de aplicação e quantificação dessas águas não são especificados por nenhuma legislação nacional atualmente. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar os diferentes efluentes oriundos do sistema de tratamento biológico de uma granja suinícola, quanto à sua qualidade e aos seus reflexos no cultivo das pastagens da Brachiária Decumbens e da Grama Estrela - Cynodom plesctostachyum em nível de campo. A pesquisa foi realizada em uma granja suinícola no Estado de São Paulo, tendo sido aplicados os seguintes efluentes; Esub1: Efluente de entrada do Tanque de Decantação; E2: Efluente de saída da Lagoa 1; E3: Efluente de saída da Lagoa 5. Os efluentes foram analisados qualitativa e quantitativamente, sendo considerados parâmetros físicos (pH, condutívidade, turbidez), químicos ( Al, B, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Sr e Zn), microbiológicos ( coliformes totais e E. coli ) e bioquímicos (DBO e DQO). A aplicação desses efluentes ocorreu de forma mecanizada em cada subparcela das pastagens estudadas, onde mensalmente foram realizados os cortes para a avaliação de produção de massa seca e bromatológica do material. A avaliação do solo foi realizada em diferentes camadas: 0-10cm, 10-20cm e 20-40cm, sendo caracterizados os parâmetros físicos e químicos. Os resultados da qualidade dessas águas residuárias, sinalizaram teores físicos, químicos e microbiológicos que não atenderam as resoluções do CONAMA - 2005, e USEPA. Os resultados das amostras de solo, apresentaram parâmetros, com teores acima do preconizado para o Estado de São Paulo, exceto o boro. Quanto à produção e à avaliação do crescimento das pastagens, observou-se que a produção de massa seca foi superior nos diferentes tratamentos, em relação à testemunha. Utilizando esse biofertilizante, verificou-se um incremento de 30% na produção. / The deficient information about residuary water of swine industrial production is a reality. Considering that application and quantification parameters of these waters are not specified by any National legislation nowadays. This work general objective was the evaluation of different effluents deriving from the system of biological treatment of a swine’s farm considering its qualities and reflection on Brachiaria Decumbens and Star Grass – Cynodom plesctostachyum pasture cultivation in field level. The research was carried through in a swine farm in the State of São Paulo. It applied the following effluents: E1 – Effluent of Decantation tank entrance; E2 – Effluent of Lake Exit I; E3 – Effluent of Lake Exit 5. the effluents were analyzed quantitative and qualitative considering physical parameters (pH, conductivity, turbidity), chemical parameters (Al, B, Ca, Cd, Co, Cr, Cr, Fe, K, Mg, Mo, Na, Ni, P, Pb, Sr, and Zn), microbiological parameters (total coliforms and E. coli) and biochemical parameters (DBO and DQO). Those applications were mechanized in all subdivisions of the studied pasture, where the cut to evaluate dry mass and bromatological material were carried out monthly. The soil evaluation was carried out in different layers: 0 – 10cm, 10 – 20 cm and 20 – 40cm, characterized by physical and chemical parameters. The results of these residuary water quality signalled physical, chemical and microbiological content that did not answer to CONAMA-2005 and USEPA resolutions. The soil sample results presented parameters with contents above the praised to the State of São Paulo, except for boron. As for the production and the evaluation of the pasture growth, it was observed that the production of dry mass relation to testimony. The use of this biofertilizer verified the increase of 30% in production.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Priscila_texto.pdf: 1440192 bytes, checksum: 020e7fe3fc653232ee8db5ae1340c1fb (MD5) Previous issue date: 2011-07-23 / Agriculture is one of the major contributors for the emission of greenhouse gases (GHG), being directly related to global warming. Soil and fertilizer management is the agricultural activity that contributes most to emissions. Considering that the western region of Paraná state has a history of land application of swine wastewater (ARS) for crop fertilization, and that studies of GHG emissions from this activity are scarce in our country, the objective of this research is to quantify the carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emission from ARS and mineral fertilizer (AD) application in soybean culture. The experiment was conducted in drainage lysimeters at the Experimental Center of Agricultural Engineering from Western Paraná State University (UNIOESTE). The static chamber method was used to capture the gases, and CO2 emission was measured by the alkaline method at soybean cycle. At the time of the gas collections, temperature and moisture analyses were performed in all plots. Gas analyses were by gas chromatography, and the alkaline CO2 was quantified by titration method. The experiment was arranged in a 4x2 factorial randomized blocks with three replications. The factors evaluated were ARS at doses of 0, 100, 200 or 300 m³ ha-1, and AD levels absence (A) and presence (P). Interactions between SW and SF factors were tested and performed by ANOVA for statistical analysis of GHG, C-equivalent and alkaline CO2 emission. The significant results were compared by Tukey test at 5% significance level. For the correlations, treatments were tested. The CO2 efflux was significant (p-value < 0.05) mainly for the factor ARS, as the N2O one in most sample days. Treatments with 0 m3 ha-1 showed the lowest effluxes and the largest were recorded in treatments with the highest level of ARS (300P and 300A). For both gases, there was no differentiation on the effluxes in D125 and D128 between treatments. This is due to soybean plants decomposition, which provides carbon (C) and nitrogen (N) for micro-organisms. There was interaction (p-value> 0.05) between AD and ARS in D1 for CH4 influx, and AD were significant at D125, in which the CH4 efflux was higher in AD presence. The presence of large amount of N in the ARS does not seem to affect the soil methanotrophic community. The GEE C-equivalent emission was affected by AD and by ARS, with interaction between the factors. There was no significant difference in accumulated CO2 efflux through the alkaline method. The ARS N was probably percolated to deeper soil areas, not affecting the decomposition rate of oat straw. No correlation has been established between the alkaline and chromatographic methods for CO2 efflux recording. It is concluded with this work that ARS land spread is a key factor for the soil GEE increased emissions and that the global warming potential increases with ARS dose applied. / O desenvolvimento do setor agropecuário está diretamente relacionado ao aquecimento global e é grande contribuinte na emissão de gases de efeito estufa (GEE). As atividades agrícolas que mais contribuem para essas emissões são o manejo do solo e o uso de fertilizantes. Sabendo que a região oeste do Paraná possui histórico de aplicação de água residuária da suinocultura (ARS) no solo, aplicada para a fertilização de grandes culturas, e que estudos sobre a emissão de GEE, a partir dessa atividade, são escassos no país, objetivou-se com este trabalho quantificar a emissão de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O), oriundos da aplicação de ARS e fertilizante mineral (AD) na cultura da soja. O experimento foi conduzido no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola NEEA da UNIOESTE em LATOSSOLO com histórico de cinco anos de aplicação de ARS. A captura dos gases se deu pelo método da câmara estática e a emissão de CO2 foi quantificada pelo método alcalino no ciclo da soja. Juntamente com a coleta dos gases, foram registradas a temperatura e a umidade do solo em todas as parcelas em estudo. As análises dos gases foram feitas por cromatografia gasosa e o CO2 do método alcalino foi quantificado por titulometria. O experimento foi em arranjo fatorial 4 x 2 em blocos ao acaso com 3 repetições. Os fatores avaliados foram ARS nos níveis 0, 100, 200 ou 300 m³ ha-1, e AD nos níveis ausência (A) e presença (P). Para a análise estatística da emissão de GEE, C-equivalente e CO2 por captura alcalina testou-se a interação entre os fatores por meio da ANOVA. Os resultados significativos foram comparados pelo teste de Tukey a 5% de significância. Para as correlações testaram-se os diferentes tratamentos. O efluxo de CO2 foi significativo (p-value<0,05) principalmente para o fator ARS, assim como de N2O na maioria dos dias amostrados, em que os tratamentos com 0 m3 ha-1 de ARS demonstraram os menores efluxos. Os maiores efluxos foram registrados nos tratamentos com o maior nível de ARS (300A e 300P). Para ambos os gases, não houve diferenciação do efluxo entre os tratamentos em D125 e D128. Tal fato é devido à decomposição das plantas de soja, que fornece carbono (C) e nitrogênio (N) aos microrganismos. Houve interação (p-value>0,05) entre AD e ARS em D1 para os fluxos de CH4; em D125 foram significativos para AD, em que o fluxo de CH4 foi maior na presença de AD. A presença de grande quantidade de N presente na ARS parece não afetar a comunidade metanotrófica do solo. A emissão de GEE em C-equivalente foi afetada tanto pela fertilização mineral quanto pela aplicação de ARS, apresentando interação entre os fatores. Não houve diferença significativa para a emissão de CO2 acumulado por meio do método alcalino. O N presente na ARS, provavelmente, foi percolado para zonas mais profundas do solo, não afetando as taxas de decomposição da palha de aveia. Não foi estabelecida correlação entre os métodos alcalino e cromatográfico para registro da emissão de CO2. Concluiu-se neste trabalho que a aplicação da ARS é um fator chave para o aumento da emissão de GEE pelo solo e que o potencial de aquecimento global é maior quando se aplica ARS no solo.