Orientador: Renato Luis Furlan / Coorientador: Marcos Macari / Banca: Isabel Cristina Boleli / Banca: Lizandra Amoroso / Banca: José Fernando Machado Menten / Banca: José Roberto Sartori / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura e da concentração de CO2 durante a incubação sobre o desenvolvimento morfofisiológico do sistema digestório de frangos de corte durante a fase fetal e pré-inicial. Foram realizados dois experimentos, cada um com 1296 ovos férteis de matrizes Cobb, metade com 35 semanas (jovens) e metade com 55 semanas (velhas). No experimento 1 os ovos foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado (DIC) em três incubadoras mantidas a 37,5°C até o nono dia de incubação. A partir do décimo dia as temperaturas foram alteradas correspondendo a 36,5°C, 37,5°C e 38,5°C em cada incubadora até o final da incubação. No experimento 2 os ovos foram distribuídos em DIC em três incubadoras, uma mantida sem injeção de CO2 durante todo o período de incubação e as outras receberam injeções contínuas e crescentes de CO2 até atingir 1% e 1,5% de CO2 cada uma, até o décimo dia de incubação. Todas as incubadoras foram mantidas em condições normais de ventilação durante todo o período de incubação. Foram avaliados: eclodibilidade, eclosão, qualidade do pinto, o período médio e a duração de bicagem interna, externa e nascimento, o crescimento alométrico dos órgãos do sistema digestório dos fetos (16, 18 e 20 dias de incubação) e dos pintos (1, 4 e 7 dias de vida), o desenvolvimento da mucosa intestinal dos fetos (16, 18 e 20 dias de incubação) e dos pintos (1, 4 e 7 dias de vida) e a atividade de enzimas pancreáticas dos pintos (1, 4 e 7 dias de vida). No experimento 1, não houve efeito das temperaturas de incubação sobre a eclosão, eclodibilidade e qualidade dos pintos nas duas idades de matrizes avaliadas. As temperaturas de incubação de 38,5°C e 36,5°C causaram, respectivamente, diminuição e aumento do período médio de bicagem interna, externa e nascimento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the effect of temperature and CO2 concentration during incubation on morphophysiological development of digestive system of broiler breeders during fetal and pre-starter stages. Two experiments were conducted, each with 1296 fertile eggs of Cobb broiler breeders, half at 35 weeks (young) and half at 55 weeks (old). In experiment 1, the eggs were distributed in a completely randomized design in three incubators maintained at 37.5°C until the ninth day of incubation. From the tenth day the temperatures were changed to 36.5°C, 37.5°C and 38.5°C in each incubator until the end of incubation. In experiment 2, the eggs were divided in completely randomized design in three incubators, one group was maintained without CO2 injection during the whole incubation period and other groups received CO2 increasing and continuous injections until CO2 concentration reached 1% for the first and 1,5% for the second, until the tenth days of incubation. All incubators were kept under normal conditions of ventilation during the entire incubation period. Was evaluated: hatchability, hatching, chick quality, the average time and duration of internal and external pecking and birth, allometric growth of fetuses digestive organs (16, 18 and 20 days of incubation) and chicks digestive organs (1 , 4 and 7 days of life), the intestinal mucosa development of fetuses (16, 18 and 20 days of incubation) and chicks (1, 4 and 7 days old) and the activity of chicks pancreatic enzymes (1, 4 and 7 days of life). In experiment 1, there was no effect of incubation temperatures on hatching, hatchability and chick quality regardless of the age of the breeder. The incubation in 38.5°C and 36.5°C temperatures caused respectively a decrease and increase in the average period of internal and external pecking and birth... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Roberto Alves de Oliveira / Banca: Francisco José Vela / Banca: Jorge de Lucas Junior / Resumo: Neste trabalho avaliou-se o desempenho de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), em dois estágios, em escala de bancada (volumes de 20 L e 10 L, respectivamente), alimentados com água residuária do beneficiamento de café por via úmida, submetidos à quatro cargas orgânicas volumétricas (COV) de 5,76; 3,62; 3,86 e 2,16 kg DQO total (m3 d)-1 no primeiro reator, R1. As concentrações médias de DQO do afluente variaram de 8626 a 23041 mg L-1, e dos efluentes dos reatores 1 e 2, 1095 a 11506 mg L-1 e de 424 a 9030 mg L-1, respectivamente. As eficiências médias de remoção de DQO total e SST variaram de 66 a 98% e de 93 a 97% respectivamente, no sistema com reatores (UASB) em dois estágios. O teor de metano no biogás variou de 69 a 89% para o reator 1 e de 52 a 73% no reator 2. A produção volumétrica máxima de metano, 0,563 m3 CH4 (m3 reator d)-1 foi obtida com COV de 3,86 kg DQO (m3 d)-1 e TDH de 124 h. Os valores médios de pH variaram na faixa de 4,7 a 7,7 e 4,9 a 8,0 nos efluentes dos reatores 1 e 2, respectivamente. A concentração de ácidos voláteis totais manteve-se estável à níveis inferiores a 200 mg L-1 nos ensaios 2, 3 e 4. As concentrações médias de fenóis totais do afluente variaram de 79,7 a 97,4 mg L-1, e as eficiências médias de remoção no conjunto de reatores UASB em dois estágios variaram de 72 a 90%. / Abstract: In this work it was evaluated the performance of two stage upflow anaerobic sludge blanquet (UASB), in lab scale, treating a liquid effluent from the coffee pulping, submitted to organic load rate of 5,76; 3,62; 3,86 and 2,16 kg COD (m3 d)-1 in the first reactor. The medium values of total COD affluent varied from 15439 to 23041 mg L-1, and in the effluent from the reactors 1and 2, 1095 to 11506 mg L-1, and 424 to 9030 mg L-1, respectively. The medium values of removal efficiences of total COD and TSS varied from 66 to 98% and 93 to 97%, respectively, in the system of treating with reactors UASB, in two stages. The content of methane varied from 69 to 89% in reactor 1 and 52 to 73% in reactor 2 . The maximum volumetric methane production 0,563 m3 CH4 (m3 reactor d)-1 was obtained with OLR of 3,86 kg COD (m3 d)-1 and HDT of 124 hours. Average pH values ranged from 4,7 to 7,7 and 4,9 to 8,0 for effluents of first and second reactors. Total volatile acid concentration was kept below 200 mg L-1. The medium values of total phenols of affluent ranged from 79,9 to 97,4 mg L-1, and the average removal efficiency ranged from 72 to 90% in the two stages upflow anaerobic sludge blanket (UASB). / Mestre

Orientador: Jorge de Lucas Júnior / Banca: Tânia Mara Baptista dos Santos / Banca: Simone Damasceno Gomes / Banca: Luiz Augusto do Amaral / Banca: Roberto Alves de Oliveira / Resumo: Foram objetivos da execução deste trabalho: a avaliação dos processos de biodigestão anaeróbia e compostagem utilizando-se como substrato os dejetos de cabras adultas Saanen e F1 (Saanen x Boer) alimentadas com três dietas (d1, d2 e d3 = dietas 1 (80% volumoso (V) e 20% concentrado (C)), 2 (60% V e 40% C) e 3 (40% V e 60% C), respectivamente); e o acompanhamento do desempenho de cabritos Saanen desde 90 até 150 dias de idade, alimentados com as três dietas, promovendo-se a quantificação, caracterização e biodigestão anaeróbia dos dejetos gerados nas idades de 90, 120 e 150 dias de idade. Em ambos os processos, as reduções de coliformes totais e fecais foram superiores a 99,0%. As melhores digestibilidades aparentes da MS, PB e FDN, assim como os melhores coeficientes de resíduos e conversões alimentares ocorreram aos 150 dias de idade e em animais alimentados com a dieta 3. As maiores (P<0,05) reduções de SV foram para substratos preparados com os dejetos de cabritos aos 150 dias e alimentados com a dieta 3 (39,2%), bem como as maiores (P<0,05) produções de biogás e metano. / Abstract: The main objectives of the present work were to evaluate the anaerobic digestion and composting processes by using substrate of adult Saanen and F1(Saanen X Boer) goats fed three different diets: d1, d2 and d3, whereas d1 (80% forage (V):20% concentrate (C); d2 (60% F:40% C), and d3 (40% F: 60% C); and to evaluate the performance of young Saanen goats from 90 to 150 days of age, fed three different diets, followed by quantity and characterization and anaerobic digestion of wastes produced at 90, 120 and 150 days of age. In both processes, the reductions of total and fecal coliforms were superior to 99.0%. The higher apparent digestibility of the DM, CP and NDF, and the best coefficients of residues and feed: gain ratio were observed in the 150 days of age and in animals feed with diet 3. Higher VS reduction (P<0.05) were observed in substrate prepared with wastes from goats at 150 days of age and fed diet 3 (39.2%), and higher biogas and methane production. / Doutor

Orientador: Rubens Monti / Banca: Saulo Santesso Garrido / Banca: Hamilton Cabral / Resumo: Recentemente, os constituintes do leite têm sido reconhecidos como substâncias funcionais, sugerindo que seu uso tenha efeitos diretos e mensuráveis na saúde. Dentre esses constituintes, merece especial importância o soro do leite, um co-produto obtido durante a fabricação de queijos, sendo de grande importância na indústria de laticínios, pelo seu volume de produção e composição nutricional. O presente trabalho tem o objetivo de verificar, in vitro, a digestibilidade das proteínas do soro do leite, padronizando as características de bioacessibilidade, permitindo que esta fração possa ser utilizada em formulações de maneira funcional. Para isso, o soro lácteo foi preparado a partir de leite B e enzima renina, dialisado e filtrado, após adição de caulim. A amostra obtida foi caracterizada através de dosagens protéicas, de açúcar redutor e de gordura. O método de digestão in vitro foi realizado em duas etapas: digestão gástrica (realizada com a utilização da enzima pepsina em pH 2,0) e intestinal (aonde foi utilizada uma mistura enzimática de pancreatina-extrato biliar em pH 7,5, seguida de diálise para separação dos peptídeos e aminoácidos absorvíveis)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Recently, the constituents of milk have been recognized as functional substances, suggesting that its use has direct and measurable effects on health. Among these constituents, special importance is given to the milk whey, a byproduct obtained during the cheese-making process, and which shows great importance in the dairy industry, regarding its production volume and nutrient composition. This study aims to determine the in vitro digestibility of milk whey proteins, standardizing the characteristics of its bioaccessibility, allowing this fraction to be used in formulations at a functional way. For this, the whey was prepared from milk B and enzyme renin, dialyzed and filtered after the addition of kaolin. The sample obtained was characterized by measurements of protein, reducing sugar and fat. The method of in vitro digestion was performed in two steps: gastric digestion (performed using the enzyme pepsin at pH 2,0) and intestinal (where we used an enzyme mixture of pancreatin-bile extract at pH 7.5, followed by dialysis for separation of peptides and absorbable amino acids). Aiming to confirm the in vitro gastrointestinal digestion and standardize the assay for the study samples, it were used methodologies for measuring the peptides and amino acids, SDS-PAGE ...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Jorge de Lucas Junior / Coorientador: Ana Claudia Ruggieri / Banca: Adélia Pereira Miranda / Banca: Tânia Mara Baptista dos Santos / Banca: José Ricardo Soares Telles de Souza / Banca: Mauro Dal Secco de Oliveira / Resumo: O aproveitamento energético do biogás oriundo da codigestão cana-de-açúcar e silagem de cana com esterco bovino é uma iniciativa desenvolvida visando mitigar o efeito estufa e dar mais sustentabilidade à matriz energética. Objetivou-se avaliar a viabilidade da codigestão anaeróbia do esterco bovino com cana de açúcar e esterco bovino com silagem de cana no potencial de produção de biogás e metano. O trabalho foi realizado no Laboratório de Biomassa e Biodigestão Anaeróbia da Unesp,campus de Jaboticabal. Foram utilizados biodigestores de bancada, tipo batelada com capacidade de 2 litros. Foram analisados pH, alcalinidade, acidez volátil, macro e micronutrientes, fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina, celulose, hemicelulose, teores de sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV). O pH com 10 dias após abastecimento variou de 5,62 à 5,98 para cana 10% e somente esterco, respectivamente. A alcalinidade e acidez foram satisfatórios para todos os tratamentos analisados. A produção total acumulada de biogás variou de 0,01597m³ à 0,1916m³ para silagem 10% e cana 5%, respectivamente. O potencial de produção de biogás por kg de SV reduzidos variou de 0,54 à 7,05 m³/kg para os tratamentos silagem 10% e cana 5%, respectivamente. O potencial de produção de metano por kg de SV reduzidos foi respectivamente, 0,35 à 4,12m³/kg para silagem 10% e cana 5%. As reduções de ST, SV e fração fibrosa hemicelulose foram mais efetivas no tratamento com esterco. No tratamento cana 5% as maiores reduções ocorreram nas frações FDN, FDA e celulose. Conclui-se que a codigestão de esterco bovino com cana de açúcar na proporção 5% teve melhor rendimento em relação aos outros tratamentos avaliados / Abstract: The energetic use of biogas that is a result of the co-digestion of sugar cane and sugar cane silage with cattle manure is one of the alternatives that may be developed in order to reduce the greenhouse effect and give more sustainability to the energetic matrix. The aim of the study was to evaluate the viability of the anaerobic co-digestion of sugar cane and cattle manure and sugar cane silage and cattle manure to produce biogas and methane. The study was done in the Biodigestion Anaerobic Laboratory from São Paulo State University, Jaboticabal-SP, two liters stand biodigestors of the batch type were used. The parameters used were pH, alkalinity, acidity, macro and micronutrients, NDF, ADF, lignin, celluloses, total solids and volatile solids. After 10 days, the pH varied from 5.62 to 5.98 for sugar cane (10%) and only cattle manure treatments, respectively. The alkalinity and acidity had satisfactory results for all the period. The biogas production varied from 0.01597 m3 to 0.1916 m3 to silage (10%) and sugar cane (5%) treatments, respectively. The biogas production by kg of VS reduced varied from 0.54 to 7.05 m3/kg for silage (10%) and sugar cane (5%) treatments, respectively. The methane production by kg of VS varied from 0.35 m3 to 4.12 m3 for silage (10%) and sugar cane (5%) treatments. The reduction of TS, VS and fibrous fraction were more effective in the treatment sugar (5%). The co-digestion with cattle manure with sugar cane at 5% has better efficiency related to the others / Doutor

Este trabalho tem por objetivo avaliar técnica e economicamente o aproveitamento energético da cama de aviário. Inicialmente, verificou-se o estado da arte para o aproveitamento energético desta e, na sequência, realizou-se um estudo de caso em aviário de frango de corte localizado no Sudoeste do Paraná. Nesse estudo, analisou-se o consumo energético do aviário a partir da análise de dados coletados no aviário, de dados fornecidos pela empresa integradora e de dados validados por outros pesquisadores. Dimensionaram-se também os sistemas utilizados para o aproveitamento energético da cama de aviário através do processo de biodigestão anaeróbica para o atendimento das necessidades térmicas e elétricas do aviário. Nesse dimensionamento, consideraram-se na análise todas as variáveis e procedimentos que diretamente estão relacionados aos dados técnicos e econômicos dos sistemas utilizados para o processamento da cama de aviário, de forma a tornar o sistema aplicável, o que é um dos diferenciais deste trabalho em relação a outros existentes. Na análise econômica, utilizou-se de multi-índices para representar os resultados que apresentam a rentabilidade (VPL, VPLA, IBC e o ROIA) e os riscos (TIR e o Payback descontado) do investimento. Também se considerou, na análise, a depreciação das instalações, a tributação (IR) e os investimentos iniciais com capital próprio ou de terceiros através do programa Agricultura de Baixo Carbono (ABC). Adotaram-se, para a análise econômica, quatro configurações para o aproveitamento energético da cama de aviário. Observou-se, durante a análise, que a primeira e segunda configurações se apresentaram inviáveis economicamente devido ao fato de as despesas descapitalizadas serem maiores que as receitas. Para essa situação, criaram-se cenários para identificar o quão distante se encontra a viabilidade das mesmas. A terceira e quarta configurações apresentaram-se viáveis. Concluiu-se que as diversas alternativas para o aproveitamento energético da cama de aviário influenciam nos custos de implantação dos sistemas, pois interferem diretamente no dimensionamento dos equipamentos e instalações. Também se sabe que, atualmente, há uma aplicação lucrativa da cama de aviário contribuindo para a inviabilidade econômica de seu uso energético. / This work aims to evaluate technically and economically the energy use concerning poultry litter. Initially, the state of the art was verified for energy use and then we developed a case study in a poultry broiler FARM located in the Southwest of Paraná. In this study, the energy consumption of the poultry farm was analyzed from the analysis of data collected in the poultry farm, data provided by the integrator company and data validated by other researchers. We also analyzed the systems used for energy use regarding the poultry litter through the process of anaerobic digestion to support the thermal and electrical requirements of the poultry farm. In this regard, we considered in the analysis all variables and procedures that are directly related to the technical and economic data systems used to processing the poultry litter in order to turn the system successful, and this fact is one of the differences of this work compared to other ones. In the economic analysis multi-index was used to represent the results of the profitability (NPV ANPV, IBC and ROIA) and the risks (IRR and discounted Payback) of the investment. It was also considered in the analysis, the facility depreciation, taxation (IR) and initial equity capital investments or others through the Low Carbon Agriculture program (LCA). Four configurations for energy use in the poultry litter were adopted for the economic analysis. It was observed that during the analysis, the first and second configuration proved uneconomical due to the cost without capital be greater than revenues. For this situation, scenarios were created to identify how far off their feasibility was. The third and fourth configurations proved to be viable. It was concluded that the various alternatives for energy use from the poultry litter influence the cost of deploying the systems since they interfere directly in the design of equipment and facilities. We also know that currently there is a profitable application of poultry litter contributing to the economic infeasibility of energy use from the poultry litter.

Este trabalho tem por objetivo avaliar técnica e economicamente o aproveitamento energético da cama de aviário. Inicialmente, verificou-se o estado da arte para o aproveitamento energético desta e, na sequência, realizou-se um estudo de caso em aviário de frango de corte localizado no Sudoeste do Paraná. Nesse estudo, analisou-se o consumo energético do aviário a partir da análise de dados coletados no aviário, de dados fornecidos pela empresa integradora e de dados validados por outros pesquisadores. Dimensionaram-se também os sistemas utilizados para o aproveitamento energético da cama de aviário através do processo de biodigestão anaeróbica para o atendimento das necessidades térmicas e elétricas do aviário. Nesse dimensionamento, consideraram-se na análise todas as variáveis e procedimentos que diretamente estão relacionados aos dados técnicos e econômicos dos sistemas utilizados para o processamento da cama de aviário, de forma a tornar o sistema aplicável, o que é um dos diferenciais deste trabalho em relação a outros existentes. Na análise econômica, utilizou-se de multi-índices para representar os resultados que apresentam a rentabilidade (VPL, VPLA, IBC e o ROIA) e os riscos (TIR e o Payback descontado) do investimento. Também se considerou, na análise, a depreciação das instalações, a tributação (IR) e os investimentos iniciais com capital próprio ou de terceiros através do programa Agricultura de Baixo Carbono (ABC). Adotaram-se, para a análise econômica, quatro configurações para o aproveitamento energético da cama de aviário. Observou-se, durante a análise, que a primeira e segunda configurações se apresentaram inviáveis economicamente devido ao fato de as despesas descapitalizadas serem maiores que as receitas. Para essa situação, criaram-se cenários para identificar o quão distante se encontra a viabilidade das mesmas. A terceira e quarta configurações apresentaram-se viáveis. Concluiu-se que as diversas alternativas para o aproveitamento energético da cama de aviário influenciam nos custos de implantação dos sistemas, pois interferem diretamente no dimensionamento dos equipamentos e instalações. Também se sabe que, atualmente, há uma aplicação lucrativa da cama de aviário contribuindo para a inviabilidade econômica de seu uso energético. / This work aims to evaluate technically and economically the energy use concerning poultry litter. Initially, the state of the art was verified for energy use and then we developed a case study in a poultry broiler FARM located in the Southwest of Paraná. In this study, the energy consumption of the poultry farm was analyzed from the analysis of data collected in the poultry farm, data provided by the integrator company and data validated by other researchers. We also analyzed the systems used for energy use regarding the poultry litter through the process of anaerobic digestion to support the thermal and electrical requirements of the poultry farm. In this regard, we considered in the analysis all variables and procedures that are directly related to the technical and economic data systems used to processing the poultry litter in order to turn the system successful, and this fact is one of the differences of this work compared to other ones. In the economic analysis multi-index was used to represent the results of the profitability (NPV ANPV, IBC and ROIA) and the risks (IRR and discounted Payback) of the investment. It was also considered in the analysis, the facility depreciation, taxation (IR) and initial equity capital investments or others through the Low Carbon Agriculture program (LCA). Four configurations for energy use in the poultry litter were adopted for the economic analysis. It was observed that during the analysis, the first and second configuration proved uneconomical due to the cost without capital be greater than revenues. For this situation, scenarios were created to identify how far off their feasibility was. The third and fourth configurations proved to be viable. It was concluded that the various alternatives for energy use from the poultry litter influence the cost of deploying the systems since they interfere directly in the design of equipment and facilities. We also know that currently there is a profitable application of poultry litter contributing to the economic infeasibility of energy use from the poultry litter.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2018-05-18T14:20:50Z No. of bitstreams: 1 PDF - Roberta Milena Moura Rodrigues.pdf: 36710948 bytes, checksum: 554ab863304bbf43e3ca861642fc5611 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-18T14:20:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Roberta Milena Moura Rodrigues.pdf: 36710948 bytes, checksum: 554ab863304bbf43e3ca861642fc5611 (MD5) Previous issue date: 2017-06-19 / onselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Secondary biological anaerobic processes used for wastewater treatment have developed rapidly since the mid-20th century and are currently used in most Sewage Treatment Plants (ETEs) around the world. Sludge produced throughout the treatment is the main byproduct and is a semi-solid material containing organic matter, pathogenic microorganisms, toxic substances and even heavy metals withdrawn from the liquid phase. However, by applying appropriate treatment, it can transform itself from a problem residue into a product with economic value: modern and low-cost technologies can be reused in the material (nutrients and heavy metals) and its energy potential (biogas production - 70% methane). Volatile fatty acids (AGVs) are important intermediates of anaerobic digestion and their rate of production largely determines the rate of methane production. The knowledge of the concentration of VFAs in the sludge under treatment allows monitoring the performance of the reactor. The gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC / MS), for the determination of VFAs, stands out from others for being efficient and selective, and allows structural information, molar mass, among other advantages. The validation of a method for its detection ensures the reliability of the results. In the present work, the Thermo Scientific gas chromatograph (TRACE 1300) was used and the detector was a Thermo Scientific mass spectrometer (ISQ QD - Single Quadrupole) with an SPB-624 intermediate polarity column. Recognized brand reagents And previous tests were done to define suitable conditions for the method (CG / MS). Validation was done following the recommendations of INMETRO and ANVISA. The results showed that the validation of the method (GC / MS) for determination of VFAs with the chosen column and the best chromatographic conditions obtained were adequate, taking into account the validation parameters: linearity (r ≥ 0,9843), precision Coefficients of variation <20%), sensitivity (angular coefficients ≥ 238218), limit of detection (0.030 mg.L-1 - 0.848 mg.L-1), limit of quantification (0.120 mg.L-1 - 2.827 mg.L -1), accuracy (100% - 110% - higher concentrations). Applied to real matrices, the method proved to be satisfactory because the retention times were very similar to the patterns used. / Processos biológicos secundários anaeróbios empregados para o tratamento de águas residuais têm se desenvolvidos de forma acelerada a partir da metade do século XX e são atualmente utilizados na maioria das Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) ao redor do mundo. Lodos produzidos ao longo do tratamento são o principal subproduto e constituem um material semisólido que contem matéria orgânica, microrganismos patogênicos, substâncias tóxicas e até metais pesados retirados da fase líquida. Entretanto, aplicando-se tratamento adequado, pode se transformar de um resíduo problema em um produto com valor econômico: tecnologias modernas e de baixo custo podem ser reaproveitados materiais nele contido (nutrientes e metais pesados) e pelo seu potencial energético (produção de biogás - 70% de metano). Os ácidos graxos voláteis (AGVs) são importantes intermediários da digestão anaeróbia e sua taxa de produção determina em grande parte a taxa de produção de metano. O conhecimento da concentração de AGVs no lodo em tratamento permite acompanhar o desempenho do reator. O método de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM), para determinação de AGVs, se destaca de outros por ser eficiente e seletivo, e permite obter informação estrutural, massa molar, entre outras vantagens. A validação de um método para sua detecção assegura a confiança dos resultados. No presente trabalho foi utilizado o cromatógrafo gasoso Thermo Scientific (TRACE 1300) e o detector foi um espectrômetro de massas Thermo Scientific (ISQ QD – Single Quadrupole) com uma coluna de polaridade intermediária SPB- 624. Foram utilizados reagentes (analitos) de marca reconhecida e testes prévios foram feitos para definir condições adequadas para o método (CG/EM). A validação do mesmo foi realizada seguindo as recomendações de INMETRO e ANVISA. Os resultados mostraram que a validação do método (CG/EM) para determinação de AGVs com a coluna escolhida e as melhores condições cromatográficas obtidas mostraram-se adequadas, atendendo aos parâmetros de validação: linearidade (r ≥ 0,9843), precisão (coeficientes de variação < 20%), sensibilidade (coeficientes angulares ≥ 238218), limite de detecção (0,030 mg.L-1 - 0.848 mg.L-1) , limite de quantificação (0.120 mg.L-1 - 2.827 mg.L -1), exatidão (100% - 110% - concentrações maiores). Aplicado em matrizes reais o método se mostrou satisfatório porque os tempos de retenção foram muito semelhantes aos dos padrões utilizados.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Microalgae, microscopic life forms with photosynthetic capacity, produce oxygen thanks to light energy. Due to this capacity, microalgae are used for sewage treatment in stabilization ponds, however, this activity generates a large amount of microalgal biomass. In view of this excess of biomass production and its disposal in water bodies produces unpleasant effects, it has been evaluated the re-use of this biomass as a substrate for methane production in anaerobic digestion. Since microalgae have a rigid cell wall, the application of microalgae hydrolysis tests was necessary in order to improve its biodegradability. Heat pretreatment for 30 minutes at 120ÂC and 1 kgf/cm2 resulted in the best pretreatment applied. In order to improve C/N ratio, residual glycerol coming from biodiesel production was used to perform co-digestion with microalgae. Residual glycerol coming from biodiesel production (1Kg of glycerol per 10 Kg of biodiesel generated) is an impure residue which is also produced at large scale as a byproduct from the trans-esterification of fats and oils. In fact, the presence of impurities limits its applications. In this study, different COD/N ratios of 20 (phase 2), 40 (phase 3) and 70 (phase 4) were tested and the organic loading rate (OLR) applied ranged from 0,06 to 0,75 kg/m3.d. In the phase 1 only microalgae was used on the influent. Two modified UASB reactors were used. One of them was fed with pretreated microalgae, while the other one was fed with non-pretreated microalgae. Both of them were operated in co-digestion with glycerol. COD removal efficiencies ranged between 40% and 90%. Biogas produced presented values of 73% and 84% for each bioreactor treating pretreated and non-pretreated microalgae, respectively. Neither nitrogen nor ammonia and total and volatile suspended solids was significantly removed. Moreover, microalgae were the sole source of macro and micro-nutrients in this work. Sodium bicarbonate was used as a buffer during the phase 4, since pH fall down enough to harm the anaerobic digestion process at the beginning of phase 4. Based on the maintenance of adequate VFA/Alk ratios, both reactors presented a stable operation, specially the reactors treating pre-treated microalgae. Instability periods were mainly observed in some operation phases in the reactor without pretreatment. Specific methanogenic activity tests were carried out in order to evaluate the quality of the inoculum in terms of activity and methane production. Methane production presented a mean value of 0,26 g DQO-CH4/g SSV.d. / As microalgas, seres microscÃpicos com capacidade fotossintÃtica, produzem oxigÃnio na presenÃa de energia luminosa. Devido a isso as microalgas sÃo utilizadas para tratamento de esgotos em lagoas de estabilizaÃÃo, porÃm essa atividade gera uma grande quantidade de biomassa algal. Tendo em vista a produÃÃo dessa biomassa e sua destinaÃÃo em corpos hÃdricos provocando efeitos desagradÃveis, buscou-se avaliar a reutilizaÃÃo dessa biomassa como substrato para produÃÃo de metano a partir da digestÃo anaerÃbia. Devido à presenÃa de uma parede celular rÃgida, verificou-se a necessidade da aplicaÃÃo de testes de hidrÃlise para as microalgas com a finalidade de melhorar sua biodegradabilidade, sendo observado o melhor prÃ-tratamento aplicado, o tÃrmico por 30 minutos a 120ÂC e 1 kgf/cm2. Para melhorar a relaÃÃo C/N, utilizou-se o glicerol residual do biodiesel para realizaÃÃo de co-digestÃo com microalgas. O glicerol residual do biodiesel (1 kg de glicerol para cada 10 kg de biodiesel produzido), alÃm de ser um resÃduo impuro, à tambÃm produzido em grande escala como subproduto da transesterificaÃÃo de Ãleos e gorduras e sem muitas aplicaÃÃes devido exatamente a presenÃa de impurezas. Foram testadas relaÃÃes DQO/N de 20 (fase 2), 40 (fase 3) e 70 (fase 4), alÃm da relaÃÃo apenas das microalgas (fase 1), sendo as COV aplicadas, variando de 0,06 a 0,75 kg/m3.d. Foram utilizados dois reatores semelhantes ao UASB (UASB modificado), nos quais continham microalgas brutas e prÃ-tratadas, ambos em co-digestÃo com o glicerol. As remoÃÃes de DQO variaram de 40 a 90%. O biogÃs produzido teve rendimentos de atà 73% para o reator degradando microalgas prÃ-tratadas e 84% para o reator degradando microalgas brutas. NÃo houve remoÃÃes significativas de amÃnia e sÃlidos suspensos totais e volÃteis, tambÃm nÃo foram utilizados macro e micronutrientes, sendo esses nutrientes fornecidos apenas pelas microalgas. O bicarbonato de sÃdio como tampÃo foi utilizado apenas na Ãltima fase (fase 4), devido a queda do pH para uma faixa nÃo aceitÃvel para digestÃo anaerÃbia, no inÃcio dessa fase. As condiÃÃes de estabilidade foram mantidas, baseadas na relaÃÃo AGV/Alc, que se manteve em faixas aceitÃveis, principalmente para o reator operando microalgas prÃ-tratadas, sendo observado valores indicativos de instabilidade em algumas fases no reator sem prÃ-tratamento. Foi realizado teste de atividade metanogÃnica especÃfica para avaliar o lodo de inÃculo quanto a atividade e produÃÃo de metano, obtendo-se valor mÃdio de 0,26 g DQO-CH4/g SSV.d.

A vinhaça é o principal resíduo da produção de etanol de cana-de-açúcar e, no Brasil, são gerados aproximadamente 250 milhões de m3 de vinhaça por safra. Atualmente, este efluente é usado para fertirrigação dos canaviais em sua forma in natura, ou seja, sem tratamento prévio. Devido à sua grande quantidade de matéria orgânica e de sais, a disposição inadequada no meio ambiente pode ser causa tanto de impactos no solo e na água, como de emissões de gases de efeito estufa. O objetivo geral deste estudo é comparar diferentes alternativas de processamento para o aproveitamento energético da vinhaça, em busca daquela com maior desenvolvimento tecnológico, que mitigue os possíveis impactos ambientais da fertirrigação com vinhaça in natura e que esteja associada a um menor custo. Para esta finalidade, foram configurados cinco cenários que representam as tecnologias mais estudadas atualmente. Como cenário de referência, foi estabelecido a fertirrigação com vinhaça in natura e, como suas alternativas, consideraram-se: 1.concentração, 2.biodigestão e 3.incineração com produção de energia elétrica, bem como 4.combinação da biodigestão com a concentração e com o uso veicular do biogás. Uma vez feita a avaliação, concluiu-se que todas as alternativas melhoram o desempenho ambiental da gestão do resíduo e, ao mesmo tempo, permitem o aproveitamento e a economia de energia. Entretanto, o sistema de concentração é a única opção que se mostra viável economicamente na situação atual. Para ser atrativo o investimento nas demais tecnologias, seria necessária a introdução de medidas que premiem monetariamente os serviços ambientais, tais como a mitigação de emissões de gases de efeito estufa, a redução do consumo de água e a produção de energia a partir de fontes renováveis. A combinação da biodigestão com a posterior concentração pode ser a opção que reúne o maior número de vantagens com respeito ao cenário de referência. Com esta combinação, o biogás produzido é utilizado para suprir o consumo de energia do processamento e para substituir o diesel na frota usada na produção da cana-de-açúcar. Relativo aos impactos ambientais, esta configuração tecnológica diminui o volume da vinhaça, facilita sua distribuição a longas distâncias, evita a concentração de nutrientes no entorno das usinas, elimina o odor da decomposição da vinhaça e as emissões de metano, possibilita a reutilização da água e permite a substituição de combustíveis fósseis. Além disso, a vinhaça biodigerida e concentrada tem boas qualidades como fertilizante. / The vinasse is the main residue of ethanol production from sugarcane. In Brazil, around 250 million m3 of vinasse are generated per harvesting season. Currently, this effluent is used in natura, ie, without previous treatment, for sugarcane fertirrigation. Due to its large amount of organic matter and salts, inadequate disposal in the environment may cause impacts on soil and water, as well as greenhouse gases emissions. This study aims to compare different alternative process for vinasse energy recovery, searching which ones have the highest technological development nowadays, mitigate the possible environmental impacts of fertirrigation using in nature vinasse and involve the lowest cost. For this purpose, five scenarios were configured, representing the most widely studied technologies. As the baseline scenario it was established fertirrigation using in nature vinasse and, as alternatives scenarios, the following ones were considered: 1. concentration, 2. digestion and 3. incineration with electricity generation, and 4. digestion plus concentration with vehicular use of biogas. It was concluded that all the alternatives improve the environmental performance of vinasse management since they also allow energy recovery and savings. However, only vinasse concentration system is economically feasible nowadays. For the other technologies to become an attractive investment, it would be necessary to include an economic valuation of environmental services, such as greenhouse gas emissions mitigation, reduction of water consumption and renewable energy production. The combination of digestion and subsequent concentration may be the option that brings together the largest number of advantages comparing to the baseline scenario. In this solution, the biogas produced is used to supply the process power consumption and to replace diesel in the fleet used for sugarcane production. Regarding the environmental impacts, this technology configuration reduces vinasse`s volume, facilitates its distribution to long distances, prevents nutrient concentration around mills, eliminates decomposition odor and methane emissions, enables water reuse and allows fossil fuels replacement. Furthermore, digested and concentrated vinasse has good qualities as fertilizer.