Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-21T17:13:47Z No. of bitstreams: 1 AndreiaAmorim.pdf: 2021730 bytes, checksum: d4f2de640b2254f58c621285962a6333 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T17:13:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreiaAmorim.pdf: 2021730 bytes, checksum: d4f2de640b2254f58c621285962a6333 (MD5) Previous issue date: 2016-06-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / The use of chemical indicators used to evaluate soil quality in a growing alley cropping can identify the causes of land degradation in agricultural systems of the Amazon, the conversion of forest to these agricultural systems, incompatible with soil and climatic conditions of this region. This degradation is considered one of the greatest threats to the rainforest due to depletion of phosphorus (P), the decline in soil organic matter (SOM) and the loss of basic cations. two kinds of high quality waste were used: (Leucaena leucocephala and Gliricidia sepium), and two species of low quality waste (Clitoria fairchildiana and Acacia mangium). The 1600m2 area was sampled for carrying out chemical analysis and fractionation of organic matter and soil phosphorus. The SOM was separated by density fractionation soil. Fractionation of P in soil was carried out with extraction solutions. The experimental design was randomized blocks: leucena + sombrero (L + S); leucena + acacia (L + A); gliricidia + acacia (G + A); gliricidia + sombrero (G + S) and control treatment without pulses with five treatments and eight repetitions. The corn was used as test culture. Legumes were pruned to 50 cm of soil waste materials were added to the surface and then the corn was sown. All soil samples of the experiment in alleys had low pH values. The results show statistical differences between treatments when to soil organic matter (SOM). The highest levels were found in the treatment leucena + sombrero (L + S), but did not influence the carbon stock of Fractions Take Free (FLL), Intra-aggregate fractions (FLI) and MOP MOS, which showed no statistical difference. Therefore, in accordance cutting alleys, most of the P found in inorganic form, and was also found in fractions moderately labile and difficult. The results indicate that the fractions of P and organic matter are important indicators to evaluate changes in the degree of land degradation in the humid tropics. These results also indicate that the intensive and continuous use of annual crops in soils of the regions of the Amazon without any conservation practice can be considered as a high risk to the sustainability of agricultural systems, mainly because of increased active and potential acidity, reducing labile organic matter and depletion of organic P pools, leading to soil degradation. Soil fertility, physical properties and available P are responsible for the variability of soil degradation. Considering that small farmers are responsible for 70% of agricultural production in the country, the sustainable management of these soils, usually of low fertility by agroecological alley cropping of legumes is an alternative to agriculture as socioeconomic and environmental benefits. / O uso de indicadores químicos serve para avaliar a qualidade do solo em um sistema de cultivo em aleias. A degradação do solo de sistemas agrícolas da Amazônia, pela conversão da floresta para esses sistemas agrícolas, incompatíveis com as condições edafoclimáticas desta região é considerada uma das maiores ameaças para os solos tropicais devido à depleção de fósforo (P), a diminuição da matéria orgânica do solo (MOS) e a perda de cátions básicos. Esta Tese teve o objetivo de avaliar os principais indicadores químicos de qualidade do solo (matéria orgânica e seus compartimentos, pH, frações do fósforo (P), potássio (K) e o somatório de cálcio (Ca) e magnésio trocáveis (Mg)) após dois anos de plantio em um ARGISSOLO VERMELHO AMARELO Distrocoeso sobre um sistema de cultivo em aleias. Foram utilizadas duas espécies de alta qualidade de resíduos: (Leucaena leucocephala e Gliricídia sepium), e duas espécies de baixa qualidade de resíduos (Clitoria fairchildiana e Acacia mangium). A área de 1600m2 foi amostrada, para realização das análises químicas (IAC, 2001) e fracionamento densimétrico e granulométrico da MOS (MACHADO, 2002). O fracionamento de P no solo foi realizado com soluções extratoras, conforme Hedley et al. (1982) com as modificações de Condron et al. (1985), adaptado de Gatiboni (2003). O delineamento experimental foi em blocos casualisados com cinco tratamentos e oito repetições: leucena+sombreiro (L+S); leucena+acácia (L+A); gliricídia+acácia (G+A); gliricídia+sombreiro (G+S) e tratamento controle sem leguminosas. O milho foi utilizado como cultura teste. As leguminosas foram podadas a 50 cm do solo e seus resíduos foram adicionados à superfície e em seguida o milho foi semeado. Todas as amostras do solo do experimento em aleias apresentaram valores baixos de pH. Houve diferenças estatísticas entre os tratamentos para a MOS. Os maiores teores foram encontrados no tratamento leucena+sombreiro (L+S), mas não influenciou nos estoque de carbono das Frações Leve Livre (FLL), Frações Intra-agregadas (FLI) e Matéria Orgânica Particulada (MOP) da MOS, que não apresentaram diferença estatística. Por conseguinte, após o corte das aleias, a maior parte do P foi encontrada numa forma inorgânica, e também foi encontrada nas frações moderadamente e dificilmente lábeis. Os resultados indicam que as frações de P e matéria orgânica são importantes indicadores para avaliar mudanças no grau de degradação da terra nos trópicos úmidos. Estes resultados indicam também que o uso intensivo e contínuo das culturas anuais nos solos das regiões da Amazônia sem nenhuma prática conservacionista pode ser considerado como um risco elevado para a sustentabilidade dos agrossistemas, principalmente por causa do aumento da acidez ativa e potencial, a redução da matéria orgânica lábil e o esgotamento dos pools de P orgânico, levando à degradação do solo. A fertilidade do solo, propriedades físicas e P disponível são responsáveis pela variabilidade da degradação do solo. Considerando-se que os pequenos agricultores respondem por 70% da produção agrícola no país, a adoção do manejo sustentável dos solos cultivados, geralmente de baixa fertilidade natural com sistema em aleias de leguminosas é uma alternativa para a agricultura com benefícios socioeconômicos e ambientais.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAROLINE _MARIANA DE AGUIAR.pdf: 1356373 bytes, checksum: ac83e2629222749c1fb2c1a826a24117 (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Crambe stands out for its rusticity, yield potential, and oil quality and capacity. However, literature about the plant s development considering phosphate fertilization is still insipient, as well as studies to throroughly evaluate phosphorus effect in the oil quality, including research about carotenoids, chlorophylls, phenol and antioxidant activity. In addition, the method of vegetable oil extraction can influence its composition, particularly the supercritical CO2 method, which shows economic and environmental advantages in, by extracting compounds with high added value without creating solvent residues. The aim of this study was to evaluate the effect of phosphorus fertilization on parameters in pre-flowering and in post-harvest periods. Moreover, the effects of phosphorus dosage were evaluated on the fatty acids composition, minority compounds and total antioxidant activity of crambe oil extracted with hexane, as well as water content and acid index. The experiment was carried out with randomized blocks with five treatments (0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1 de P2O5), and four repetitions. In order to compare the extraction method on the quality of the oil extracted by Soxhlet (hexane) and supercritical CO2, samples of grain with 160 kg ha-1 of P2O5 were used to determine minor components, color, oxidative stability and total antioxidant activity of extracted oils. The phosphorus effect on crambe plants and oil characteristics were evaluated through Shapiro-Wilk test, Pearson correlation and covariance analysis at 5% significance. In order to compare oil extraction methods, the paired t-test was used at 5% significance level. The crambe plants respond to phosphate fertilizer regarding to foliar nitrogen and potassium contents, a thousand grain weight, grain and oil yields. There was no significant effect of treatments on parameters such as leaf phosphorus content, plants height, dry and fresh weight in pre-flowering period, and plants height, number of capsules per plant in post-harvest period. Positive association of treatments was observed with phytosterols and carotenoids levels, but negative with total antioxidant activity. Total tocopherols, total fatty acids, phenolic compounds and chlorophyll a were not affected by applied doses. About P correlation with tocopherols, fatty acids and phytosterols individually, it was observed that δ-tocopherol and palmitoleic acid (C16: 1) showed negative and positive association with the doses, respectively. Phytosterols was associated with linear positive (stigmasterol) and quadratic (β-sitosterol). Campesterol was quantified only at 160 kg ha-1 of P2O5 dose. These results suggest increased concentrations of antioxidants when phosphorus fertilization was used. The extraction yields were 5.67% and 33.86% for CO2 and hexane, respectively. The oil extracted with CO2 showed higher concentration of free fatty acids, phytosterols, tocopherols and phenolic compounds and lower concentration of carotenoids when compared to hexane extracted oil. The antioxidant activity was higher in the oil extracted with CO2, but it was less stable than the oil that was extracted with hexane. The free fatty acids concentrations and carotenoids were associated with reduced oxidation stability of the oil extracted with CO2. The phytosterol concentrations, tocopherols and phenolic were associated with a higher antioxidant activity of this oil. Chlorophyll a was not detected in oil extracted by CO2 and the oil color extracted with hexane was more intense yellow due to its higher pigment concentration. The CO2 was more selective in relation to tocopherols, phytosterols and phenolic compounds when compared to the Soxhlet method. / O crambe destaca-se pela rusticidade, o potencial produtivo, o teor e a qualidade do óleo. Contudo, informações sobre o desenvolvimento da cultura frente à adubação fosfatada ainda são incipientes, bem como estudos avaliando o efeito do fósforo sobre a qualidade do óleo de forma completa, com investigação de carotenóides, clorofilas, fenólicos e atividade antioxidante. Além disso, o método de extração de óleos vegetais pode influenciar sua composição, destacando-se o método com CO2 supercrítico que apresenta vantagens em termos econômicos e ambientais, extraindo compostos de alto valor agregado sem resíduos de solventes. O objetivo foi verificar o efeito da adubação fosfatada sobre parâmetros no período de pré-florescimento e na pós-colheita. Ainda, foram avaliados os efeitos das doses sobre a composição de ácidos graxos, compostos minoritários e atividade antioxidante total do óleo de crambe extraído com hexano, bem como teor de água e índice de acidez. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com cinco tratamentos (0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1 de P2O5) e quatro repetições. Para comparação dos métodos de extração sobre a qualidade do óleo extraído por Soxhlet (hexano) e CO2 supercrítico, utilizou-se amostras de grãos cultivados com 160 kg ha-1 de P2O5, determinando-se no óleo componentes minoritários, cor, estabilidade oxidativa e atividade antioxidante total. O efeito do fósforo sobre as características do crambe e do óleo foi avaliado com teste de Shapiro-Wilk, correlação de Pearson e análise de covariância a 5% de significância. Para a comparação dos métodos de extração do óleo foi utilizado o teste t-pareado a 5% de significância. A cultura do crambe responde à adubação fosfatada com relação aos teores foliares de nitrogênio e potássio, peso de mil grãos, produtividade de grãos e rendimento do óleo. Não houve efeito significativo dos tratamentos sobre os parâmetros fósforo foliar, altura, massa seca e massa fresca no período de pré-florescimento, e sobre os parâmetros altura e número de cápsulas por planta na pós-colheita. Verificou-se associação positiva dos tratamentos com os teores de fitosteróis e carotenóides, porém negativa com a atividade antioxidante total. Tocoferóis totais, ácidos graxos totais, compostos fenólicos totais e clorofila a não foram afetados pelas doses aplicadas. Sobre a correlação de P com tocoferóis, ácidos graxos e fitosteróis de forma individual, observou-se que o δ-tocoferol e o ácido palmitoleico (C16:1) tiveram associação negativa e positiva com as doses, respectivamente, e fitosteróis foram associados de forma positiva linear (stigmasterol) e quadrática (β- sitosterol). O campesterol foi quantificado apenas com dose de 160 kg ha-1 de P2O5. Estes resultados indicam aumento das concentrações de antioxidantes quando realizada a adubação fosfatada. Os rendimentos das extrações foram 5,67% e 33,86%, para CO2 e hexano, respectivamente. O óleo extraído com CO2 apresentou maior concentração de ácidos graxos livres, fitosteróis, tocoferóis e compostos fenólicos e menor concentração de carotenóides quando comparado ao óleo extraído por hexano. A atividade antioxidante foi maior no óleo extraído com CO2, porém este foi menos estável do que o extraído com hexano. As concentrações de AGL e carotenóides foram associadas à redução da estabilidade à oxidação do óleo extraído com CO2, e as concentrações de fitosteróis, tocoferóis e fenólicos à maior atividade antioxidante deste óleo. Clorofila não foi detectada no óleo extraído por CO2 e a cor do óleo extraído com hexano foi mais intensa e amarelada, atribuída à maior concentração de pigmentos. O CO2 foi mais seletivo em relação aos tocoferóis, fitosteróis e compostos fenólicos quando comparado ao método Soxhlet.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valmir Baltokoski.pdf: 2787750 bytes, checksum: fe61cb2f7c894d46e777852e6fec1e06 (MD5) Previous issue date: 2008-06-30 / Hydrological models developing that may to predict the nonpoint source pollution and the land use and occupation impacts on water quality has been a powerful tool at agricultural systems study. Within this context, the objective of the present research work was to evaluate the SWAT 2005 (Soil and Water Assessment Tool) applicability to simulate surface runoff, sediments yield and total phosphorous flow mass. The research was developed in two contiguous watersheds, from Conrado and Pinheiro rivers, on the Pato Branco River basin, from Pato Branco and Mariopolis counties, Parana State. Climatological data relative to period 1979/2006 and observed data of flow rate, sediments yeld and total phosphorous concentration relative to 2004/2005 years, taken at two monitoring locations, were used. The model requires input data in spatial format concerning to land use and soils data, associated to a digital elevation model (DEM). It was used the AvSWAT_X interface with ArcView 3.3® and its extension Spatial Analyst 2.0®, for input and manipulation data. Monthly and yearly averages of flow rate, sediments yeld and total phosphorous mass flow were compared to the observed values, being this proceeding used in the model calibration and evaluation. The Nash-Sutcliffe Coefficient (COE) and the Sum of Deviations of the Simulated Data (Dv) were used to evaluate the modeling efficiency. The results have proved to be satisfactory for the several modelings. / O desenvolvimento de modelos hidrológicos capazes de predizer o impacto das fontes difusas de poluição e do uso e ocupação do solo na qualidade das águas, superficiais e subterrâneas, tem sido de grande auxílio no estudo de agroecossistemas agrícolas. Com esse objetivo, foi utilizado o modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT 2005), para avaliar sua aplicabilidade na previsão de escoamento superficial, na produção de sedimentos e no fluxo de massa do fósforo total, utilizando técnicas de análise de sensibilidade e calibração. O estudo foi realizado em duas microbacias hidrográficas contíguas, dos rios Conrado e Pinheiro, afluentes do Rio Pato Branco, localizadas nos municípios de Pato Branco e Mariópolis, no Estado do Paraná. Foram utilizados dados climatológicos do período de 1979/2006 e dados observados de vazão, sedimentos e concentração de fósforo total dos anos 2004/2005 de duas estações de monitoramento instaladas na área de estudo. O modelo requer dados espacializados de usos e tipos de solos, associados com banco de dados e um Modelo Digital de Elevação. Utilizou-se a interface AvSWAT_X, com o ArcView 3.3® e a extensão Spatial Analyst 2.0®, para entrada e manipulação dos dados no modelo. As médias anuais e mensais das simulações de vazão, sedimentos e fósforo total, foram comparadas com os dados observados, procedimento que serviu para calibrar o modelo e avaliar seu desempenho. Tanto o coeficiente de eficiência de Nash-Sutcliffe (COE) como a soma dos desvios dos dados simulados em relação aos dados observados (Dv) foram utilizados para avaliar a eficiência do modelo. Os resultados mostraram-se satisfatórios para as várias modelagens realizadas.

Este trabalho apresenta e discute os resultados de um estudo amplo e aprofundado sobre os principais parâmetros operacionais da flotação por ar dissolvido, utilizada no pós-tratamento de efluentes de um reator anaeróbio de leito expandido (RALEx), tratando 10 m3/hora de esgoto sanitário. Foram realizados preliminarmente ensaios utilizando o flotateste, unidade de flotação em escala de laboratório, para identificar as melhores dosagens de coagulante (cloreto férrico), o polímero mais adequado, dentre os 26 testados, e sua respectiva dosagem, o pH de coagulação adequado, o tempo (Tf) e o gradiente de velocidade (Gf) de floculação mais apropriados e a quantidade de ar (S*) requerida. Para obtenção das condições operacionais adequadas para a unidade piloto de flotação, os valores de Tf e de Gf foram variados de zero a 24 minutos e de 40 a 100 s-1, respectivamente. As concentrações de cloreto férrico e de polímero sintético variaram de 15 a 92 mg/L e de 0,25 a 7,0 mg/L, respectivamente. S* variou de 2.85 a 28.5 gramas de ar por metro cúbico de efluente e a taxa de aplicação superficial na unidade de flotação abrangeu de 180 a 250 m3/m2/d. O desempenho da flotação durante a partida do reator anaeróbio também foi investigado. O uso de 50 mg/L de cloreto férrico, de Tf igual a 20 min e Gf de 80 s-1, de S* de 19,7 g de ar por m3 de efluente e taxa de 180 m3/m2/d produziu excelentes resultados nos ensaios com a instalação piloto de flotação, com elevadas remoções de carga de DQO (80,6%), de fósforo total (90,1%) e de sólidos suspensos totais (92,1%) e com turbidez entre 1,6 e 15,4 uT e residuais de ferro de 0,5 mg/L, com remoção estimada, na forma de lodo, de 77 gramas de SST por m3 de efluente tratado. Nestas mesmas condições, no sistema RALEx+FAD, foram observadas remoções globais de 91,6% de carga de DQO, de 90,1% de carga de fósforo e de 96,6% de carga de SST. O emprego da flotação por ar dissolvido (FAD) mostrou-se alternativa bastante atraente para o pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios. Se a coagulação estiver bem ajustada, o sistema composto de reator anaeróbio seguido de unidade de flotação consegue alcançar excelente remoção de matéria orgânica, redução significativa da concentração de fósforo e de sólidos suspensos, além de precipitação dos sulfetos dissolvidos, gerados no reator anaeróbio. Bons resultados foram alcançados mesmo quando o reator RALEx produziu efluentes de baixa qualidade durante seu período de partida. Nesse período, o sistema de flotação atuou como barreira eficaz, evitando a emissão de efluente de baixa qualidade do sistema. / This research work presents ad discusses the results of a wide and deep study on the main operational parameters of DAF while used for the post-treatment of effluents from a pilot expanded-bed anaerobic (RALEx) reactor. The system received 10 m3 per hour of domestic sewage. Bench-scale assays in flota-test units were first carried out to achieve the best dosage of coagulants (ferric chloride), the best polymer and respective dosages, the adjusted pH for coagulation, the flocculation time (Tf), the proper velocity gradient (Gf) and the amont of air (S*) required. In order to obtain the proper operational conditions in the pilot DAF plant, Tf and Gf were made to vary from zero to 24 minutes and from 40 to 100 s-1, respectively. The chemicals ferric chloride and synthetic polymer concentrations ranged from 15 to 92 mg/L and 0.25 to 7.0 mg/L, repectively. S* varied from 2.85 to 28.5 grams of air per cubic meter of wastewater and the applied flotation rates ranged from 180 to 250 m3.m-2.d-1. DAF performance was also investigated during RALEx start-up period. At the DAF operational conditions of 50 mgFeCl3.l-1, Tf of 15 min, Gf of 80 s-1, S* of 19.7 g of air per m3 of wastewater and the applied loading rate of 180 m3.m-2.d-1, the removal efficiencies attained 80.6% for COD, 90.1% for phosphorus, 92.1% for suspended solids, producing effluents with turbidity ranged from 1.6 to 15.4 NTU, residual Fe of 0.5 mg/L, removing 77 grams of SST per cubic meter of wastewater. At the same conditions, the system RALEx-DAF presented global efficiencies of 91.6% for COD, 90.1% for phosphorus and 96.6% for suspended solids. The utilization of dissolved-air flotation (DAF) constitutes an attractive alternative for the post-treatment of anaerobic reactor´s effluents. If coagulation is well adjusted, such system composed of anaerobic reactor followed by DAF can achieve excellent organic matter removal, expressive solids and phosphorus reduction and precipitation of dissolved sulfide generated in the anaerobic unit. Good results were also obtained even when RALEx produced low quality effluents during start-up period. In such period, the DAF unit functioned as an efficient barrier for avoiding the emission of low quality system effluent.

O emprego da flotação por ar dissolvido (FAD) para o pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios aparenta ser atraente considerando algumas características desse processo físico-químico. A FAD é reconhecidamente um processo de alta taxa, particularmente eficiente na remoção de material particulado em suspensão e de flocos produzidos pela coagulação química de águas residuárias. Além disso, há produção de lodo espesso e provavelmente arraste de parcela de gases e de compostos voláteis, presentes nos efluentes anaeróbios. Entretanto, a concepção de sistemas de FAD deve ser precedida por ensaios em unidades de flotação em escala de laboratório, permitindo a determinação dos principais parâmetros do processo. Neste trabalho, são apresentados e discutidos os resultados obtidos em laboratório e em instalação piloto de flotação com escoamento contínuo recebendo efluente de reator anaeróbio de manta de lodo (UASB), com 18 m3 de volume, tratando esgoto sanitário. Os ensaios em unidade em escala de laboratório foram realizados utilizando diferentes dosagens de cloreto férrico (entre 30 e 110 mg/L) ou de polímero catiônico (entre 1,0 e 16,0 mg/L), atuando como coagulantes. Além disso, foram estudadas as condições de floculação (tempo de 15 e de 25 min, e gradiente médio de velocidade de floculação entre 30 e 100 s-1) e diferentes valores de quantidade de ar fornecido ao processo (S*, entre 4,7 e 28,5 g de ar por m3 de efluente). Com a instalação piloto de FAD foram realizados apenas ensaios preliminares variando-se a taxa de aplicação superficial (140 e 210 m3/m2/d) para diferentes valores de S* (14,8 a 29,5 g de ar por m3 de efluente). Com o emprego de dosagem de 65 mg/L de cloreto férrico, de tempo de 15 min e gradiente médio de velocidade de floculação de 80 s-1 e de 19 g de ar por m3 de efluente, foram observados excelentes resultados em laboratório, com elevadas remoções de DQO (89%), de fosfato total (96%), de sólidos suspensos totais (96%), de turbidez (98%), de cor aparente (91%), de sulfetos (não detectado) e NTK (47%). Considerando o sistema UASB e FAD, nos testes em laboratório, foram observadas remoções globais de 97,7% de DQO, de 98,0% de fosfato total, de 98,9% de SST, de 99,5% de turbidez, de 97,8% de cor aparente e de 59,0% de NTK. Nos ensaios com a instalação piloto de FAD, o sistema apresentou remoções de 93,6% de DQO, de 87,1% de SST, de 90% de sulfetos e de 30% de NTK. / The utilization of dissolved-air flotation (DAF) for the post-treatment of effluents from anaerobic reactors seems to be attractive considering some characteristics features of such a physical-chemical process. DAF is known to be a high-rate process particularly efficient for the removal of suspended particles and flocs produced by the chemical coagulation of wastewaters. Moreover, it produces a thick sludge and probably promotes the stripping of gases and volatile compounds present in anaerobic effluents. However, the design of DAF systems has to be preceeded by assays in lab-scale units permiting to establish the main process parameters. The results obtained from a lab-scale unit receiving effluent of a 18 m3 upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor treating domestic sewage are presented and discussed. The assays were performed firstly in a lab-scale unit, using ferric chloride (from 30 to 110 mg/L) or cationic polymer (from 1.0 to 16.0 mg/L) as coagulant under different concentrations. In order to obtain proper conditions for flocculation time (t) was fixed at 15 and 25 min and velocity gradient (G) was ranged form 30 to 100 s-1. The required quantity of air (S*) was ranged from 4.7 to 28.5 g of air per m3 of wastewater. Using a FAD pilot plant, only preliminary assays were performed, using two surface load rate values (140 e 210 m3/m2/d) and different S* values (from 14.8 to 29.5 g of air per m3 of wastewater). Using a lab-scale unit, 65 mg/L FeCl3, 15 min for t, 80 s-1 for G and 19.0 g of air per m3 of wastewater for S*, the removal efficiencies obtained were 89% for COD, 96% for total phosphate, 96% for suspended solids, 98% for turbidity, 91% for apparent color, 47% for TKN and sulphites were not detected in final effluent. For the UASB-DAF systems, still in labscale unit, global efficiencies were 97.7% for COD, 98.0% for total phosphate, 98.9% for suspended solids, 99.5% for turbidity, 97.8% for apparent color and 59.0% for TKN. Using DAF pilot plant, system global efficiencies were 93.6% for COD, 87.1% for suspended solids, 90% for sulphites and 30% for TKN.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAROLINE _MARIANA DE AGUIAR.pdf: 1356373 bytes, checksum: ac83e2629222749c1fb2c1a826a24117 (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Crambe stands out for its rusticity, yield potential, and oil quality and capacity. However, literature about the plant s development considering phosphate fertilization is still insipient, as well as studies to throroughly evaluate phosphorus effect in the oil quality, including research about carotenoids, chlorophylls, phenol and antioxidant activity. In addition, the method of vegetable oil extraction can influence its composition, particularly the supercritical CO2 method, which shows economic and environmental advantages in, by extracting compounds with high added value without creating solvent residues. The aim of this study was to evaluate the effect of phosphorus fertilization on parameters in pre-flowering and in post-harvest periods. Moreover, the effects of phosphorus dosage were evaluated on the fatty acids composition, minority compounds and total antioxidant activity of crambe oil extracted with hexane, as well as water content and acid index. The experiment was carried out with randomized blocks with five treatments (0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1 de P2O5), and four repetitions. In order to compare the extraction method on the quality of the oil extracted by Soxhlet (hexane) and supercritical CO2, samples of grain with 160 kg ha-1 of P2O5 were used to determine minor components, color, oxidative stability and total antioxidant activity of extracted oils. The phosphorus effect on crambe plants and oil characteristics were evaluated through Shapiro-Wilk test, Pearson correlation and covariance analysis at 5% significance. In order to compare oil extraction methods, the paired t-test was used at 5% significance level. The crambe plants respond to phosphate fertilizer regarding to foliar nitrogen and potassium contents, a thousand grain weight, grain and oil yields. There was no significant effect of treatments on parameters such as leaf phosphorus content, plants height, dry and fresh weight in pre-flowering period, and plants height, number of capsules per plant in post-harvest period. Positive association of treatments was observed with phytosterols and carotenoids levels, but negative with total antioxidant activity. Total tocopherols, total fatty acids, phenolic compounds and chlorophyll a were not affected by applied doses. About P correlation with tocopherols, fatty acids and phytosterols individually, it was observed that δ-tocopherol and palmitoleic acid (C16: 1) showed negative and positive association with the doses, respectively. Phytosterols was associated with linear positive (stigmasterol) and quadratic (β-sitosterol). Campesterol was quantified only at 160 kg ha-1 of P2O5 dose. These results suggest increased concentrations of antioxidants when phosphorus fertilization was used. The extraction yields were 5.67% and 33.86% for CO2 and hexane, respectively. The oil extracted with CO2 showed higher concentration of free fatty acids, phytosterols, tocopherols and phenolic compounds and lower concentration of carotenoids when compared to hexane extracted oil. The antioxidant activity was higher in the oil extracted with CO2, but it was less stable than the oil that was extracted with hexane. The free fatty acids concentrations and carotenoids were associated with reduced oxidation stability of the oil extracted with CO2. The phytosterol concentrations, tocopherols and phenolic were associated with a higher antioxidant activity of this oil. Chlorophyll a was not detected in oil extracted by CO2 and the oil color extracted with hexane was more intense yellow due to its higher pigment concentration. The CO2 was more selective in relation to tocopherols, phytosterols and phenolic compounds when compared to the Soxhlet method. / O crambe destaca-se pela rusticidade, o potencial produtivo, o teor e a qualidade do óleo. Contudo, informações sobre o desenvolvimento da cultura frente à adubação fosfatada ainda são incipientes, bem como estudos avaliando o efeito do fósforo sobre a qualidade do óleo de forma completa, com investigação de carotenóides, clorofilas, fenólicos e atividade antioxidante. Além disso, o método de extração de óleos vegetais pode influenciar sua composição, destacando-se o método com CO2 supercrítico que apresenta vantagens em termos econômicos e ambientais, extraindo compostos de alto valor agregado sem resíduos de solventes. O objetivo foi verificar o efeito da adubação fosfatada sobre parâmetros no período de pré-florescimento e na pós-colheita. Ainda, foram avaliados os efeitos das doses sobre a composição de ácidos graxos, compostos minoritários e atividade antioxidante total do óleo de crambe extraído com hexano, bem como teor de água e índice de acidez. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com cinco tratamentos (0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1 de P2O5) e quatro repetições. Para comparação dos métodos de extração sobre a qualidade do óleo extraído por Soxhlet (hexano) e CO2 supercrítico, utilizou-se amostras de grãos cultivados com 160 kg ha-1 de P2O5, determinando-se no óleo componentes minoritários, cor, estabilidade oxidativa e atividade antioxidante total. O efeito do fósforo sobre as características do crambe e do óleo foi avaliado com teste de Shapiro-Wilk, correlação de Pearson e análise de covariância a 5% de significância. Para a comparação dos métodos de extração do óleo foi utilizado o teste t-pareado a 5% de significância. A cultura do crambe responde à adubação fosfatada com relação aos teores foliares de nitrogênio e potássio, peso de mil grãos, produtividade de grãos e rendimento do óleo. Não houve efeito significativo dos tratamentos sobre os parâmetros fósforo foliar, altura, massa seca e massa fresca no período de pré-florescimento, e sobre os parâmetros altura e número de cápsulas por planta na pós-colheita. Verificou-se associação positiva dos tratamentos com os teores de fitosteróis e carotenóides, porém negativa com a atividade antioxidante total. Tocoferóis totais, ácidos graxos totais, compostos fenólicos totais e clorofila a não foram afetados pelas doses aplicadas. Sobre a correlação de P com tocoferóis, ácidos graxos e fitosteróis de forma individual, observou-se que o δ-tocoferol e o ácido palmitoleico (C16:1) tiveram associação negativa e positiva com as doses, respectivamente, e fitosteróis foram associados de forma positiva linear (stigmasterol) e quadrática (β- sitosterol). O campesterol foi quantificado apenas com dose de 160 kg ha-1 de P2O5. Estes resultados indicam aumento das concentrações de antioxidantes quando realizada a adubação fosfatada. Os rendimentos das extrações foram 5,67% e 33,86%, para CO2 e hexano, respectivamente. O óleo extraído com CO2 apresentou maior concentração de ácidos graxos livres, fitosteróis, tocoferóis e compostos fenólicos e menor concentração de carotenóides quando comparado ao óleo extraído por hexano. A atividade antioxidante foi maior no óleo extraído com CO2, porém este foi menos estável do que o extraído com hexano. As concentrações de AGL e carotenóides foram associadas à redução da estabilidade à oxidação do óleo extraído com CO2, e as concentrações de fitosteróis, tocoferóis e fenólicos à maior atividade antioxidante deste óleo. Clorofila não foi detectada no óleo extraído por CO2 e a cor do óleo extraído com hexano foi mais intensa e amarelada, atribuída à maior concentração de pigmentos. O CO2 foi mais seletivo em relação aos tocoferóis, fitosteróis e compostos fenólicos quando comparado ao método Soxhlet.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valmir Baltokoski.pdf: 2787750 bytes, checksum: fe61cb2f7c894d46e777852e6fec1e06 (MD5) Previous issue date: 2008-06-30 / Hydrological models developing that may to predict the nonpoint source pollution and the land use and occupation impacts on water quality has been a powerful tool at agricultural systems study. Within this context, the objective of the present research work was to evaluate the SWAT 2005 (Soil and Water Assessment Tool) applicability to simulate surface runoff, sediments yield and total phosphorous flow mass. The research was developed in two contiguous watersheds, from Conrado and Pinheiro rivers, on the Pato Branco River basin, from Pato Branco and Mariopolis counties, Parana State. Climatological data relative to period 1979/2006 and observed data of flow rate, sediments yeld and total phosphorous concentration relative to 2004/2005 years, taken at two monitoring locations, were used. The model requires input data in spatial format concerning to land use and soils data, associated to a digital elevation model (DEM). It was used the AvSWAT_X interface with ArcView 3.3® and its extension Spatial Analyst 2.0®, for input and manipulation data. Monthly and yearly averages of flow rate, sediments yeld and total phosphorous mass flow were compared to the observed values, being this proceeding used in the model calibration and evaluation. The Nash-Sutcliffe Coefficient (COE) and the Sum of Deviations of the Simulated Data (Dv) were used to evaluate the modeling efficiency. The results have proved to be satisfactory for the several modelings. / O desenvolvimento de modelos hidrológicos capazes de predizer o impacto das fontes difusas de poluição e do uso e ocupação do solo na qualidade das águas, superficiais e subterrâneas, tem sido de grande auxílio no estudo de agroecossistemas agrícolas. Com esse objetivo, foi utilizado o modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT 2005), para avaliar sua aplicabilidade na previsão de escoamento superficial, na produção de sedimentos e no fluxo de massa do fósforo total, utilizando técnicas de análise de sensibilidade e calibração. O estudo foi realizado em duas microbacias hidrográficas contíguas, dos rios Conrado e Pinheiro, afluentes do Rio Pato Branco, localizadas nos municípios de Pato Branco e Mariópolis, no Estado do Paraná. Foram utilizados dados climatológicos do período de 1979/2006 e dados observados de vazão, sedimentos e concentração de fósforo total dos anos 2004/2005 de duas estações de monitoramento instaladas na área de estudo. O modelo requer dados espacializados de usos e tipos de solos, associados com banco de dados e um Modelo Digital de Elevação. Utilizou-se a interface AvSWAT_X, com o ArcView 3.3® e a extensão Spatial Analyst 2.0®, para entrada e manipulação dos dados no modelo. As médias anuais e mensais das simulações de vazão, sedimentos e fósforo total, foram comparadas com os dados observados, procedimento que serviu para calibrar o modelo e avaliar seu desempenho. Tanto o coeficiente de eficiência de Nash-Sutcliffe (COE) como a soma dos desvios dos dados simulados em relação aos dados observados (Dv) foram utilizados para avaliar a eficiência do modelo. Os resultados mostraram-se satisfatórios para as várias modelagens realizadas.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-27T20:44:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AcumuloFracionamentoFosforo.pdf: 2064545 bytes, checksum: ca26e1a63ebad28af9a91a7938fa88ec (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-03-04T14:56:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AcumuloFracionamentoFosforo.pdf: 2064545 bytes, checksum: ca26e1a63ebad28af9a91a7938fa88ec (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T14:56:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AcumuloFracionamentoFosforo.pdf: 2064545 bytes, checksum: ca26e1a63ebad28af9a91a7938fa88ec (MD5) Previous issue date: 2014 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A criação de camarão (carcinicultura) é uma das atividades da aquicultura amplamente empregada nos estuários e manguezais brasileiros. A ração dada aos camarões é enriquecida em compostos fosfatados. Desta forma, os efluentes produzidos pelas fazendas podem acelerar os processos de eutrofização. O Estuário do Rio Coreaú (CE) vem apresentando um crescimento na prática da carcinicultura, porém dados de qualidade ambiental são escassos para o monitoramento da região. No presente trabalho, pretendeu-se avaliar a contribuição das fazendas de carcinicultura situadas às margens do Estuário do Rio Coreaú, no aporte de fósforo. As principais formas de fósforo: biodisponível (P-Bio), ligado aos oxi-hidróxidos de ferro (P-Fe), ligado à apatita biogênica, autigênica e aos carbonatos (P-CFAP), ligado à apatita detrítica (P-FAP) e o fósforo orgânico (P-Org), bem como carbono orgânico total (%COT) e clorofila-a foram determinadas em amostras de sedimentos superficiais e testemunhos das margens do Estuário do Rio Coreaú. As concentrações de P-Total obtidas nos sedimentos superficiais foram bastante elevadas e mostram a necessidade de estudos de monitoramento. A fração com maior representatividade foi a P-Fe compondo cerca de 30% do P-Total, o que demonstra a capacidade dos oxi-hidróxidos de ferro em imobilizar ou liberar o fósforo. A contribuição dos efluentes das fazendas ficou evidenciada pelas concentrações mais elevadas do P-Org nos pontos locados em frente às fazendas. Nos testemunhos, as concentrações de P-Total foram mais elevadas no ponto com sedimentos predominantemente finos (silte e argila), com as frações P-Fe, PCFAP e P-FAP sendo as principais contribuintes. Os dados de taxa de sedimentação disponíveis e os incrementos do P-Total indicam o possível período de desmatamento e o início ou a máxima atividade das fazendas de carcinicultura no final da década de 1980 e meados de 1990, respectivamente. As concentrações elevadas de fósforo, %COT e dos teores de clorofila-a obtidas sugerem uma contribuição antrópica significativa no Estuário do Rio Coreaú e um elevado potencial de eutrofização. / The shrimp culture (shrimp farms) is one of the activities of aquaculture widely employed in Brazilian estuaries and mangroves. The shrimps are fed with phosphate enriched compounds. Thus, the effluent produced by farms can accelerate the eutrophication process. An increase of shrimp farming has been seen in Coreaú River Estuary, state of Ceará, but data about environmental quality are scarce to allow monitoring of the region. The aim of the present research was to assess the contribution of the shrimp farms on phosphorus input to the Coreaú River Estuary. The main forms of phosphorus: bioavailable (P-Exch); bound to iron oxy-hydroxides (P-Fe), on the biogenic, autigênica carbonates and apatite (P-CFAP), on the detrital apatite (P-FAP) and organic phosphorus (P-Org) and as well as total organic carbon (%TOC) and chlorophyll-a were determined in samples of surface sediments and cores from the margins of the Coreaú River Estuary. The high concentrations of P-Total in surface sediments indicated the need for monitoring studies. The larger fraction was P-Fe, composing 30% of P-Total, approximately. These results indicate the ability of the iron oxy-hydroxides to immobilize or release phosphorus. The contribution of the farm’s effluents was evidenced by higher concentrations of P-Org in points adjacent to discharge areas. In sediment cores, the highest P-Total concentrations were found predominantly in fine sediments (silt and clay), with the P-Fe, P-CFAP and P-FAP fractions being the main contributors. The sedimentation rates and concentration increases of P-Total indicate the possible period of deforestation and starting or maximum activity of shrimp farms in the end of the 1980 and mid 1990, respectively. High phosphorus concentrations as well as %TOC and chlorophyll-a levels suggested a significant anthropogenic contribution, associated with a high potential for eutrophication.

O excesso de nutrientes como nitrogênio e fósforo em efluentes de estação de tratamento de esgoto sanitário pode provocar a eutrofização nos corpos d\'aguas receptoras. Esse processo gera efeitos negativos para a engenharia sanitária, dependendo do grau de qualidade e do uso de água requeridos. Para o abastecimento público, são exigidos métodos e processos de tratamentos avançados, quando a fonte hídrica está eutrofizada. Neste sentido, sistemas aeróbios de lodos ativados passaram a se destacar também como removedores de nutrientes por processos biológicos, após sofrerem algumas modificações operacionais. Um meio para otimizar o processo de remoção biológica do fósforo em excesso (EBPR) é promover condições ideais para o crescimento dos organismos acumuladores de fósforo. Esse trabalho teve como objetivo avaliar uma estação piloto de lodos ativados modificados, para a remoção de fósforo em excesso, utilizados no tratamento de esgoto sanitário, localizada na ETE da cidade de Tóquio - Japão. Essa estação piloto constituía-se de três sistemas de reação (1, 2 e 3), sendo que cada sistema era compartimentado e submetido às condições anaeróbia, anóxica e aeróbia. A avaliação dos três sistemas de reação, consistiu na verificação do desempenho deles com relação a DBO e fósforo e monitoramento da estrutura da comunidade microbiana, pela técnica da eletroforese em gel de gradiente desnaturante (DGGE). O desempenho em relação a DBOs (mg/L) nos três sistemas de reação, sempre foi superior a 90% e a eficiência da remoção do fósforo (%) na forma de fosfato (P-PO4 - mg/L) foi superior, em geral, a 70%, considerando os valores de entrada das alimentações e saída no último compartimento dos três sistemas de reação. Verificou-se que a estrutura da comunidade microbiana apresentou uma grande diversidade, devido aos números de bandas padrões encontradas nas amostras analisadas. Observou-se também uma grande similaridade ) da estrutura da comunidade microbiana nos sistemas estudados, possivelmente, relacionada ao mesmo afluente (esgoto sanitário) e ao mesmo tipo de recirculação interna e do lodo. As mudanças das estruturas das comunidades microbianas foram pequenas, diante das mudanças temporais e operacionais. No entanto, observou-se que o sistema foi menos eficiente (parâmetros de desempenho), frente a essas mudanças, o que pode estar mais relacionado à redução das atividades dos microrganismos do que com as estruturas microbianas. / The excess of nutrients such as nitrogen and phosphate in effluents of treatment plants for sanitary sewage can cause eutrophication in the receiving body of water. Given that process generates negative effects for the sanitary engineering depending on the degree of the quality and of the requested use of water. For the public provisioning, methods and processes of advanced treatments are demanded, when the water body is eutrophic. In this sense, aerobic systems of activated sludge have been expanded also to the processes of biological removal of nutrients after some operational modifications. By means of the optimization process of enhanced biological phosphorus removal (EBPR) will promote ideal conditions for the growth of polyphosphate accumulating organisms. This work had as its objective to evaluate a pilot station modified activated sludge, used for the treatment of sanitary sewage, but specifically for the enhanced phosphorus removal, located in the ETE of the city of Tokyo - Japan. These pilot station was constituted of three reaction systems (1, 2 and 3), and each system were composed of compartments and were submitted to anaerobic, anoxic and aerobic conditions. The evaluation of the three reaction systems, consisted of the verification of the performance of the systems with regard to BOD and phosphate which were monitored through microbial community\'s structure, for the biological phosphorus removal technique (DGGE). The performance in relation to the BODS (mg/L) in the three reaction systems was always above 90% and the efficiency of the removal of phosphorus (%) in the form of phosphate (P-PO4 - mg/L) was in general better than 70%, considering the values of influent and effluent from the last compartment of the three reaction systems. It was verified that the microbial community structure presented a great diversity, due to the standard numbers of bands found in the analyzed samples. A great similarity of the microbial community structure was observed in the studied systems, possibly being related to the same influent (domestic sewage) and to the same type of intern recirculation and of the sludge. The changes of the microbial communities structures were small, before the temporary and operational changes. However, it was observed that the system was less effiecient (performance parametrs) front to those changes, what can be more related the reduction of the activities of the microorganisms than with the microbial structures.

O fósforo (P) que é um nutriente pouco disponível em solos tropicais devido a sua deficiência natural e também por causa da imobilização do mesmo em constituintes do próprio solo, formando fosfatos insolúveis e assim indisponíveis as plantas. A solubilização destes fosfatos inorgânicos é uma estratégia para aumentar a disponibilidade deste nutriente no solo. Uma forma seria a utilização de microrganismos solubilizadores de P que deixam este nutriente disponível às plantas. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivos: (i) avaliar o crescimento do cafeeiro em função das fontes e doses de P2O5; (ii) determinar o fósforo disponível e (iii) avaliar o estado nutricional do cafeeiro, em função da fonte e dose de P2O5. O desenvolvimento das mudas de cafeeiro é superior com o uso de fonte de P solúvel, em relação à fonte de solubilidade gradual, independentemente da dose. A determinação da capacidade de substituição da fonte solúvel pela fonte de solubilidade gradual depende do tempo de reação no solo, cuja máxima equivalência é igual a 84 %, aos 180 dias após a aplicação do fertilizante (MSF). Em solos com teor de P disponível suficiente para a cultura do cafeeiro é viável a substituição de uma fonte solúvel (SFS) por outra de baixa solubilidade associada à micro-organismos (MSF). / Phosphorus (P) which is a little available nutrient in tropical soils due to their disability and also because natural impoundment of the same constituents in the soil itself, forming insoluble phosphates and thus unavailable to plants. The solubilization of inorganic phosphate is a strategy to increase the availability of this nutrient in the soil. One way would be to use P-solubilizing microorganisms that make nutrients available to plants that. Thus, this study aimed to: (i) evaluate the growth of coffee as a function of the sources and levels of P2O5, (ii) determine the available phosphorus and (iii) assess the nutritional status of coffee, depending on the source and dose of P2O5. The development of coffee seedlings is higher with the use of soluble P source, in relation to the source of gradual solubility regardless of dose. The determination of the replacement capacity of the water soluble source of gradual solubility depends on the reaction time in the soil, whose maximum equivalence is equal to 84% at 180 days after fertilizer application (MSF). In soils with a sufficient level of available P for the cultivation of coffee is feasible to replace a water soluble (SFS) for another low solubility associated with micro-organisms (MSF).