Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-06-27T13:45:45Z No. of bitstreams: 1 Sabrina Suellen Guerra de Carvalho.pdf: 678168 bytes, checksum: d35b59c7c46dde6090579ae1decd7748 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-27T13:45:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sabrina Suellen Guerra de Carvalho.pdf: 678168 bytes, checksum: d35b59c7c46dde6090579ae1decd7748 (MD5) Previous issue date: 2013-08-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study aimed to evaluate the effect of replacing corn by Manipueira corrected with urea and ammonium sulphate in diets on intake and digestibility of nutrients , pH, production of volatile fatty acids ( VFA) , ammonia nitrogen ( N - NH3 ) and grazing behavior . We used five male sheep, adult, castrated without defined breed, rumen, with average weight of 50Kg. The animals were randomly divided into 5 x 5 Latin square, divided into five sub-periods of 17 days, and 10 of diet adaptation and seven days of collection. The treatments consisted of increasing levels (0, 25, 50, 75 and 100 %) Manipueira corrected with urea and ammonium sulphate replacing corn. Intake and apparent digestibility were negatively altered when the corn was replaced by cassava. The substitution did not change the pH, with mean values of 6.7 and VFA concentrations with mean values of 38.35% for acetate, propionate and 12.88 to 6.82 % for butyrate. There was no interaction between the levels of replacement and collection times, but both pH and VFA was influenced by collection time. The values of NH3-N were satisfactory for maintaining the rumen environment around 18.31 mg/100mL a reduction of the time spent on food and feed efficiency due to the intake of neutral detergent fiber (NDF), and efficiencies rumination on the basis of dry matter intake and NDF. It is necessary to carry out further studies to better detail, because it is still a subject little studied. / Objetivou-se avaliar o efeito da substituição do milho pela manipueiracorrigida com ureia e sulfato de amônia em dietas para ovinos sobre o consumo e digestibilidade dos nutrientes, o pH, a produção de ácidos graxos voláteis (AGV), nitrogênio amoniacal (N-NH3) e o comportamento ingestivo dos animais. Foram utilizadoscinco ovinos machos, adultos, castrados, sem padrão racial definido, fistulados no rúmen, com peso médio de 50Kg. Os animais foram distribuídos aleatoriamente em quadrado latino 5 x 5, dividido em cincosubperíodos de 17 dias, sendo 10 de adaptação às dietas e sete dias de coleta. Os tratamentos experimentais consistiram em níveis crescentes (0; 25; 50; 75 e 100%) de manipueira corrigida com ureia e sulfato de amônia em substituição ao milho. O consumo e a digestibilidade aparente dos nutrientes foram alterados negativamente quando o milho foi substituído pela manipueira. A substituição não alterou os valores de pH, com valores médios de 6,7 e as concentrações de AGV com valores médios de 38,35% para Acetato; 12,88% para propionato e 6,82 para butirato. Não houve interação entre os níveis de substituição e os horários de coleta; porém, tanto pH como AGV foram influenciados pelo tempo de coleta. O valores de N-NH3 foram satisfatórios para a manutenção do ambiente ruminal em torno de 18,31 mg/100mLHouve redução do tempo dispendido com alimentação e da eficiência de alimentação em função da ingestão de fibra em detergente neutro (FDN), bem como das eficiências de ruminação em função do consumo de matéria seca e de FDN. Faz-se necessário a realização de outros estudos para melhor detalhamento, por se tratar ainda de uma assunto pouco estudado.

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Eduardo Jacob-Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:35:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco_ErikaCristina_D.pdf: 1584353 bytes, checksum: 7fa11e2a9de2d170e12cddabf84ac647 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O objetivo do estudo foi avaliar a produção de biomassa e o acúmulo lipídico da cianobactéria Phormidium sp. a partir do cultivo heterotrófico com diferentes fontes de carbono orgânico, estudar diferentes estratégias de cultivo empregando a manipueira (água residual do processo para obtenção da farinha de mandioca) e avaliar o acúmulo lipídico a partir de diferentes fontes de nitrogênio. Primeiramente avaliou-se a capacidade da cianobactéria Phormidium sp. em se desenvolver a partir de 15 diferentes fontes de carbono orgânico exógeno. Os resultados indicaram o amido de mandioca e a maltodextrina como as fontes com maior potencial de exploração para a produção de biomassa e lipídeos. Em um segundo momento, foi realizada a intensificação do processo de produção de biomassa a partir do amido de mandioca empregando-se um planejamento experimental. Os resultados indicaram que relação C/N de 68 e temperatura de 30ºC são as condições operacionais ideais. A extrapolação do cultivo em Erlenmeyers para as operações em batelada e batelada com alimentação descontínua em biorreatores resultou em produtividades de biomassa de 50,72 mg/L.h e 42,13 mg/L.h, respectivamente. A terceira etapa do projeto contemplou o estudo do cultivo heterotrófico da cianobactéria empregando diferentes modos de cultivo utilizando manipueira como substrato, inicialmente através de diferentes concentrações (v/v) de manipueira em água (5, 10, 20, 40, 60, 80 e 100%). Os resultados demonstraram que a melhor concentração da manipueira foi a de 60% (v/v). Em seguida, iniciou-se cultivos em biorreator, nos modos de batelada (Sistema A) e batelada com alimentação descontínua, empregando-se manipueira como meio de cultivo e diferentes soluções de alimentação. No primeiro sistema alimentado (Sistema B), empregou-se uma solução de amido de mandioca concentrado, e no segundo (Sistema C), o biorreator foi alimentado com manipueira não diluída. As alimentações foram efetuadas assim que a concentração de DQO no biorreator atingisse uma concentração de 6000mg/L. A extrapolação para cultivos em biorreator resultou em maiores produtividades em biomassa (53,12mg/L.h) e lipídica (7,45mg/L.h) sob batelada (sistema A). A última etapa do projeto contemplou o estudo de diferentes fontes de nitrogênio (extrato de levedura, nitrato de sódio, nitrito de sódio, molibidato de amônio e ureia) no cultivo heterotrófico da Phormidium sp. empregando amido de mandioca como fonte de carbono orgânico. A partir dos resultados obtidos selecionou-se o nitrato de sódio sob razão C/N de 60 como a fonte com maior potencial na produção de lipídeos, resultando na quantidade de lipídeos, produtividades lipídica e de biomassa de 20,58%, 7,62mg/L.h e 37,02mg/L.h, respectivamente. O processo de depleção do nitrato de sódio resultou em um aumento na quantidade de lipídeos (25,07%) e na produtividade lipídica (10,47mg/L.h) / Abstract: The aim of the study was to evaluate the production of biomass and lipid accumulation of cyanobacteria Phormidium sp. from heterotrophic cultivation with different sources of organic carbon, study diferente strategies of cultures employing cassava wastewater and analyse the lipid accumulation from different nitrogen sources. First we assessed the ability of the cyanobacterium Phormidium sp. to growth in 15 different exogenous sources of organic carbon. Results indicated that the cassava starch and maltodextrin as those with the highest potential for exploitation for the production of biomass and lipids. In a second step, the increase in biomass production process was made from cassava starch employing an experimental design. The results indicated that the C/N of 68 and temperature of 30ºC are the optimal operating conditions. Extrapolation of cultivation in flasks for batch and batch with fed discontinuous operations in bioreactors resulted in biomass productivity of 50.72 mg/L.h and 42.13mg/L.h, respectively. The third stage of the project involved the study of the heterotrophic system of cyanobacteria using different modes of cultivation using cassava wastewater as substrate, initially through different concentrations (v/v) of wastewater in water (5, 10, 20, 40, 60, 80 and 100%). The results showed that the best concentration of cassava was 60%. Then, in a bioreactor cultivation was started in batch mode (System A), and batch with descontinuous feeds, using the culture medium as wastewater and different feed solutions. In the first feed system (System B) used a concentrated solution of cassava starch, and in second (System C), the bioreactor was fed with undiluted wastewater. The feeds were made so that the concentration of COD in the bioreactor to achieve a concentration of 6000mg/L. The extrapolation to cultivations in bioreactor resulted in productivity of biomass (53.12 mg/L.h) and lipid (7.45 mg/L.h) under simple batch (System A). The last stage of the project involved the study of different nitrogen sources (ammonium molybdate, sodium nitrate, sodium nitrite, urea and yeast extract) in heterotrophic cultures of Phormidium sp. using cassava starch as a source of organic carbon. From the results obtained, we selected sodium nitrate under C/N ratio of 60 as the source with the highest potential in the production of lipids, resulting in the amount of lipids, productivity of lipid and biomass of 20.58%, 7.62 mg/L.h and 37.02 mg/L.h, respectively. The process of depletion of sodium nitrate resulted in an increase in the amount of lipids (25.07%) and the lipid productively (10.47mg/L.h) / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutora em Engenharia Quimica

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Erica das Gracas Carvalho Nasu.pdf: 620647 bytes, checksum: 4225cd19a1f151776cb1c9ac1db4498f (MD5) Previous issue date: 2008-04-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The tomato crop is strongly affected by the root Knot nematode Meloidogyne incognita. This nematode species is widespread in the Western region of Paraná State, Brazil. The strategies currently adopted on the control of this nematode emphasize the search for alternative methods specially those that contributes to the environmental preservation. Manipueira is a waste liquid residue produced by the cassava industry and found in large amounts at Western Paraná. The aim of this work was to study the chemical composition of the manipueira produced in Western Paraná and its nematicide effect on M. incognita, parasite of tomato crop. The chemical analyses were performed with homemade manipueira and industrial manipueira. The industrial manipueira were collected from three cassava industries in the Western Paraná. The homemade manipueira were extracted from four cassava cultivars. The chemical analysis showed presence of nutrients such as N, P, K, Ca, Mg, Fe and Mn in different concentrations from samples of different sources. The pH of the samples ranged from 6.0 to 6.6, DBO from 1.600 to 1.986 mg L-1 and free cyanide (CN-) from 25 to 40 ppm. The nematicide effect of manipueira on M. incognita was tested in vitro, in pots and in the field. in vitro tests followed the completely randomized statistical design with 12 replications. The treatments were manipueira 100%, and manipueira diluted in water at 75%, 50%, 25%, 15%, 10%, 8%, 6%, 4% and 2%, besides water as the negative control and the nematicide Carbofuran 50 mg L-1 as the positive control. Each replication was composed of one eppendorf containing 1 ml of each solution and 500 second stase juvenile stages (J2). After 24 hours, the living and dead nematodes were counted and inoculated on tomato plants cv. Santa Cruz Kada. In total, it was inoculated 1.500 J2/pot in four replications per treatment. The evaluation 45 days after inoculation was based on the number of galls formed per tomato. The in vitro tests showed that the manipueira treatments until 10% dilution had 100% mortality, being statistically different from the other solutions. The nematicide had a better performance than the negative water control. The essay developed in pots was carried out with the treatments manipueira 10%, 25%, 50%, water control and Carbofuran 2 g per pot. The experimental design was completely randomized with 4 replications. Tomato plants were inoculated with 5.000 J2 and rested for 60 days before starting the treatments. After adding the solutions into the pots the tomato plants were cut at the soil level, being replaced by new ones. Variables such as plant height, dry mass, root length, number of galls and eggs per root and the reproduction factor (RF) were analyzed. The results showed that the manipueira treatments had a better performance than the others considering the most of features studied. The best treatments from the pot test were manipueira 10 and 25%. However, manipueira 50% was superior to the others as a nutritional source. The field experiment with tomato plants cv. Santa Cruz Kada,was performed from May to August 2007 in an area infested with M. incognita. The experimental design was completely randomized containing 4 treatments and 4 replications. The assessed variables were plant height, dry and fresh shoot weight, number of galls and eggs per root and fruit yield (g). The best treatments against M. incognita, in the field experiment, were manipueira 10 and 25%. The treatment manipueira 50% was also the most effective in field conditions as a nutritional source. In terms of crop yield, no statistical difference was detected among the manipueira treatments, which were statistically different from the water control and the nematicide. The results suggest that manipueira at 10 or 25% should be alternated with manipueira 50% in order to maximize its effect on M. incognita / A cultura do tomateiro é fortemente afetada por Meloidogyne incognita. As dificuldades de controle deste nematóide enfatizam a necessidade de obtenção de métodos alternativos de controle, os quais contribuam para a preservação do meio ambiente. Manipueira é um resíduo líquido gerado pela indústria da mandioca e encontrada em grande quantidade no Oeste do Paraná. Objetivou-se com o presente trabalho estudar a composição química da manipueira produzida na região Oeste do Paraná, bem como o seu efeito nematicida sobre M. incognita, parasita do tomateiro nesta região. As análises químicas foram realizadas com manipueira caseira e industrial. As amostras de manipueira industrial foram coletadas em três fecularias do Oeste Paranaense e as de manipueira caseira foram extraídas de quatro cultivares de mandioca brava. As análises químicas revelaram teores variados de macro e micronutrientes como N, P, K, Ca, Mg, Fe e Mn nas amostras analisadas. O pH das amostras variou de 6,0 a 6,6, a DBO de 1.600 a 1.986 mg L-1 e o teor de CN- de 25 a 40 mg L-1. A ação nematicida da manipueira sobre M. incognita foi testada em ensaios in vitro, em vasos em casa de vegetação e a campo. Ensaios in vitro seguiram o delineamento inteiramente casualizado com 12 repetições. Os tratamentos foram manipueira industrial 100%, e diluições em água a 75%, 50%, 25%, 15%, 10%, 8%, 6%, 4% e 2%, além da testemunha com água e o nematicida Carbofuran a 50 mg L-1. Cada repetição foi constituída por um tubo eppendorf contendo 1 ml das respectivas soluções e 500 formas infestantes J2 de M. incognita raça 3. Após 24 h da montagem do experimento, procedeu-se à contagem de nematóides vivos e mortos e a inoculação em vasos contendo duas plantas de tomate Santa Cruz Kada para os tratamentos até 25% de diluição. Foram inoculados 1.500 J2/vaso em quatro repetições. As avaliações em vaso ocorreram 45 dias após a inoculação, tendo-se contado o número total de galhas por sistema radicular de tomateiro. Os resultados demonstraram que os tratamentos com manipueira até 10% de diluição foram superiores aos demais, não diferindo estatisticamente ente si e apresentando 100% de mortalidade in vitro. A suspensão nematicida mostrou-se superior à testemunha com água. Os ensaios em vasos, contendo plantas de tomate Sta Cruz Kada, previamente inoculadas com M. incognita, foram realizados com os tratamentos manipueira a 10%, 25% e 50%, além da testemunha com água e o nematicida Carbofuran 2 g por vaso. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualisado com 4 repetições. Foram analisadas variáveis como altura de plantas, massa seca da parte aérea, comprimento de raízes, número de galhas e de ovos por raiz e o fator de reprodução (FR) em vasos. Os resultados mostraram que os tratamentos com manipueira foram superiores aos demais para a maioria das variáveis avaliadas. Os melhores tratamentos em vaso para o controle de M. incognita foram manipueira a 10 e 25%. No entanto, manipueira a 50% foi superior aos demais como fonte nutricional. O ensaio a campo foi realizado no período de maio a agosto de 2007 em área infestada com M. incognita e cultivada com tomateiro cv. Sta Cruz Kada. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com 4 tratamentos e 4 repetições. As variáveis avaliadas a campo foram altura de plantas, massa fresca e seca da parte aérea, número galhas e ovos por raiz e peso de frutos (g). Os melhores tratamentos a campo no controle de M. incognita foram manipueira a 10 e 25%. O tratamento manipueira 50% foi o mais relevante como fonte nutricional. Em termos de produtividade a campo, não houve diferença estatística entre os tratamentos com manipueira, mas sim dos mesmos em relação à testemunha com água. Os resultados sugerem que em futuros ensaios sejam intercaladas aplicações de manipueira a 10 ou 25% com manipueira mais concentrada a 50%, com o objetivo de maximizar o efeito da mesma no controle de M. incognita em tomateiro

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elisangela_texto_completo.pdf: 1937716 bytes, checksum: 8866fb537e08ee2dff81046a562d5d7e (MD5) Previous issue date: 2011-07-07 / The liquid effluent of the starch factories causes serious damage to the environment if discharged without being previously treated, due to the high organic loads and to the presence of cyanide and hydrocyanic acid, which interfere with the respiratory chain of living beings. One alternative treatment for this residue is the implementation of anaerobic reactors, which may enable increase in commercial value through the production of biogas. To provide a high retention of biomass in the system and increase the contact area of the microorganisms with the effluent, inert support means are used, which allow the application of higher loads and reduce the hydraulic detention time. Thus, this study aims to evaluate the performance of anaerobic treatment of starch wastewater, using two reactors with different support means, bamboo and PVC rings. The experiment was conducted in the Laboratory of Environmental Sanitation of the Western Paraná State University Campus Cascavel, using wastewater from the starch in the city of Toledo (PR). Two reactors used PVC with a diameter of 15 cm and 90 cm of length, resulting in a 1:6 ratio. As a conduit, 52 bamboo support rings were used, with an average of 10 cm in length, in one reactor and 325 rings of conduit with 4 cm of average length, resulting in a working volume of 6.00 and 7.98 L, respectively. All thirteen applied loads were gradually increased from 1.675 to 15.158 gL-1.d-1, until reaching the maximum load bearable by the reactors. When the system was stabilized, for each condition of applied load, the collecting of data was carried out for a period of fifteen days, through daily sampling at the entrance and at the exit of the reactors. The samples were analyzed for parameters: COD, total solids, pH, alkalinity, volatile acidity and biogas production. To determine the parameters COD and total, fixed and volatile soils, the methods described in the 2540B and 5220D Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (1998) were used; volatile acids and alkalinity was assessed according to the methodology proposed by Silva (1997). Five sampling points were installed along the length of the reactors to evaluate the process of digestion in the reactor. At these points, samples were collected in duplicate at the end of the period of data collection for each condition of applied load, as well as being analyzed according to parameters such as COD, acetic acid, propionic, and butyric acid, which were determined by high performance liquid chromatography, according to the methodology proposed by Leong & Shui (2002). Some instability in the system was observed in load 12 (12.394 gL-1.d-1), with values of AV / AT above 0.5 and a reduction in pH, but the system started showing signs of stability in the next load. The COD removal did not differ between the two reactors, reaching values of 99.72%. The reactor filled with bamboo had a higher biogas production, with a total production of up to 1.57 LL-1.d-1 and the reactor filled with PVC presented higher removal of total solids: 87.40%. Through the identification of volatile fatty acids from the samples collected along the the reactor, only acetic and propionic acid were found. / O efluente líquido das fecularias causa sérios danos ao meio ambiente quando lançado sem tratamento, devido às elevadas cargas orgânicas e à presença de cianeto e ácido cianídrico, que interferem na cadeia respiratória dos seres vivos. Uma das alternativas de tratamento para esse resíduo é a implantação de reatores anaeróbios, que podem permitir a agregação de valor através da produção de biogás. Para proporcionar uma elevação da retenção da biomassa no sistema e aumentar a área de contato dos microorganismos com o efluente, são utilizados meios suportes inertes, que permitem a aplicação de cargas mais elevadas e a redução do tempo de detenção hidráulico. Desta forma, este estudo teve por objetivo avaliar o desempenho do tratamento anaeróbio de efluente líquido de fecularia, utilizando dois reatores com meios suportes diferentes, de anéis de bambu e de PVC. O experimento foi realizado no laboratório de Saneamento Ambiental da Universidade Estadual do Oeste do Paraná Campus Cascavel, utilizando água residuária proveniente de fecularia localizada no município de Toledo (PR). Foram utilizados dois reatores de PVC com diâmetro de 15 cm e comprimento de 90 cm, resultando em uma relação entre largura e comprimento de 1:6. Como meios suportes foram utilizados 52 anéis de bambu, com média de 10 cm de comprimento, em um dos reatores e 325 anéis de PVC com 4 cm de comprimento médio, resultando em volume útil de 6,00 e 7,98 L, respectivamente. As 13 cargas orgânicas volumétricas aplicadas foram aumentadas gradativamente, de 1,675 a 15,158 g.L-1.d-1, até se atingir a carga máxima suportável pelos reatores. Observada a estabilização do sistema, para cada condição de carga aplicada foi iniciada a coleta de dados por um período de 15 dias, através de amostragens diárias na entrada e saída dos reatores. As amostras foram analisadas quantos aos parâmetros: DQO, sólidos totais, fixos e voláteis, pH, alcalinidade total, acidez volátil e produção de biogás. Para a determinação dos parâmetros DQO e sólidos totais, fixos e voláteis foram utilizados os métodos 2540B e 5220D descritos no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (1998), ácidos voláteis e alcalinidade foram determinados de acordo com metodologia proposta por Silva (1997). Foram instalados cinco pontos de amostragem ao longo do comprimento dos reatores para avaliar o processo de digestão no perfil do reator. Nestes pontos foram coletadas amostras em duplicata, no final do período de coleta de dados de cada condição de carga aplicada, sendo os mesmos analisados quanto aos parâmetros DQO, ácido acético, propiônico e butírico, que foram determinados através da cromatografia líquida de alto desempenho, conforme metodologia proposta por Shui e Leong (2002). Foi observada uma instabilidade no sistema na carga 12 (12,394 g.L- 1.d-1), com valores de AV/AT acima de 0,5 e redução do pH; porém, o sistema voltou a mostrar sinais de estabilidade na carga seguinte. A remoção de DQO não apresentou diferença entre os dois reatores, chegando a valores de 99,72%. O reator preenchido com bambu apresentou maior produção de biogás, com produção de até 1,57 L.L-1.d-1 e no reator preenchido com PVC foi observada maior remoção de sólidos totais: 87,40%. Na identificação de ácidos graxos voláteis das amostras coletadas ao longo do perfil do reator, somente foram identificados o ácido acético e propiônico.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elisangela_texto_completo.pdf: 1937716 bytes, checksum: 8866fb537e08ee2dff81046a562d5d7e (MD5) Previous issue date: 2011-07-07 / The liquid effluent of the starch factories causes serious damage to the environment if discharged without being previously treated, due to the high organic loads and to the presence of cyanide and hydrocyanic acid, which interfere with the respiratory chain of living beings. One alternative treatment for this residue is the implementation of anaerobic reactors, which may enable increase in commercial value through the production of biogas. To provide a high retention of biomass in the system and increase the contact area of the microorganisms with the effluent, inert support means are used, which allow the application of higher loads and reduce the hydraulic detention time. Thus, this study aims to evaluate the performance of anaerobic treatment of starch wastewater, using two reactors with different support means, bamboo and PVC rings. The experiment was conducted in the Laboratory of Environmental Sanitation of the Western Paraná State University Campus Cascavel, using wastewater from the starch in the city of Toledo (PR). Two reactors used PVC with a diameter of 15 cm and 90 cm of length, resulting in a 1:6 ratio. As a conduit, 52 bamboo support rings were used, with an average of 10 cm in length, in one reactor and 325 rings of conduit with 4 cm of average length, resulting in a working volume of 6.00 and 7.98 L, respectively. All thirteen applied loads were gradually increased from 1.675 to 15.158 gL-1.d-1, until reaching the maximum load bearable by the reactors. When the system was stabilized, for each condition of applied load, the collecting of data was carried out for a period of fifteen days, through daily sampling at the entrance and at the exit of the reactors. The samples were analyzed for parameters: COD, total solids, pH, alkalinity, volatile acidity and biogas production. To determine the parameters COD and total, fixed and volatile soils, the methods described in the 2540B and 5220D Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (1998) were used; volatile acids and alkalinity was assessed according to the methodology proposed by Silva (1997). Five sampling points were installed along the length of the reactors to evaluate the process of digestion in the reactor. At these points, samples were collected in duplicate at the end of the period of data collection for each condition of applied load, as well as being analyzed according to parameters such as COD, acetic acid, propionic, and butyric acid, which were determined by high performance liquid chromatography, according to the methodology proposed by Leong & Shui (2002). Some instability in the system was observed in load 12 (12.394 gL-1.d-1), with values of AV / AT above 0.5 and a reduction in pH, but the system started showing signs of stability in the next load. The COD removal did not differ between the two reactors, reaching values of 99.72%. The reactor filled with bamboo had a higher biogas production, with a total production of up to 1.57 LL-1.d-1 and the reactor filled with PVC presented higher removal of total solids: 87.40%. Through the identification of volatile fatty acids from the samples collected along the the reactor, only acetic and propionic acid were found. / O efluente líquido das fecularias causa sérios danos ao meio ambiente quando lançado sem tratamento, devido às elevadas cargas orgânicas e à presença de cianeto e ácido cianídrico, que interferem na cadeia respiratória dos seres vivos. Uma das alternativas de tratamento para esse resíduo é a implantação de reatores anaeróbios, que podem permitir a agregação de valor através da produção de biogás. Para proporcionar uma elevação da retenção da biomassa no sistema e aumentar a área de contato dos microorganismos com o efluente, são utilizados meios suportes inertes, que permitem a aplicação de cargas mais elevadas e a redução do tempo de detenção hidráulico. Desta forma, este estudo teve por objetivo avaliar o desempenho do tratamento anaeróbio de efluente líquido de fecularia, utilizando dois reatores com meios suportes diferentes, de anéis de bambu e de PVC. O experimento foi realizado no laboratório de Saneamento Ambiental da Universidade Estadual do Oeste do Paraná Campus Cascavel, utilizando água residuária proveniente de fecularia localizada no município de Toledo (PR). Foram utilizados dois reatores de PVC com diâmetro de 15 cm e comprimento de 90 cm, resultando em uma relação entre largura e comprimento de 1:6. Como meios suportes foram utilizados 52 anéis de bambu, com média de 10 cm de comprimento, em um dos reatores e 325 anéis de PVC com 4 cm de comprimento médio, resultando em volume útil de 6,00 e 7,98 L, respectivamente. As 13 cargas orgânicas volumétricas aplicadas foram aumentadas gradativamente, de 1,675 a 15,158 g.L-1.d-1, até se atingir a carga máxima suportável pelos reatores. Observada a estabilização do sistema, para cada condição de carga aplicada foi iniciada a coleta de dados por um período de 15 dias, através de amostragens diárias na entrada e saída dos reatores. As amostras foram analisadas quantos aos parâmetros: DQO, sólidos totais, fixos e voláteis, pH, alcalinidade total, acidez volátil e produção de biogás. Para a determinação dos parâmetros DQO e sólidos totais, fixos e voláteis foram utilizados os métodos 2540B e 5220D descritos no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (1998), ácidos voláteis e alcalinidade foram determinados de acordo com metodologia proposta por Silva (1997). Foram instalados cinco pontos de amostragem ao longo do comprimento dos reatores para avaliar o processo de digestão no perfil do reator. Nestes pontos foram coletadas amostras em duplicata, no final do período de coleta de dados de cada condição de carga aplicada, sendo os mesmos analisados quanto aos parâmetros DQO, ácido acético, propiônico e butírico, que foram determinados através da cromatografia líquida de alto desempenho, conforme metodologia proposta por Shui e Leong (2002). Foi observada uma instabilidade no sistema na carga 12 (12,394 g.L- 1.d-1), com valores de AV/AT acima de 0,5 e redução do pH; porém, o sistema voltou a mostrar sinais de estabilidade na carga seguinte. A remoção de DQO não apresentou diferença entre os dois reatores, chegando a valores de 99,72%. O reator preenchido com bambu apresentou maior produção de biogás, com produção de até 1,57 L.L-1.d-1 e no reator preenchido com PVC foi observada maior remoção de sólidos totais: 87,40%. Na identificação de ácidos graxos voláteis das amostras coletadas ao longo do perfil do reator, somente foram identificados o ácido acético e propiônico.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carla Limberger Lopes_protegido.pdf: 1510356 bytes, checksum: 558cae02592904f9e836e71f9aa4036f (MD5) Previous issue date: 2011-07-01 / This study aimed to evaluate the influence of air flow (0.25, 0.50 and 0.75 L.min-1.Lreator-1) and cycle time (11.35 h, 15.15 h and 18.25 h) in the performance of a sequencing batch reactor (SBR) to promote nitrification and denitrification of wastewater from slaughterhouse's poultry and refrigerator. The operation included the steps of feeding, aerobic and anoxic reaction, sedimentation, discharge and rest. SBR was operated on a laboratory scale with a working volume of 4 L, keeping 25% of biomass retained in the reactor as an inoculum for the next batch. The "manipueira" was added as a carbon source at the beginning of anoxic phase in order to keep the C: N ratio between 5 and 6. During this process, parameters monitored included: pH, alkalinity, dissolved oxygen and temperature. It was developed a factorial design (22) with five repetitions at the central point to check the influence of the response variable removal of total inorganic nitrogen (NH4+-N + NO2--N + NO3--N) in the whole process (%). Data were analyzed with 95% confidence, and experimentally, a higher removal of total inorganic nitrogen (85.75%) on average was observed when using air flow of 0.50 L.min-1.Lreator-1 in time cycle of 15.15 h. However, there was no statistically significant factor for the air flow, and during the progress of study, this variable was kept stable at 0.25 L.min-1.Lreator-1 while the cycle time was gradually increased until efficiency in the removal of constant nitrogen could be observed, which occurred at time 15.1 h with 92.78% in removal efficiency of total inorganic nitrogen. / Esta pesquisa teve por objetivo avaliar a influência da vazão de ar (0,25, 0,50 e 0,75 L.min-1.Lreator-1) e do tempo de ciclo (11,35 h, 15,15 h e 18,25 h) no desempenho de um reator em bateladas sequenciais (RBS), em promover a nitrificação e a desnitrificação de água residuária de abatedouro e frigorífico de aves. A operação contemplou as etapas de alimentação, reação aerada e anóxica, sedimentação, descarte e repouso. O RBS foi operado em escala de laboratório com volume útil de 4 L, mantendo-se 25% da biomassa no reator, como inóculo para a próxima batelada. A manipueira foi adicionada como fonte de carbono no início da fase anóxica, de modo a manter a relação C:N entre 5 e 6. Durante o processo foram monitorados os parâmetros pH, alcalinidade, oxigênio dissolvido e temperatura. Elaborou-se um planejamento fatorial (22) com cinco repetições no ponto central para verificar a influência dos fatores na variável resposta remoção de nitrogênio inorgânico total (N-NH4++N-NO2-+N-NO3-) no processo completo (%). Os dados foram analisados com 95% de confiança e, experimentalmente, a maior remoção de nitrogênio inorgânico total (85,75%) em média foi observada quando se utilizou vazão ar de 0,50 L.min-1.Lreator-1, no tempo de ciclo de 15,15 h. Entretanto, não foi verificada significância estatística para o fator vazão de ar e, na continuidade do estudo, esta variável foi mantida estável em 0,25 L.min-1.Lreator-1, enquanto o tempo de ciclo foi gradativamente elevado até ser observada eficiência de remoção de nitrogênio constante, o que foi verificado a partir do tempo de 15,1 h com 92,78% na eficiência de remoção de nitrogênio inorgânico total.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carla Limberger Lopes_protegido.pdf: 1510356 bytes, checksum: 558cae02592904f9e836e71f9aa4036f (MD5) Previous issue date: 2011-07-01 / This study aimed to evaluate the influence of air flow (0.25, 0.50 and 0.75 L.min-1.Lreator-1) and cycle time (11.35 h, 15.15 h and 18.25 h) in the performance of a sequencing batch reactor (SBR) to promote nitrification and denitrification of wastewater from slaughterhouse's poultry and refrigerator. The operation included the steps of feeding, aerobic and anoxic reaction, sedimentation, discharge and rest. SBR was operated on a laboratory scale with a working volume of 4 L, keeping 25% of biomass retained in the reactor as an inoculum for the next batch. The "manipueira" was added as a carbon source at the beginning of anoxic phase in order to keep the C: N ratio between 5 and 6. During this process, parameters monitored included: pH, alkalinity, dissolved oxygen and temperature. It was developed a factorial design (22) with five repetitions at the central point to check the influence of the response variable removal of total inorganic nitrogen (NH4+-N + NO2--N + NO3--N) in the whole process (%). Data were analyzed with 95% confidence, and experimentally, a higher removal of total inorganic nitrogen (85.75%) on average was observed when using air flow of 0.50 L.min-1.Lreator-1 in time cycle of 15.15 h. However, there was no statistically significant factor for the air flow, and during the progress of study, this variable was kept stable at 0.25 L.min-1.Lreator-1 while the cycle time was gradually increased until efficiency in the removal of constant nitrogen could be observed, which occurred at time 15.1 h with 92.78% in removal efficiency of total inorganic nitrogen. / Esta pesquisa teve por objetivo avaliar a influência da vazão de ar (0,25, 0,50 e 0,75 L.min-1.Lreator-1) e do tempo de ciclo (11,35 h, 15,15 h e 18,25 h) no desempenho de um reator em bateladas sequenciais (RBS), em promover a nitrificação e a desnitrificação de água residuária de abatedouro e frigorífico de aves. A operação contemplou as etapas de alimentação, reação aerada e anóxica, sedimentação, descarte e repouso. O RBS foi operado em escala de laboratório com volume útil de 4 L, mantendo-se 25% da biomassa no reator, como inóculo para a próxima batelada. A manipueira foi adicionada como fonte de carbono no início da fase anóxica, de modo a manter a relação C:N entre 5 e 6. Durante o processo foram monitorados os parâmetros pH, alcalinidade, oxigênio dissolvido e temperatura. Elaborou-se um planejamento fatorial (22) com cinco repetições no ponto central para verificar a influência dos fatores na variável resposta remoção de nitrogênio inorgânico total (N-NH4++N-NO2-+N-NO3-) no processo completo (%). Os dados foram analisados com 95% de confiança e, experimentalmente, a maior remoção de nitrogênio inorgânico total (85,75%) em média foi observada quando se utilizou vazão ar de 0,50 L.min-1.Lreator-1, no tempo de ciclo de 15,15 h. Entretanto, não foi verificada significância estatística para o fator vazão de ar e, na continuidade do estudo, esta variável foi mantida estável em 0,25 L.min-1.Lreator-1, enquanto o tempo de ciclo foi gradativamente elevado até ser observada eficiência de remoção de nitrogênio constante, o que foi verificado a partir do tempo de 15,1 h com 92,78% na eficiência de remoção de nitrogênio inorgânico total.

Hydrogen has been studying as an alternative energy source to replace fossil fuels. This is justified because, in its combustion is generating primarily water vapor and by its energy content is approximately 2.5 times greater than any fossil fuel. Besides these advantages, hydrogen can be produced from renewable sources, such as various types of industrial and domestic waste rich in carbohydrates. Thus, the purpose of this study was to evaluate the production of hydrogen from a substrate real, the manipueira (wastewater processing cassava), as carbon source in anaerobic fluidized bed reactor (AFBR) operated under a progressive increase in the organic loading rate (OLR). The support material for the adhesion of biomass has been expanded clay (2.8 to 3.35 mm) and the reactor was inoculated with anaerobic sludge thermal pretreatment. The reactor was operated for 164 days and gradually increasing the organic loading rate was obtained by maintaining a constant influent COD (4000 mg. L-1) throughout the operation of the reactor and varying the hydraulic retention time (HRT) of 8 to 1 hour. The production of hydrogen ranged from 0.20 to 2.04 L.h-1.L-1, when the HRT reduced from 8 h to 1 h. The yield had an increase from 0.31 to 1.91 mol H2.mol glucose-1 by reducing the HRT from 8 to 2 h. By lowering the HRT for 1 h, the yield was reduced, reaching a value of 1.20 mol H2.mol glucose-1. The soluble metabolites present during the operation of the reactor were acetic acid, butyric acid, propionic acid and ethanol. The microscopic analysis indicated the presence of bacilli, which are morphologies similar to species of the genus Clostridium sp. and Enterobacter sp., which are known as potential production of hydrogen in fermentation processes. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O hidrogênio vem sendo estudado como fonte alternativa de energia em substituição aos combustíveis fósseis. Isso porque, na sua combustão há geração principalmente de vapor de água e por seu conteúdo energético ser aproximadamente 2,5 vezes maior do que qualquer combustível fóssil. Além dessas vantagens, o hidrogênio pode ser produzido a partir de fontes renováveis, tais como os diversos tipos de resíduos industriais e domésticos ricos em carboidratos. Dessa forma, o objetivo da pesquisa foi avaliar a produção de hidrogênio a partir de um substrato real, a manipueira (água residuária do processamento da mandioca), como fonte de carbono em reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF) operado sob aumento progressivo da taxa de carregamento orgânico (TCO). O material suporte para a aderência da biomassa foi argila expandida com diâmetro entre 2,8 3,35 mm e o reator foi inoculado com lodo anaeróbio pré-tratado termicamente. O reator foi operado por 164 dias e o aumento progressivo da taxa de carregamento orgânico foi realizado mantendo a DQO afluente constante (4000 mg. L-1) durante toda a operação do reator e variando o tempo de detenção hidráulica (TDH) de 8 horas até 1 hora. Foi constatado que a produção volumétrica de hidrogênio aumentou de 0,20 até 2,04 L.h-1.L-1, quando foi reduzido o TDH de 8 h para 1 h. E o rendimento sofreu um incremento de 0,31 até 1,91 mol H2.mol glicose-1, com a redução do TDH de 8 para 2 h. Ao reduzir o TDH para 1 h, o rendimento sofreu uma redução, atingindo o valor de 1,20 mol H2.mol glicose-1. Os metabólitos solúveis presentes durante a operação do reator foram o ácido acético, ácido butírico, ácido propiônico e etanol. As análises microscópicas indicaram a presença de bacilos, os quais são morfologias semelhantes às espécies dos gêneros Clostridium sp. e Enterobacter sp., que são conhecidas como potenciais produtoras de hidrogênio em processos fermentativos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 511649 bytes, checksum: bafb6e1f723d31526306e1605d68727b (MD5) Previous issue date: 2008-07-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The production of biossurfactants on an industrial scale is usually limited by the high cost of the media components for the microorganisms cultivation. The use of agroindustrial substrates as the basic culture mean for the production of these compounds has been suggested as an alternative to making the process. The objective was to study the production and the tensoatives properties of biossurfactants in culture medias based on manipueira and molasses by bacterial isolates previously identified as biossurfactants producer. The low values of surface tension and the high values of Critical Micellar Dilution (CMD) showed that three isolates, Pseudomonas aeruginosa LBBMA 88A, Bacillus subtilis LBBMA 155 and B. subtilis subsp. spizizenii LBBMA 283, stood out as the best among the ten selected for the study. The culture medias for each of the selected bacterial isolates and mixed cultures containing these same isolates was optimized using the Response Surface Methodology (RSM) through the Central Composite Rotational Design (CCRD). P. aeruginosa LBBMA 88A and the mixed culture composed by the three selected isolates were potentially the greater interest to the production of biossurfactant, since they were the only which the biossurfactants production was influenced only by the concentration of molasses and the only who reached values of DMC at least 10 times. The surfactant produced by P .aeruginosa LBBMA 88A formed emulsions considered stable with kerosene. Temperatures over 70°C and pH values of 4.0 reduced the viscosity of culture media destabilizing the emulsions formed between aqueous solutions of biossurfactants and kerosene. NaCl concentrations above 10 g L-1 altered the tensoative activity because of estabilization of the present.surfactant micelles. The media based on molasses and manipueira achieved satisfactory results for the production of surfactant by the tested isolates with desirable characteristics for environmental applications, particularly the stability in wide ranges of salinity, temperature and pH. / A produção de biossurfactantes em escala industrial é usualmente limitada pelo alto custo dos componentes do meio para o cultivo dos microrganismos. A utilização de substratos agroindustriais como meio de cultura básico para a produção desses compostos tem sido sugerida como alternativa para viabilizar o processo. O objetivo deste trabalho foi o de estudar a produção e as propriedades tensoativas de biossurfactantes em meios de cultura à base de manipueira e melaço por isolados de bactérias previamente identificadas como produtoras de biossurfactantes. Os baixos valores de tensão superficial e os altos valores de Diluição Micelar Crítica (DMC) demonstraram que três isolados, Pseudomonas aeruginosa LBBMA 88A, Bacillus subtilis LBBMA 155 e B. subtilis subsp. spizizenii LBBMA 283, destacaram-se como os melhores entre os dez selecionados para o estudo. Os meios de cultura para cada um dos isolados bacterianos selecionados e para culturas mistas contendo esses mesmos isolados foi otimizado usando-se a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) por meio do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). P. aeruginosa LBBMA 88A e a cultura mista composta pelos três isolados selecionados foram potencialmente os de maior interesse para a produção de biossurfactante, uma vez que foram os únicos cuja produção de biossurfactantes foi influenciada apenas pela concentração de melaço e que alcançaram valores de DMC de pelo menos 10 vezes. O surfactante produzido por P.aeruginosa LBBMA 88A formou emulsões consideradas estáveis com querosene. Temperaturas acima de 70°C e valores de pH 4,0 reduziram a viscosidade do meio de cultura desestabilizando as emulsões formadas entre soluções aquosas dos biossurfactantes e o querosene. Concentrações de NaCl acima de 10 g L-1 alteraram a atividade tensoativa em razão da desestabilização das micelas presentes. O meio a base de melaço e manipueira alcançou resultados satisfatórios para a produção de surfactante pelos isolados testados com características desejáveis a aplicações ambientais, em especial a estabilidade em amplas faixas de salinidade, temperatura e pH.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Citieli Giongo.pdf: 582976 bytes, checksum: f111bc4e475aed239fba2b45a360406b (MD5) Previous issue date: 2011-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The cultivation of cassava extends throughout Brazil because of its excellent adaptation to different soils and climatic conditions. Our country occupies the second position at the worldwide ranking in cultivating this plant (15% of the world production). The industrial processing of cassava generates a liquid waste, the so called manipueira, considered as a pollutant due to the high organic load and it contains a cyanogenic glycoside, which can be hydrolyzed to cyanide. One way to minimize environmental impacts and to aggregate value to the effluent is its use in the production of volatile fatty acids (VFA) via anaerobic fermentation, which was the main goal of this study, performed using manipueira as a substrate and inoculum of swine dejection. The fermentation process during the production of VFA is characterized as a result of the activity of acidogenic bacteria, by the pH decrease and increased hydrolysis and acidification of the organic matter. Inoculum of swine and of bovine dejections were tested in synthetic medium at 30°C and initial pH of 7.0, to define the most appropriate inoculum for the production of volatile fatty acids, swine dejection presented the best results and was used in posterior fermentations. Besides the parameter of VFA production, the behavior of pH, alkalinity and acidity were as well monitored in all experiments. In the fermentation performed with manipueira as a substrate, glucose was used as the main carbon source and different concentrations were tested (1, 2, 5 and 9 g/L) and it was observed that the concentration of 2 g/L of glucose produced about 2.5 g/L of VFA, expressed as acetic acid, after 36h and at pH 5.0, this concentration of glucose was used in further experiments. The alkalinity and temperature levels were tested by experimental design, in which at 30°C with 3 g/L of sodium bicarbonate better conditions were observed, resulting in the production of 3.4 g/L of VFA in 45h. On the basis of these conditions, the model for the production of VFAs was validated by performing fermentations in triplicate and evaluating the reproducibility of the process. There were minor variations between replicates, as assessed by the low relative standard deviation (RSD) from the mean value of the results. The highest production of volatile fatty acids in this experiment was obtained at 45h with an average of VFAs production of 3.4 g/L, with RSD of 1.4% and pH 5.6. The chemical oxygen demand (COD) and the amount of cyanide in manipueira were analyzed being 8865 mg/L of O2 and 1.9 mg/L, respectively, among other physical and chemical characteristics that were determined. After the anaerobic fermentation process, a reduction of 21.6% of COD amount and 12.9% of cyanide amount were obtained, indicating that the production of VFAs not only aggregates value to the manipueira but also contributes to the reduction of important contaminants. / O cultivo da mandioca se estende por todo o Brasil, dada à fácil adaptação aos diferentes tipos de solos e condições climáticas. Nosso país ocupa o segundo lugar no cultivo dessa planta (15% da produção mundial). O processamento industrial da mandioca gera a manipueira como resíduo líquido, considerado poluente devido à alta carga orgânica e por conter um glicosídeo cianogênico que é hidrolisável a cianeto. Uma das maneiras de minimizar os impactos ambientais e agregar valor ao efluente é a sua utilização na produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) via fermentação anaeróbia, objetivo principal deste trabalho, o qual foi realizado utilizando a manipueira como substrato e inóculo de dejeto suíno. O processo fermentativo na produção dos AGVs caracteriza-se, como resultado da atividade das bactérias acidogênicas, pela diminuição do pH e aumento da hidrólise e acidificação da matéria orgânica. Foram testados em meio sintético, à temperatura de 30 ºC e pH inicial de 7,0, inóculos de dejetos de suínos e bovinos para definir o melhor inóculo na produção dos ácidos graxos voláteis, sendo o dejeto de suíno o que apresentou os melhores resultados e por isso foi utilizado nas fermentações posteriores. Além do parâmetro de produção de AGVs também foram monitorados o comportamento do pH, acidez e alcalinidade em todos os experimentos. Em fermentações realizadas com a manipueira como substrato, testaram-se diferentes concentrações de glicose como principal fonte de carbono (1, 2, 5 e 9 g/L) e observou-se que a concentração de 2 g/L de glicose produziu cerca de 2,5 g/L de AGVs, expressos como ácido acético, em 36h e com pH 5,0, sendo esta a concentração de glicose utilizada nos experimentos posteriores. Diferentes níveis de alcalinidade e temperatura foram testados através de planejamentos experimentais em que a melhor condição observada foi em 30ºC com 3 g/L de bicarbonato de sódio, obtendo-se 3,4 g/L de AGVs em 45h. A partir dessas condições validou-se o modelo para produção de AGVs realizando fermentações em triplicata e avaliando quanto à repetibilidade do processo. Verificaram-se variações mínimas entre as réplicas, avaliadas pelo baixo desvio padrão relativo (DPR) obtido pela média dos resultados. A maior produção de ácidos graxos voláteis neste experimento foi obtida em 45h com média de 3,4 g/L de AGVs, DPR de 1,4% e pH em 5,6. A demanda química de oxigênio (DQO) e a quantidade de cianeto analisadas na manipueira eram de 8865 mg/L de O2 e 1,9 mg/L, respectivamente, entre outras características físico-químicas determinadas. Após o processo de fermentação anaeróbia obteve-se redução de 21,6% da quantidade de DQO e 12,9% da quantidade de cianeto, indicando que a produção de AGVs, além de agregar valor a manipueira, contribui na redução de contaminantes importantes.