Effect of enzymatic hydrolysis on some physicochemical properties of root and tuber granular starches

A hidrólise enzimática do amido pode fornecer informações importantes sobre sua estrutura granular. Amidos de mandioca, batata-doce, mandioquinha-salsa e batata foram hidrolisados por α-amilase bacteriana a 37 °C durante 48 horas, e algumas propriedades físico-químicas dos resíduos da hidrólise foram determinadas. O amido de mandioca foi o mais suscetível à enzima com 20,9% de hidrólise, enquanto o amido de batata foi o mais resistente com 5,9%. O tamanho médio dos grânulos variou de 10,8 a 23,4 μm para os amidos de mandioquinha-salsa e batata, respectivamente. Amidos de mandioca e batata-doce apresentaram um padrão de difração de raio-X tipo A, enquanto os amidos de mandioquinha-salsa e batata mostraram padrão tipo B. Todos os amidos nativos mostraram superfície granular lisa e, após hidrólise, os amidos de mandioca, batata-doce e mandioquinha-salsa mostraram alguns grânulos bastante degradados, enquanto o amido de batata apresentou sutil sinal de degradação. O teor de amilose dos amidos diminuiu com a hidrólise para os amidos de mandioca, batata-doce e mandioquinha-salsa, permanecendo inalterado para o amido de batata. Como esperado, a viscosidade intrínseca e as propriedades de pasta diminuíram para todos os amidos hidrolisados. Não houve diferença significativa entre as propriedades térmicas dos amidos nativos e hidrolisados. Estes resultados sugeriram que a hidrólise ocorreu nas áreas cristalinas e amorfas dos grânulos. O padrão de difração do tipo B e o grande tamanho dos grânulos do amido de batata podem ter contribuído para a maior resistência deste amido à hidrólise.

Thermal behavior of residues (sludge) originated from Araraquara water and sewage treatment station

The number of the cities with canalized water and sewage treatment stations has increased lately and consequently having in mind the great concern on environment preservation and the quality of the water used by society. However, these stations are nowadays causing another kind of problem: a huge quantity of sludge as residue. Due to the implication of the residue on the environment and, consequently, to human life quality, performing of an accurate investigation about the components of such sludge, as well as the thermal stability of this residue in the environment become necessary. This paper presents a study on sludge from water and sewage treatment station, as well as the thermal characterization of residue. Such study was performed through FTIR, atomic absorption, thermoanalytical (TG/DTG, DTA) techniques, that made it possible to observe that the main components of the sludge are clay, carbonates and organic substance, presenting a low rate of metals and a unique thermal behavior since the sludge from the treatment station has a higher thermal stability.

Chemical properties of soils treated with biological sludge from gelatin industry

O impacto dos resíduos orgânicos agroindustriais no ambiente pode ser reduzido com o seu uso agrícola. do ponto de vista da fertilidade do solo, o que se deseja com a aplicação dos resíduos é aumentar o teor de matéria orgânica e fornecer nutrientes para as plantas. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o efeito do lodo biológico de indústria de gelatina em atributos químicos de dois Argissolos Vermelho-Amarelos (PVA-arenoso e PVA-textura média) e de um Latossolo Vermelho (LV-argiloso). O experimento foi conduzido por 120 dias em laboratório, em delineamento inteiramente casualizado e esquema fatorial combinando os três solos e seis doses de lodo (0, 100, 200, 300, 400 e 500 m³ ha-1), com três repetições. A aplicação de até 500 m³ ha-1 de lodo diminui a acidez do solo e aumenta a CTC efetiva e a disponibilidade de N, Ca, Mg e P, sem ultrapassar o limite de tolerância para Na. O aumento do teor de bases, maior do que o da CTC efetiva, indica que a maior parte dos cátions adicionados pelo lodo permanece em solução e pode ser perdida por lixiviação.

Desempenho de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo em dois estágios tratando águas residuárias de suinocultura

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desempenho de processo anaeróbio em dois estágios (reator compartimentado seguido de reator UASB) para tratamento de águas residuárias de suinocultura

Avaliou-se o efeito das águas residuárias de suinocultura com concentrações de sólidos suspensos totais em torno de 6.000 mg L-1 (DQOtotal variando de 7.557 a 11.640 mg L-1) no desempenho de processo anaeróbio em dois estágios compostos por reator compartimentado (ABR) e reator de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), instalados em série, em escala-piloto (volumes de 530 e 120 L, respectivamente), submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 56 a 18 h no primeiro reator e de 13 a 4 h no segundo reator. As eficiências médias de remoção de DQOtotal variaram de 71,1 a 87,5% no reator ABR e de 41,5 a 50,1% no reator UASB, resultando em valores médios de 86,8 a 94,9% para o sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios com carga orgânica volumétrica (COV), na faixa de 5,05 a 10,12 kg DQOtotal (m³ d)-1, no reator ABR, e de 2,83 a 9,63 kg DQOtotal (m³ d)-1, no reator UASB. As eficiências de remoção de SST e SSV foram da ordem de 95,6%. O teor de metano no biogás manteve-se acima de 70% para os dois reatores. A produção volumétrica de metano máxima de 0,755 m³ CH4 (m³ d)-1 ocorreu no reator 1, com COV de 10,12 kg DQOtotal (m³ d)-1 e TDH de 18 h. Os valores médios de pH variaram na faixa de 7,2 a 8,0 para os efluentes dos reatores 1 e 2. Os ácidos voláteis totais mantiveram-se estáveis com concentrações abaixo de 200 mg L-1. Com variações abruptas e acentuadas de concentrações de SST e DQOtotal do afluente, os reatores mantiveram as eficiências de remoção de DQO e sólidos suspensos, em torno de 70%, e a qualidade do biogás, com 80% de CH4.

Tratamento anaeróbio de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida em reatores UASB em dois estágios

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (uasb) em dois estágios seguidos de reator operado em batelada sequencial (RBS)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reatores anaeróbios horizontais seguidos de reator aeróbio em batelada sequencial

Avaliou-se o desempenho de um sistema combinado anaeróbio-aeróbio para o tratamento de águas residuárias de suinocultura, com concentrações médias de sólidos suspensos totais (SST) de 18.624 e 11.395 mg L-1. Foram utilizados quatro reatores anaeróbios horizontais com volume total de 49,5 L cada, um com manta de lodo (RAHML) e três de leito fixo (RAHLF), instalados em série e seguidos de um reator aeróbio operado em batelada sequencial (RBS) com volume total de 339 L e com alimentação contínua. Nos RAHLF, foram utilizados como meios suporte de anéis de bambu, anéis plásticos de eletroduto corrugado e anéis de bucha (Luffa cillyndrica), respectivamente. Os tempos de detenção hidráulica (TDH) e as cargas orgânicas volumétricas (COV) aplicadas no RAHML foram de 12 e 10 h e 53 e 61 g DQO (L d)-1, respectivamente. O RBS foi operado com ciclo de 24 h e COV de 0,34 e 0,50 g DQO (L d)-1. As eficiências médias de remoção de DQOtotal e SST para o conjunto de reatores anaeróbios horizontais, em série, foram de 96 e 99%, e de 96 e 95%, respectivamente. As maiores produções volumétricas de metano ocorreram nos RAHLF, com valores médios de até 0,744 m³ CH4 (m³ reator d)-1. A inclusão do RBS permitiu melhorar a qualidade do efluente e a estabilidade do sistema de tratamento, atingindo eficiências de remoção de DQOtotal e SST de 99 e 99%, e de 98 e 99%, respectivamente. No RBS, ocorreu nitrificação e desnitrificação, com remoções de N-amoniacal de até 65%.

Performance of UASB reactors in two stages under different HRT and OLR treating residual waters of swine farming

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of caffeine on time to exhaustion in exercise performed below and above the anaerobic threshold

Controversy still exists concerning the potential ergogenic benefit of caffeine (CAF) for exercise performance. The purpose of this study was to compare the effects of CAF ingestion on endurance performance during exercise on a bicycle ergometer at two different intensities, i.e., approximately 10% below and 10% above the anaerobic threshold (AT). Eight untrained males, non-regular consumers of CAF, participated in this study. AT, defined as the intensity (watts) corresponding to a lactate concentration of 4 mM, was determined during an incremental exercise test from rest to exhaustion on an electrically braked cycle ergometer. on the basis of these measurements, the subjects were asked to cycle until exhaustion at two different intensities, i.e., approximately 10% below and 10% above AT. Each intensity was performed twice in a double-blind randomized order by ingesting either CAF (5 mg/kg) or a placebo (PLA) 60 min prior to the test. Venous blood was analyzed for free fatty acid, glucose, and lactate, before, during, and immediately after exercise. Rating of perceived exertion and time to exhaustion were also measured during each trial. There were no differences in free fatty acids or lactate levels between CAF and PLA during and immediately after exercise for either intensity. Immediately after exercise glucose increased in the CAF trial at both intensities. Rating of perceived exertion was significantly lower (CAF = 14.1 ± 2.5 vs PLA = 16.6 ± 2.4) and time to exhaustion was significantly higher (CAF = 46.54 ± 8.05 min vs PLA = 32.42 ± 14.81 min) during exercise below AT with CAF. However, there was no effect of CAF treatment on rating of perceived exertion (CAF = 18.0 ± 2.7 vs PLA = 17.6 ± 2.3) and time to exhaustion (CAF = 18.45 ± 7.28 min vs PLA = 19.17 ± 4.37 min) during exercise above AT. We conclude that in untrained subjects caffeine can improve endurance performance during prolonged exercise performed below AT and that the decrease of perceived exertion can be involved in this process

Cassava wastewater (manipueira) treatment using a two-phase anaerobic biodigestor

Um biodigestor anaeróbio de duas fases foi utilizado para se analisar a produção de metano com diferentes cargas de entrada de manipueira. A fase acidogênica foi realizada em processo de batelada e a metanogênica em biodigestor anaeróbio de fluxo ascendente e leito fixo com alimentação contínua. As cargas orgânicas de entrada variaram de 0,33 a 8,48 gDQO (Demanda Química de Oxigênio)/L.dia. A maior porcentagem de metano encontrada foi de 80,9%, com carga orgânica de 0,33g e a menor, 56,8%, obtida com 8,49gDQO/L.d. A maior taxa de redução de DQO foi de 88,89%, obtida com carga orgânica de 2,25g e a menor, 54,95%, com 8,48gDQO/L.d. Analisando-se os dados apresentados verificou-se que a biodigestão anaeróbia pode ser conduzida, pelo menos, de duas maneiras, ou seja, para produção de energia (metano) ou para redução de carga orgânica. A carga orgânica de entrada deve ser calculada em função do objetivo a ser alcançado com a biodigestão anaeróbia.

Heavy metals in a degraded soil treated with sludge from water treatment plant

A aplicação do lodo de estação de tratamento de água (LETA) em solos degradados é uma alternativa tanto para disposição desse resíduo como para a recuperação do solo. Neste trabalho avaliaram-se os efeitos do LETA nos teores de metais pesados em um Latossolo degradado por mineração de cassiterita na Floresta Nacional do Jamari, RO, Brasil. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco tratamentos: testemunha (n = 4); testemunha química, que recebeu apenas calagem (n = 4) e doses D100, D150 e D200 (respectivamente 100, 150 e 200 mg de N kg-1 solo na forma de LETA), aplicadas antes da calagem (n = 20). Após 30 dias da calagem, período em que o solo contido nos vasos foi mantido com teor de umidade próximo à capacidade de retenção, coletaram-se amostras de solo, que foram analisadas com relação aos teores totais e extraíveis de Fe, Cu, Mn, Zn, Cd, Pb, Ni e Cr. A aplicação de LETA aumentou os teores dos metais pesados do solo. A aplicação deste tipo de lodo em áreas degradadas pode causar impacto ambiental e, portanto, deve ser monitorada.

Enzyme activity and microbial biomass in an Oxisol amended with sewage sludge contaminated with nickel

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Sugarcane grown in an oxisol amended with sewage sludge and vinasse: nitrogen contents in soil and plant

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reator anaeróbio operado em batelada sequencial

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)