Fertilizantes orgânicos e resíduo de bauxita na disponibilidade de nutrientes e nutrição da cana-de- açúcar irrigada com água potável e residuária

The objective of this study was to evaluate the effect of organic fertilizers (urban solid waste and swine manure) as a source of nutrients and residue from bauxite processing as a corrective of soil acidity, in area cultivated with sugar cane irrigated with potable water and served in the availability of phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg) and sulfur (S) levels in the soil and plants. For this experiment was carried out in pots, using a Alfisol, assessing the availability of the elements in the 0-20 cm layer and the concentration of these nutrients in the leaves of sugarcane. The data showed that the residues increased the concentrations of Ca and Mg in soil, as the concentration of K was not changed and S was not detected, due to the low concentration in the soil. In the leave +1 of sugarcane the residue of bauxite increased levels of N, P, K, Ca and Mg (15.68, 1.73, 10.43, 3.50 and 1.08 g kg-1, respectively). The application of urban solid waste and swine manure also increased the levels of N, K and Ca (11.56, 9.18 and 2.81 g kg-1, respectively). The quality of irrigation water did not alter the availability of P, K, Ca, Mg and S in the soil as well as the levels of these macronutrients in the plant.

Uso de meio a base de esterco suíno no cultivo de Ankistrodesmus gracilis (Chlorophyta) em laboratório

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Níveis de carboidratos em dietas extrusadas para tilápias-do-nilo revertidas ou não sexualmente

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação econômica e produtiva de tilápia do Nilo, revertida e não revertida, na fase de recria

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Influência da adição de enzimas e microrganismos sobre a digestão anaeróbia de dejetos bovinos e suínos

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Biodigestão anaeróbia e compostagem de dejetos de suínos, com e sem separação de sólidos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de biogás utilizando cama de frangos diluída em água e em biofertilizante de dejetos de suínos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de substrato supressivo à murcha do crisântemo causada por Fusarium oxysporum

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Co-digestão dos dejetos de suínos e óleo vegetal de descarte: adição de microrganismos e lipases comercias

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Co-digestão anaeróbia de dejetos de suínos, níveis de inclusão de óleo de descarte e microrganismos lipolíticos redução do impacto ambiental

The objective of this work for evaluating the potential of biogas and methane productions and still and reductions in levels of total solids (TS), volatile solids (VS) and neutral detergent fiber (NDF) of the co-digestion anaerobic digestion in digesters fed with swine manure plus disposal of oil and lyophilized microorganisms. For assay development substrates were prepared containing 4% TS, consisting of swine manure, disposal oil (the proportions 8, 10 and 12% oil content in relation to the substrate TS), lyophilized microorganisms (Biol-2000 ® - concentrations of 10 g/m3 and 15 g/m3 ), water for dilution of this waste and inoculum for batch digesters supply. There was no significant difference with respect to reductions in TS, VS and NDF constituents, providing very significant reductions in average 54.14; 62.79 and 49.16% respectively. Regarding the potential of biogas production, the highest yields occurred in digesters supplied with 10% oil and 15 g/m3 of Biol®, being 0.43 and 0.54 L of biogas per kg of TS and VS added, respectively, similar results were found when assessed the potential for methane production, with higher values (0.22 and 0.27 L of methane per kg of TS added and VS, respectively) obitidos the same treatment. The inclusion of 15 g/m3 in Biol® substrate composition containing swine manure and 10% of oil improves the yields of biogas and methane.

Avaliação de sistema de tratamento de dejetos suínos instalado no estado de Santa Catarina

Os dejetos suínos contribuem de forma significativa em prol da degradação dos recursos naturais e para a diminuição da qualidade de vida na região sul do estado de Santa Catarina, Brasil. O excesso de dejetos gerados pelo grande número dos suínos por unidade de área dificulta a solução do problema. Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento de um sistema de tratamento de dejetos suínos, em série e em escala real, composto de unidades anaeróbias, unidades aeróbias e pós-tratamento. Os parâmetros analisados foram: DBO, DQO, PT, P-PO₄, N-NH₃, NTK, pH, clorofila a, biomassa algal, coliformes totais e coliformes fecais (Escherichia coli). O sistema mostrou que após um ano de funcionamento as eficiências de remoção foram satisfatórias para matéria orgânica e nutrientes, alcançando valores de 97% para DBO, 95% para DQO, 88% para N-NH₃ e 74% para PT/P-PO₄, mesmo com as variações de vazão e de carga orgânica aplicada. Entretanto, a remoção de coliformes fecais nas unidades aeróbias foi baixa, reduzindo somente 0,86 unidades log na lagoa facultativa aerada e 0,80 unidades log na lagoa de maturação.

Isolierung von Essigsäure-, Propionsäure- und Buttersäure-bildenden Bakterien aus Biogasanlagen

In der vorliegenden Arbeit wurden Essigsäure-, Propionsäure und Buttersäure-bildende Bakterien aus einer thermophilen und drei mesophilen Biogasanlagen sowie aus zwei Hochdruck-Biogas-Laborfermentern isoliert. Die Fermenter waren mit dem nachwachsenden Rohstoff Maissilage, teilweise mit Rinder- oder Schweinegülle und weiteren festen Inputstoffen gefüttert. Für die Isolierung von Säure-bildenden Bakterien wurde ein Mineralsalzmedium verwendet, welchem als Kohlenstoffquelle Na-DL-Laktat, Succinat, Ethanol, Glycerin, Glucose oder eine Aminosäuremischung (Alanin, Serin, Threonin, Glutaminsäure, Methionin und Cystein) hinzugefügt wurde. Hierbei handelt es sich um Substrate, welche beim anaeroben Abbau während der Hydrolyse oder der primären Gärung entstehen können. Die erhaltenen Isolate waren in der Lage, aus diesen Substraten Essigsäure, Propionsäure oder Buttersäure zu bilden. Insgesamt wurden aus den beprobten Anlagen 49 Isolate gewonnen, welche zu den Phyla Firmicutes, Tenericutes oder Thermotogae gehörten. Mit Hilfe von 16S rDNA-Sequenzen konnten die meisten Isolate als Clostridium sporosphaeroides, Defluviitoga tunisiensis und Dendrosporobacter sp. identifiziert werden. Die Bildung von Essigsäure, Propionsäure oder Buttersäure wurde in Kulturen von Isolaten festgestellt, welche als folgende Arten identifiziert wurden: Bacillus thermoamylovorans, Clostridium aminovalericum, Clostridium cochlearium/Clostridium tetani, Clostridium sporosphaeroides, Dendrosporobacter sp., Proteiniborus sp., Selenomonas bovis und Tepidanaerobacter sp. Zwei Isolate, verwandt mit Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, konnten Buttersäure und Milchsäure bilden. In Kulturen von Defluviitoga tunisiensis wurde Essigsäurebildung festgestellt. Ein Vergleich der 16S rDNA-Sequenzen mit Datenbanken und die Ergebnisse der PCR-Amplifikationen mit Isolat-spezifischen Primerpaaren ergaben zusätzlich Hinweise, dass es sich bei einigen Isolaten um neue Arten handeln könnte (z. B. Stamm Tepidanaerobacter sp. AS34, Stamm Proteiniborus sp. ASG1.4, Stamm Dendrosporobacter sp. LG2.4, Stamm Desulfotomaculum sp. EG2.4, Stamm Gallicola sp. SG1.4B und Stamm Acholeplasma sp. ASSH51). Durch die Entwicklung Isolat-spezifischer Primerpaare, abgeleitet von 16S rDNA-Sequenzen der Isolate oder Referenzstämmen, konnten die Isolate in Biogasanlagen detektiert und mittels qPCR quantifiziert werden (hauptsächlich im Bereich zwischen 1000 bis 100000000 Kopien der 16S rDNA/g BGA-Probe). Weiterhin konnten die Isolate mit Hilfe physiologischer Versuche charakterisiert und deren Rolle in der anaeroben Abbaukette diskutiert werden. Die Art Defluviitoga tunisiensis scheint eine große Bedeutung in Biogasanlagen zu spielen. Defluviitoga tunisiensis wurde am häufigsten in Untersuchungen im Rahmen der vorliegenden Arbeit isoliert und konnte auch mit Hilfe des entwickelten Primerpaares in hohen Abundanzen in den beprobten Biogasanlagen detektiert werden (10000 - 100000000 Kopien der 16S rDNA/g BGA-Probe). Die manuelle Annotation des Gesamtgenoms sowie die Substratverwertungsversuche haben gezeigt, dass Defluviitoga tunisiensis ein sehr breites Substratspektrum in der Verwertung von Kohlenhydraten besitzt und dadurch möglicherweise eine wichtige Rolle bei der Verwertung von Biomasse in Biogasanlagen einnimmt. Mit Hilfe der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit konnten somit neue Einblicke in die zweite Stufe des anaeroben Abbaus, die Acidogenese, in Biogasanlagen gegeben werden. rn

Tratamento de água residuária parcialmente solúvel em reator anaeróbio em batelada seqüencial contendo biomassa imobilizada e agitação mecânica: análise da influência da intensidade de agitação e do tamanho de biopartícula

Neste trabalho de doutorado utilizou-se um reator anaeróbio em batelada seqüencial contendo biomassa imobilizada em matrizes cúbicas de espuma de poliuretano e agitação mecânica, com volume total de 5.5 L e volume útil de 4.5 L. A agitação do meio líquido foi realizada com quatro tipos de impelidores (turbina tipo hélice, lâminas planas, lâminas planas inclinadas e lâminas curvas, testados individualmente, sempre em número de 3), com 6 cm de diâmetro. A pesquisa foi realizada em quatro etapas experimentais. A etapa 1 objetivou determinar o tempo de mistura no reator para cada tipo de impelidor, ou seja, o tempo necessário para que o meio líquido ficasse totalmente homogêneo. A etapa 2 objetivou selecionar o tipo de impelidor e a respectiva intensidade de agitação que garantisse a minimização da resistência à transferência de massa externa no sistema. As intensidades de agitação testadas variaram de 200 a 1100 rpm, dependendo do tipo de impelidor. A etapa 3 foi realizada com tipo de impelidor e intensidade de agitação definidos na etapa 2, mas variando-se o tamanho da biopartícula (0,5, 1,0, 2,0 e 3,0 cm de aresta). O objetivo desta etapa foi selecionar o tamanho de biopartícula que minimizasse a resistência à transferência de massa interna. De posse das condições operacionais otimizadas (tipo de impelidor, intensidade de agitação e tamanho de partícula de suporte), a etapa 4 constituiu na aplicação das mesmas para o tratamento de um resíduo real, sendo escolhida água residuária de suinocultura. Na etapa 1, os resultados mostraram que os tempos de mistura para todos os tipos de impelidores foram desprezíveis em relação ao tempo total de ciclo. A etapa 2 revelou tempos de partida muito curtos (cerca de 20 dias), em todas as condições testadas, sendo atingidas remoções de DQO próximas de 70%. Além disso, o tipo de impelidor exerceu grande influência na qualidade final do efluente, fato este claramente constatado quando as frações de DQO foram consideradas separadamente (filtrada e suspensa). De acordo com os resultados obtidos na etapa 3, o tamanho da biopartícula teve influência decisiva no desempenho do sistema, nas condições testadas. As velocidades de dissolução foram aparentemente influenciadas pelo empacotamento do leito de espuma, enquanto que o consumo da fração de DQO correspondente às amostras filtradas foi provavelmente influenciado por fatores mais complexos. Finalmente, o teste realizado com resíduo diluído de suinocultura demonstrou que a operação do reator em estudo para o tratamento deste tipo de água residuária é possível. Os dados operacionais mostraram que o reator permaneceu estável durante o período testado. A agitação mecânica provou ser eficiente para melhorar a degradação da DQO suspensa, um dos maiores problemas no tratamento deste tipo de água residuária. Sendo assim, de acordo com os dados experimentais obtidos ao longo do trabalho, pode-se afirmar que a agitação em reatores em batelada mostrou-se importante não somente para proporcionar boas condições de mistura ou melhorar a transferência de massa na fase líquida, mas também para melhorar a solubilização da matéria orgânica particulada, melhorando as velocidades de consumo de matéria orgânica.

Chorume de suíno no controle da rizoctoniose em beterraba

The fungus Rhizoctonia solani is a soil borne pathogen that causes damage to various crops. The chemical control, when managed incorrectly, can be harmful to the environment, which makes the study of alternative control important. This study aimed to evaluate the ability of different doses of Liquid swine manure (LSM), with and without the retention of gases, at different soil pH levels, to control R. solani in beet. An inoculum of the fungus R. solani was on rice grains, which had been previously sterilised. The experiments were set up in a greenhouse in a completely randomised block design, arranged in a three-factor 2 x 2 x 5 scheme, comprising of soil pH levels (4.8 and 7.2) x with and without gas retention x LSM dose (0, 5, 10, 15 and 20%), with four replications per treatment. To setup the experiments, 4 kg of soil of each pH level were packed separately into plastic bags. Subsequently, the soil of each bag was infested with 15 g of fungus inoculum/kg of soil, and moistened as necessary. After seven days of infestation of the soil with the pathogen the different doses of LSM were incorporated separately into the bags, the bags designated as the gas retention treatment were closed, while those designated as the gas release treatment were left open. After seven days, part of the soil from each bag was packed separately into 16 cells of 128 cell Styrofoam trays, which were then seeded with two beet seeds per cell. The other part of the soil was placed in 2 litre pots, to conduct the quantification of microbial activity, through the method of CO2 release, 21 days after the experiment was setup. Seedling emergence and damping-off evaluations were performed daily for 21 days consecutively. The data was submitted to analysis of variance, and when significant were submitted to regression analysis or Tukey at 5% probability of error. The experiments were repeated twice. According to the results obtained, there was a suppressive effect of LSM on R. solani. For the variable emergence, the 10% dose of LSM resulted in the largest number of emerging plants in the two soil pH levels studied, whether or not gas was retained. Seedling dampingoff decreased with increasing volumes of LSM incorporated into the soil. The soil with the pH level of 7.2 presented less seedling damping-off than the soil with a pH level of 4.8. The retention of gases provided greater control of R. solani in the higher LSM doses and in soil with a pH level of 7.2. Also noted in this study that there was a significant increase in microbial activity with increasing doses of LSM when applied to soil with pH levels of 4.8 and 7.2. Based on these results, it was concluded that the 10% dose of LSM provided the best control of R. solani without harming seedling emergence.

Validation of PigBal model predictions for pig manure production

PigBal is a mass balance model that uses pig diet, digestibility and production data to predict the manure solids and nutrients produced by pig herds. It has been widely used for designing piggery effluent treatment systems and sustainable reuse areas at Australian piggeries. More recently, PigBal has also been used to estimate piggery volatile solids production for assessing greenhouse gas emissions for statutory reporting purposes by government, and for evaluating the energy potential from anaerobic digestion of pig effluent. This paper has compared PigBal predictions of manure total, volatile, and fixed solids, and nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K), with manure production data generated in a replicated trial, which involved collecting manure from pigs housed in metabolic pens. Predictions of total, volatile, and fixed solids and K in the excreted manure were relatively good (combined diet R2 ≥ 0.79, modelling efficiency (EF) ≥ 0.70) whereas predictions of N and P, were generally less accurate (combined diet R2 0.56 and 0.66, EF 0.19 and –0.22, respectively). PigBal generally under-predicted lower N values while over-predicting higher values, and generally over-predicted manure P production for all diets. The most likely causes for this less accurate performance were ammonium-N volatilisation losses between manure excretion and sample analysis, and the inability of PigBal to account for higher rates of P uptake by pigs fed diets containing phytase. The outcomes of this research suggest that there is a need for further investigation and model development to enhance PigBal’s capabilities for more accurately assessing nutrient loads. However, PigBal’s satisfactory performance in predicting solids excretion demonstrates that it is suitable for assessing the methane component of greenhouse gas emission and the energy potential from anaerobic digestion of volatile solids in piggery effluent. The apparent overestimation of N and P excretion may result in conservative nutrient application rates to land and the over-prediction of the nitrous oxide component of greenhouse gas emissions.