Comparação de marcadores de fase sólida para medir fluxo de matéria seca e matéria orgânica no duodeno

Two external markers (chromic oxide and ytterbium chloride) and two internal markers (indigestible neutral detergent fiber-NDF and indigestible acid detergent fiber-ADF) were compared in order to determine the flow of dry and organic matter in the duodenum. Three steers with ruminal and duodenal cannulas were fed with roughage: concentrate ratios of 80:20 60:40 and 40:60. As these ratios as well as animals and experimental periods did not show significant effects, only markers will be discussed the flow of the duodenal dry matter were 3816.8, 3269.3, 2739.2 and 2713.2g/day and of the organic matter were 3305.1, 2841.6, 2392.2 and 2351.3g/day estimated by chromic oxide, ytterbium chloride, indigestible NDF and indigestible ADF, respectively. The coefficients of ruminal digestion of the dry matter expressed as a percentage of the total digested were 38.8, 57.8, 80.2 and 81.9% and organic matter were 48.4, 65.3 84.8 and 85.7, when estimated by chromic oxide, ytterbium chloride, indigestible NDF and indigestible ADF, respectively. Ir was concluded that different markers lead to different estimation of duodenal flow and indigestible NDF and indigestible ADF are equivalent markers.

Resposta do híbrido de sorgo-sudão à adubação nitrogenada e potássica: composição química e digestibilidade in vitro da matéria orgânica

A pesquisa foi instalada no Setor de Forragicultura da FCAV/UNESP-Jaboticabal, objetivando avaliar a composição química e a digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO) do híbrido de Sorgo-sudão cv. AG 2501C, no outono e inverno. O manejo da pastagem foi conduzido simulando o sistema de lotação intermitente. O experimento foi desenvolvido de março a setembro de 2002. A forrageira foi submetida a nove tratamentos: três níveis de nitrogênio (100, 200 e 300 kg de N/ha) e três níveis de potássio (0, 80 e 160 kg de K2O/ha), em delineamento experimental em blocos casualizados e parcelas subdivididas. A adubação nitrogenada e potássica não foram significativas para a DIVMO. O nitrogênio influenciou a proteína bruta (PB) com valores de 15,1; 16,4 e 15,7 %, a fibra em detergente neutro (FDN) com valores de 65,3; 65,8 e 64,5% e fibra em detergente ácido (FDA) com 35,5; 37,8 e 39,6% para 100; 200 e 300 kg N/ha. O potássio aumentou significativamente a lignina das plantas. O melhor nível obtido foi 100 kg/ha de nitrogênio, sem potássio.

Produção Fecal e Fluxo Duodenal de Matéria Seca e Matéria Orgânica Estimados por Meio de Indicadores

O objetivo deste trabalho foi comparar os indicadores internos, fibra em detergente neutro e fibra em detergente ácido indigestíveis, obtidos após 144h de incubação in vitro e in situ (FDNiv; FDNis; FDAiv; FDAis) com o indicador externo, o óxido crômico (Cr2O3), para estimativas da produção fecal, do fluxo duodenal de matéria seca e matéria orgânica em novilhos mestiços (HxZ) confinados. Foram utilizadas dietas à base de silagens de milho, de raspa e de casca de mandioca, e também de cana-de-açúcar ensilada com polpa cítrica peletizada. Os novilhos foram castrados e canulados no rúmen e no duodeno. O período experimental teve 11 dias de adaptação às dietas e 8 dias de coleta. O delineamento experimental foi o quadrado latino (4x4), com quatro tratamentos, num arranjo em parcela subdividida, sendo as dietas estudadas nas parcelas, e os indicadores nas subparcelas. Os resultados obtidos em percentagem do peso vivo para a estimativa da produção fecal, utilizando-se os diferentes indicadores, mostraram que a FDAiv (0,88 %), a FDAis (0,85 %) e o Cr2O3 (0,99 %), embora com diferenças significativas, podem ser utilizados pelos resultados biologicamente consistentes. Para estimar o fluxo duodenal de matéria seca e matéria orgânica, foram utilizados os valores de produção fecal obtidos com a FDAiv. Os indicadores internos não apresentaram diferenças entre si para o fluxo duodenal de matéria seca, com média de 3,29 kg/dia, porém o óxido crômico superestimou o fluxo (4,95 kg/dia). Para o fluxo duodenal de matéria orgânica não houve diferença entre os indicadores com média de 2,73 kg/dia.

Influência da intensidade de aeração na formação do floco de lodo ativado e na eficiência de remoção de matéria orgânica

In wastewater treatment, activated sludge systems have been a technology widely applied as secondary treatment. During this step, which has a strong biological aspect, it is necessary to introduce oxygen supply for the maintenance of metabolic activity of the bacteria through the aerators. Aeration devices are responsible for most of the energy consumption in this stage. In this background, the influence of three aeration intensities (atmospheric air flow 3.5, 7.0 and 10.5 L.min-1) and the concentration of dissolved oxygen (DO) on the dimension of activated sludge flocs as well as on the efficiency of organic matter removal were assessed using a traditional activated sludge system which was fed with synthetic domestic wastewater. Samples were taken weekly from the three units that make up the system feed, aeration and storage tank in order to verify the Chemical Oxygen Demand (COD). It was established the process efficiency through a comparison between the initial and final COD. Besides the parameters already mentioned, this monitoring work on activated sludge batch system was also observed by Mixed Liquor Suspend Solids (MLSS), Volatile Suspend Solids (VSS), pH and temperature measures. The results have showed a maximum removal efficiency around 75% in the first aeration sequence and approximately 85% for the second and third one. For the first aeration, the DO concentration remained higher than 3.0 mg.L-1 and a diameter range from 10 to 60 μm was observed. In the second e third sequence, the DO concentration remained higher than 4.0 mg.L-1 with a diameter range of 10 until 200 μm. Although the sequence 1 and 2 have presented similar performances for organic matter removal, the sequence 2 promoted a regular floc size distribution and with lower values of Sludge Volumetric Index (SVI) meaning a better flocculating ability. In addition, the results reaffirmed what the literature has reported: higher DO concentrations produce flocs with greater dimensions

Estudo da influência de compostos recalcitrantes na remoção de matéria orgânica biodegradável no tratamento de efluente de refinarias de petróleo

Petroleum Refinery wastewaters (PRW) have hart-to-degrade compounds, such as: phenols, ammonia, cyanides, sulfides, oils and greases and the mono and polynuclear aromatic hydrocarbons: benzene, toluene and xylene (BTX), acenaphthene, nitrobenzene and naphtalene. It is known that the microrganisms activity can be reduced in the presence of certain substances, adversely affecting the biological process of wastewater treatment. This research was instigated due the small number of studies regarding to this specific topic in the avaiable literature. This body of work ims to evaluate the effect of toxic substances on the biodegradability of the organic material found in PRW. Glucose was chosen as the model substrate due to its biodegradable nature. This study was divided into three parts: i) a survey of recalcitants compounds and the removal of phenol by using both biological and photochemical-biological processes; ii) biomass aclimation and iii) evaluation of the inhibitory effect certain compounds have on glucose biodegradation. The phenol degradation experiments were carried out in an activity sludge system and in a photochemical reactor. The results showed the photochemical-biological process to be more effective on phenol degradation, suggesting the superioruty of a combined photochemical-biological treatment when compared with a simple biological process for phenol removal from industry wastewaters. For the acclimation step, was used an activated sludge from industrial wastewaters. A rapid biomass aclimation to a synthetic solution composed of the main inhibitory compouns fpund in a PRW was obtained using the following operation condition: (pH = 7,0; DO ≥ 2,0 mg/L; RS = 20 days e qH = 31,2 and 20,4 hours), The last part was consisted of using respirometry evaluation toxicity effects of selected compounds over oxygen uptake rate to adaptated and non adaptated biomass in the presence of inhibitory compounds. The adaptated sludge showed greater degration capacity, with lower sensibility to toxic effects. The respirometry has proved to be very practical, as the techiniques used were simple and rapid, such as: Chemical Oxygen Demand (COD), Dissolved Oxygen (DO), and Volatile Suspended Solids (VSS). Using the latter it is possible to perform sludge selection to beggingthe process; thus allowing its use for aerobic treatment system`s behacior prediction

Evolução da biodegradabilidade da matéria orgânica em um sistema de lagoas de estabilização

Waste stabilization ponds (WSP) have been widely used for sewage treatment in hot climate regions because they are economic and environmentally sustainable. In the present study a WSP complex comprising a primary facultative pond (PFP) followed by two maturation ponds (MP-1 and MP-2) was studied, in the city of Natal-RN. The main objective was to study the bio-degradability of organic matter through the determination of the kinetic constant k throughout the system. The work was carried out in two phases. In the first, the variability in BOD, COD and TOC concentrations and an analysis of the relations between these parameters, in the influent raw sewage, pond effluents and in specific areas inside the ponds was studied. In the second stage, the decay rate for organic matter (k) was determined throughout the system based on BOD tests on the influent sewage, pond effluents and water column samples taken from fixed locations within the ponds, using the mathematical methods of Least Squares and the Thomas equation. Subsequently k was estimated as a function of a hydrodynamic model determined from the dispersion number (d), using empirical methods and a Partial Hydrodynamic Evaluation (PHE), obtained from tracer studies in a section of the primary facultative pond corresponding to 10% of its total length. The concentrations of biodegradable organic matter, measured as BOD and COD, gradually reduced through the series of ponds, giving overall removal efficiencies of 71.95% for BOD and of 52.45% for COD. Determining the values for k, in the influent and effluent samples of the ponds using the mathematical method of Least Squares, gave the following values respectively: primary facultative pond (0,23 day-1 and 0,09 day-1), maturation 1 (0,04 day-1 and 0,03 day-1) and maturation 2 (0,03 day-1 and 0,08 day-1). When using the Thomas method, the values of k in the influents and effluents of the ponds were: primary facultative pond (0,17 day-1 and 0,07 day-1), maturation 1 (0,02 day-1 and 0,01 day-1) and maturation 2 (0,01 day-1 and 0,02 day-1). From the Partial Hydrodynamic Evaluation, in the first section of the facultative pond corresponding to 10% of its total length, it can be concluded from the dispersion number obtained of d = 0.04, that the hydraulic regime is one of dispersed flow with a kinetic constant value of 0.20 day-1

Remoção de matéria orgânica em sistemas de lagoas de estabilização no Nordeste brasileiro

Stabilization pond is the main technology used for treatment wastewater, in northeast Brazil, due to lower cost of deployment, operation and maintenance compared to other technologies. Most systems of stabilization ponds has been in operation for some time, on average 10 years of operation, receiving high organic loads and do not have good removal efficiencies of the main parameters for which have been designed. Therefore it is necessary to work to quantify the efficiency of current systems. This study evaluated the biodegradability of organic matter in raw sewage, the removal of organic matter in reactors and determination of the kinetic constant removal of organic matter (k), both in reactors and in raw sewage, based on the analysis made in the laboratory and through mathematical methods proposed in the literature, in nine systems stabilization ponds, located in Rio Grande do Norte. In relation the degradation kinetics in stabilization ponds, it was observed that many papers published in the literature were obtained in pilot-scale systems, which often, due to the action of external factors such as wind and temperature, these can t be considered as a reference in the analysis of the kinetic constant K, so the need for more research into systems of scale. This study had three distinct phases and simultaneous, routine monitoring, study of the daily cycle and the determination of kinetic constant of degradation of organic matter (K). The monitoring showed that the removal efficiencies of organic matter on most systems were lower than suggested by the literature, the best efficiencies of around 76% (BOD) and 72% (COD) and the worst of the order of 48% (BOD) and 55% (COD). The calculation of K in raw sewage (Ke) was within the range of variation expected in the literature (0.35 to 0.60 days-1). Already for the results obtained for K in the reactors (Kr), there were well below the values recommended in the literature (0.25 to 0.40 d-1 for complete mix and from 0.13 to 0.17 d-1 for flow dispersed), in line with the overloads that organic systems are subject

Avaliação da eficiência da remoção de matéria orgânica e microbiológica de três sistemas de lagoas de estabilização em série na Grande Natal-RN: Beira Rio, Jardim Lola I e Jardim Lola II

Waste stabilization ponds are the main technology in use for domestic sewage treatment in Rio Grande do Norte State (RN), northeast Brazil. The are around 80 systems, constructed mainly by municipal city halls, being series comprised by a primary facultative pond followed by two maturation ponds the most used configuration. Due to problems related with the production and destination of sludge and generation of bad odors, the designers have avoided the use of anaerobic lagoons. The majority of systems are rarely monitored to verify their efficiencies and to get new project parameters for future designing. This work has as purpose to make a diagnosis of efficiency of three series of waste stabilization pond series (WSPS) of Jardim Lola 1, Jardim Lola 2 and Beira Rio, located in the North Zone of the city of the Natal/RN, treating domestic raw sewage, on the removal of organic matter and thermotolerant coliform, comparing the operational conditions of the systems this inside of the bands foreseen in the project, through parameters BOD5, QOD, thermotolerant coliforms, dissolved oxygen, pH, temperature, ammoniac nitrogen, total and suspended solids. The work was carried through in the WSPS, all constituted by a primary facultative pond followed by two maturation ponds. Socioeconomic characteristics of population are predominantly low and all the plants are very near of the contributing basins. The series were monitored from of May the November of 2002, totalizing 20 collections of grab samples of raw sewage and ponds effluents between 8:00 and 9:50 h. The main aspect to be detached by the results was the great concentration of organic matter (BOD and COD) and microorganisms the raw sewage which were around two times more concentrated than those values foreseen one in project. Considering all series the highest removals of organic matter were observed in system Beira Rio (84 and 78% of BOD and COD, respectively), which presented high hydraulic detention time (TDH = 89 days). On the other hand, Jardim Lola 1 and Jardim Lola 2 presented a much lower values of HDT (36 days and 18 days respectively) and their removals of BOD and COD were the same (76% and 60%, respectively). The Beira Rio WSPS, was the most efficient verified in relation to solids and ammonia, proving the great influence of the operational variables such as HDT and applied surface organic loadings on the performance of pond series. Although the treatment plants have reached efficiencies of thermotolerant coliforms around 99,999%, the concentrations in the final effluent can be considered very high for launching in aquatic bodies, particularly those produced by Jardim Lola 1 and Jardim Lola 2 series

Avaliação da remoção de matéria orgânica carbonácea e nitrogenada de águas residuárias em biorreator de membranas

O presente trabalho objetivou a avaliação da remoção de matéria orgânica carbonácea e nitrogenada, bem como a determinação do fluxo crítico, em biorreator de membranas, com zona pré-anóxica, tratando águas residuárias industriais da produção de aminoácidos. O reator foi operado sob carga orgânica volumétrica de 1,91 kg.DQO.m-3.d-1 e 0,18 kg.NTK.m-3.d-1; a recirculação do reator aeróbio para o reator anóxico foi de quatro vezes a vazão afluente. O reator apresentou médias de remoção de DQO, NTK e NT de 97, 98 e 92%, respectivamente. O sistema de ultrafiltração foi testado em vários fluxos entre 25 e 37 L.m-2.h-1 e determinou-se o fluxo crítico de 28 L.m-2.h-1 quando operado com 11,4 g.L-1 de SST e 35 dias de tempo de retenção celular. Os resultados mostraram que houve viabilidade técnica no uso de biorreator de membranas para remoção de matéria orgânica de águas residuárias industriais da produção de aminoácidos.

Avaliação da influência da matéria orgânica, na determinação quantitativa de metais em amostras de sedimento, por espectrometria de absorção atômica e análise de metais traços por fluorescência de raios-X

The proposal of this work is to evaluate the influence of the organic matter on the results of the analyses of the metals (Zn, Pb, Al, Cu, Cr, Fe, Cd e Ni) for Atomic Absorption Spectrometry (AAS), so much in the extraction stage as in the reading using for that the chemometrics. They were used for this study sample of bottom sediment collected in river Jundiaí in the vicinity of the city of Macaíba-RN, commercial humus and water of the station of treatment of sewer of UFRN. Through the analyses accomplished by EAA it was verified that the interference of the organic matter happens in the extraction stage and not in the reading. With relationship to the technique of X Ray Fluorescence Spectrometry (XRFS), the present work has as intended to evaluate the viability of this technique for quantitative analysis of trace metals (Cr, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr and Pb) in having leached obtained starting from the extraction with acqua regia for an aqueous solution. The used samples constitute the fine fraction (<0.063 mm) of sediments of swamp of the river Jundiaí. The preparation of tablets pressed starting from the dry residue of those leached it allowed your analysis in the solid form. This preliminary study shows that, in the case of the digestion chemistry partially of the fine fractions of bottom sediments used for environmental studies, the technique of applied EFRX to the analysis of dry residues starting from having leached with acqua regia, compared her it analyzes of the leached with ICP-OES, it presents relative mistakes for Cu, Pb, Sr and Zn below 10%

Relações entre produtividade de sorgo forrageiro e atributos físicos e teor de matéria orgânica de um latossolo do cerrado

Os atributos físicos e a matéria orgânica do solo influenciam no crescimento e desenvolvimento vegetal, limitando o crescimento de raízes e a produtividade das culturas. Objetivando-se estudar a variabilidade espacial e correlações lineares entre a produtividade do sorgo forrageiro e os atributos físicos e matéria orgânica do solo, realizou-se um experimento em Latossolo Vermelho distroférrico, no município de Selvíria (MS), na safrinha de 2005. Para tanto, estimou-se a produtividade de matéria fresca e seca do sorgo forrageiro, a microporosidade, macroporosidade, porosidade total, densidade e teor de matéria orgânica do solo, em três profundidades (0,00-0,10 m; 0,10-0,20 m; e 0,20-0,30 m). As amostras foram coletadas em uma malha geoestatística, com total de 124 pontos, em área de 4.000 m². As produtividades de matéria fresca e seca apresentaram elevada variabilidade, enquanto, para os atributos do solo, em geral, a variabilidade foi baixa. Os atributos da planta, a macroporosidade (nas primeiras camadas), microporosidade, porosidade total e densidade total, na primeira e terceira camadas, seguiram padrões espaciais bem definidos, com alcances estabelecidos entre 17,9 m e 84,2 m, enquanto os demais atributos apresentaram efeito pepita puro. A correlação linear simples entre os atributos da planta foi alta e positiva, enquanto, entre os atributos da planta com os do solo, foi baixa e significativa, com interações positivas para macroporosidade e porosidade total, bem como negativa para densidade do solo, na primeira camada. A densidade do solo, na menor profundidade, foi um excelente indicador da qualidade física do solo, para a estimativa da produtividade de matéria seca.

Distribuição de mercúrio em diferentes solos da Bacia do médio Rio Negro-AM: influência da matéria orgânica no ciclo biogeoquímico do mercúrio

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

Matéria orgânica em um Latossolo submetido a diferentes sistemas de produção de milho

Com objetivo de avaliar o efeito de sistemas de produção sobre a dinâmica do carbono no solo e nas frações da matéria orgânica, durante seis anos, em Jaboticabal (SP), foram testados diferentes tratamentos, a saber: semeadura convencional de milho com pousio no inverno (C-Mi-P), plantio direto de milho e pousio no inverno (D-Mi-P), convencional de milho em rotação com soja e pousio no inverno (C-Mi-P-So), plantio direto de milho em rotação com soja e pousio no inverno (D-Mi-P-So) e plantio direto de milho com uso de Mucuna aterrina (mucuna preta), Cajanus cajan (feijão guandu) e Crotalaria juncea no inverno (D-Mi-Mu, D-Mi-Gu e D-Mi-Cr) em delineamento de blocos ao acaso e parcelas subdivididas. Após 60 dias da emergência das plântulas, coletaram-se amostras de solo a diferentes profundidades (0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m). Avaliaram-se nas amostras os teores de C orgânico (CO) e C total nas frações: matérias húmicas (MH), solúvel em água (SA), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HN) com dados expressos em base de terra seca em estufa (TSE). O uso do sistema plantio direto com pousio e o cultivo de leguminosas no inverno (mucuna preta e feijão guandu) foram os que apresentaram maiores valores de CO e C-HN na camada de 0-0,05 m. O tratamento C-Mi-P-So mostrou o maior valor de C-SA na camada de 0,05-0,10 m. Quanto aos teores de C-MH, os tratamentos C-Mi-P-So e D-Mi-P-So foram os que apresentaram os maiores valores nas camadas superficiais. O plantio direto de milho em monocultura e sucessão com leguminosas (mucuna preta e feijão guandu) parecem ter favorecido dois processos: migração de AF para as camadas mais profundas, reduzindo os valores de MH nas camadas superficiais do solo, e interconversões de AF em AH mais rápidas.

Híbridos de amoreira adubados com matéria orgânica e gesso agrícola na produção de bicho-da-seda

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Substratos para produção de mudas de mamoneira compostos por misturas de cinco fontes de matéria orgânica

O plantio de mamona (Ricinus communis L.) através de mudas pode ser uma alternativa para um melhor aproveitamento da curta estação chuvosa do semi-árido brasileiro, porém ainda não se dispõe de informações básicas para o emprego desta técnica. Na formulação de substratos para produção de mudas de mamona, as características físicas, principalmente a aeração, são fatores de grande importância. O presente estudo objetivou avaliar a composição de substratos utilizando misturas de solo, esterco bovino, casca de amendoim, mucilagem de sisal, bagaço de cana e cama de frango. Utilizou-se delineamento em blocos casualizados com 12 tratamentos e quatro repetições. Sementes da cultivar BRS Nordestina foram semeadas em sacos plásticos de 17 x 28cm, contendo misturas dos materiais a serem testados. Valores de altura, área foliar, número de folhas e diâmetro caulinar foram registrados semanalmente entre 15 e 43 dias após a emergência. Na última coleta também se registraram a massa seca da parte aérea e das raízes. O substrato composto por solo + casca de amendoim + cama de frango + mucilagem de sisal propiciou o melhor crescimento das mudas. A cama de frango contribuiu para o enriquecimento químico do substrato, enquanto a casca de amendoim e a mucilagem de sisal contribuíram para adequar as características físicas de aeração e retenção de água.