Direcionamentos da tecnologia industrial de células a combustível de óxidos sólidos

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

Efeitos da rochagem e de resíduos orgânicos sobre aspectos químicos e microbiológicos de um subsolo exposto e sobre o crescimento de Astronium fraxinifolium Schott

Áreas degredadas, como as oriundas da construção da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira, de onde as camadas superficiais do solo foram removidas, apresentam baixa regeneração natural e subsolo desnudo, com problemas de compactação, alta densidade global, alta resistência à penetração de raízes e falta de matéria orgânica. Para revegetar essas áreas, torna-se necessário melhorar as condições gerais do subsolo. Este trabalho objetivou verificar os efeitos da rochagem (basalto) e da aplicação de diferentes resíduos orgânicos sobre aspectos químicos e microbiológicos de um subsolo exposto e sobre o crescimento de Gonçalo Alves (Astronium fraxinifolium Schott), uma espécie arbórea nativa de Cerrado. O experimento foi conduzido em casa de vegetação e constou de 17 tratamentos, como se segue: subsolo de área de empréstimo com quatro doses de basalto (0, 2, 4 e 8 t ha-1), combinadas ou não com 8 t ha-1 de três resíduos orgânicos (aguapé, esterco de curral e lodo doméstico), gerando 16 tratamentos, além de um adicional, com solo de Cerrado preservado, utilizado como referência, com quatro repetições por tratamento. Foram realizadas análises químicas e microbiológicas do subsolo, além de medidas de altura, massa seca e fresca da parte aérea e do sistema radicular das plantas. Os resultados indicam que os procedimentos com esterco e aguapé, adicionados ou não de basalto, foram os que mais contribuíram para melhorar as condições químicas do subsolo e proporcionar os maiores resultados para as variáveis microbiológicas, enquanto as plantas apresentaram o maior crescimento nos tratamentos em que foram adicionados lodo de esgoto e basalto. A rochagem, realizada com basalto, proporcionou resultados positivos.

Balanço de massa de reatores anaeróbicos de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) tratando águas residuárias de suinocultura

Foi obtido o balanço de massa, a partir dos valores médios das determinações de demanda química de oxigênio (DQO) e produção de metano (CH4), em dois reatores UASB de bancada com volume de 10,5 L tratando águas residuárias de suinocultura, submetidos a condições operacionais distintas no que diz respeito às concentrações de sólidos suspensos totais do afluente (SST de 500; 1.000; 1.500 e 2.000 mg L-1), tempo de detenção hidráulica (TDH de 30; 20; 12 e 8 h), taxas de carregamento orgânico volumétrico (TCOV de 0,8 a 8,0 kg DQO total (m³ d)-1) e temperatura (ambiente e controlada a 25º e 30ºC). Verificou-se que a DQO total removida convertida em CH4 variou de 28 a 51% e a relação DQO-CH4 por DQO dissolvida removida de 0,94 a 2,07; indicando alta participação da remoção física dos sólidos do afluente, de 49 a 72%, na remoção de DQO total nos reatores, a qual variou de 75 a 92%. A concentração de SST do afluente, a temperatura, o TDH e a TCOV influenciaram nesse desempenho dos reatores UASB.

Calor específico e densidade da polpa de cajá (Spondias lutea L.) com diferentes concentrações de sólidos solúveis sob baixas temperaturas

A polpa de cajá tem sido exportada da região Nordeste para todo o Brasil, e uma das maneiras de conservá-la é processando-a e armazenado-a na forma congelada. Durante o processamento, existem dois fatores que favorecem a qualidade do produto a ser armazenado: a rapidez com que o produto é congelado e a adição de açúcar como forma de dificultar a ação microbiológica. Na linha de processo, algumas propriedades termofísicas, como o calor específico e a densidade, se alteram com as temperaturas negativas e com o teor de sólidos solúveis totais; dessa forma, para o dimensionamento adequado de máquinas e equipamentos, torna-se necessário conhecer essas propriedades, principalmente quando se operam equipamentos criogênicos, onde as temperaturas podem chegar a -196 ºC. Neste trabalho, determinaram-se a densidade e o calor específico da polpa do cajá com quatro diferentes níveis de sólidos solúveis totais (natural da polpa; 20; 40 e 60%) e temperaturas entre -196 ºC e -18 ºC. A densidade foi obtida pela razão entre a massa da polpa e o seu volume. O volume foi determinado pelo método do deslocamento de massa (água) e o calor específico por meio de balanço de calor entre a massa da polpa, a massa do cilindro que contém a polpa e a massa do gelo. Conclui-se que a densidade da polpa de cajá aumenta em função da redução da temperatura e do aumento do teor de sólidos solúveis totais de 9 para 60 °Brix e que o calor específico da polpa diminui com a diminuição de temperatura e aumenta com a concentração de sólidos solúveis totais.

Compostagem de resíduos da indústria de desfibrilação de algodão

O processo de compostagem foi avaliado por meio do monitoramento diário da temperatura em leiras confeccionadas com o resíduo da indústria de desfibrilação de algodão e tipos de inóculo. Foram avaliadas seis leiras, divididas em dois sistemas: com aeração e sem aeração, sendo estudados, em cada sistema, três tipos de inóculo: esterco bovino diluído em água; esterco bovino, e conteúdo ruminal. Avaliou-se, também, a porcentagem de redução de volume nas leiras quando se intensificaram os revolvimentos, visando a obter informações para fins de dimensionamento do pátio de compostagem. Os compostos produzidos foram transferidos para minhocário e amostras do produto após a compostagem e após a vermicompostagem foram analisadas quimicamente com o objetivo de avaliar os teores de nutrientes. Os resultados obtidos demonstraram que o conteúdo ruminal utilizado como inóculo tende a apresentar valores mais altos de temperatura na fase inicial (fase ativa) e menores na fase final (maturação), embora, independentemente do tipo de inóculo utilizado, a estabilização praticamente tenha ocorrido no mesmo período; o sistema com aeração possibilitou, em todos os tratamentos, estabilização mais rápida do material, quando comparado ao sistema sem aeração; a intensificação dos revolvimentos possibilitou diminuição do tempo de retenção com redução de 46% no volume final, e a composição química dos vermicompostos apresentou-se enriquecida quando comparada aos compostos produzidos.

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.

Reatores anaeróbios operados em batelada sequencial, seguidos de lagoas de polimento, para o tratamento de águas residuárias de suinocultura. Parte I: produção de metano e remoção de DQO e de sólidos suspensos

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

Resíduos da agroindústria de chá preto como substrato para produção de mudas de hortaliças

O objetivo do trabalho foi determinar o efeito do resíduo do chá preto como substrato na produção de mudas de alface, tomate e pepino. Para tal, foram conduzidos testes de germinação e ensaios de crescimento empregando, respectivamente, extrato aquoso e diferentes tipos de resíduo. Nos testes de germinação, sementes de alface, tomate e pepino foram colocadas em bandejas sobre papel de filtro umedecido com água ou extrato aquoso na concentração de 1, 5 e 10%. Nos ensaios de crescimento, sementes das mesmas espécies foram colocadas em bandejas contendo: 1. vermiculita; 2. resíduo decomposto mais vermiculita; 3. resíduo decomposto e 4. resíduo bruto lavado mais vermiculita. O resíduo decomposto foi obtido após processo de decomposição do resíduo bruto e o resíduo bruto lavado foi obtido a partir da lavagem do resíduo bruto em água. Nos testes de germinação e ensaios de crescimento, foi adotado o delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro tratamentos e quatro repetições com 30 sementes cada. Os resultados indicaram que o extrato aquoso inibiu a germinação das sementes e o crescimento das plântulas de alface, tomate e penino. O uso do resíduo bruto lavado mais vermiculita reduziu a emergência das plântulas. O resíduo decomposto e o resíduo decomposto mais vermiculita estimularam a emergência e o crescimento das plântulas. O processo de decomposição tornou viável a utilização do resíduo da indústria de chá preto como substrato para produção de mudas de hortaliças.

RESÍDUOS DE FENITROTION em FRUTOS E FOLHAS DETOMATEIRO (Lycopersicon esculentum Mill) ESTAQUEADO

Estudou-se o comportamento dos resíduos de fenitrotion em frutos e folhas de tomateiro estaqueado, através de cromatografia gasosa. O experimento de campo foi instalado quando as plantas tinham 90 dias após o transplante das mudas, e constou de quatro tratamentos: (1) uma aplicação de fenitrotion em dosagem simples, de 100 g i.a./100 litros de água, (2) uma aplicação em dosagem dobrada, de 200 g i.a./100 litros de água, (3) quatro aplicações espaçadas de sete dias, na dosagem simples e (4) testemunha. As amostras de fruto e folha foram colhidas um dia antes da aplicação (-1) e aos zero , 1, 2, 3, 5, 7 e 14 dias após. Basicamente, a metododogia para análises dos resíduos dos frutos e das folhas constou da extração com acetona e partição em clorofórmio; limpeza dos extratos em coluna de florisil (no caso de folhas) e eluição procedida com benzeno. As determinações quantitativas foram feitas por cromatografia gasosa, usando-se detector fotométrico de chama com filtro específico para fósforo. Os resíduos nas folhas foram sempre maiores do que os dos frutos (cerca de 80 vezes, em média) durante todo o período de colheita das amostras. Os valores de meia-vida de degradação de fenitrotion em frutos e folhas foram: 1,6 a 1,9 e 0,7 a 0,8 dia, respectivamente, mostrando uma diminuição mais rápida dos resíduos em folhas. As meias-vidas de persistência foram semelhantes para os dois substratos: 4,2 a 7,3 e 5,6 a 6,2 dias, respectivamente. Os resíduos encontrados nos frutos logo após a aplicação, foram menores que a tolerância oficial (0,5 ppm) para os tratamentos que utilizaram 100 g i.a./100 litros em uma ou quatro pulverizações espaçadas de sete dias. Uma única aplicação de 200 g i.a./100 litros resultou em resíduos menores que 0,5 ppm, desde um dia após a aplicação.

Start-up adjustment of a plug-flow digester for cassava wastewater (manipueira) treatment

Um dos resíduos gerados no processamento da mandioca (Manihot esculenta) é a manipueira, passível de tratamento por biodigestão anaeróbia. Este trabalho objetivou estudar o processo de partida de um biodigestor tipo plug-flow, tratando manipueira de duas maneiras: diminuindo-se gradativamente o tempo de retenção hidráulica (TRH) até se chegar ao tempo pré-estabelecido, quatro dias; ou mantendo-se o TRH fixo em quatro dias e aumentando-se gradativamente a concentração do afluente. O biodigestor, com capacidade 1980 mL, foi mantido a temperatura de 32ºC ± 1. Empregou-se como substrato manipueira e ajustou-se o pH entre 5,5 e 6,0. A primeira etapa foi caracterizada empregando-se TRH de 16,6; 13,6; 11,6 e 9,6 dias e 3,1; 2,0; 2,3 e 2,9 g DQO L-1 d-1 de carga orgânica, respectivamente. Na segunda etapa manteve-se TRH fixo, 4 dias, porém cargas orgânicas de 0,48, 0,86, 1,65 e 2,46 g DQO L-1 d-1. Determinaram-se no afluente e efluente, sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV), demanda química de oxigênio (DQO), alcalinidade e acidez volátil. Na primeira etapa, melhores resultados foram observados trabalhando com TRH 9,6 dias e carga orgânica 2,9 g DQO L-1 d-1, quando houve redução de DQO, ST e SV de 60%, 44% e 60%, respectivamente. Na segunda etapa o TRH de 4 dias apresentou melhores resultados empregando-se carga orgânica de 0,86 g DQO L-1 d-1, houve redução de 71%, 58% e 79% de DQO, ST e SV, respectivamente. A partida do biodigestor plug-flow tratando manipueira, pode ser realizada tanto diminuindo-se o TRH, quanto mantendo-o fixo e aumentado-se a concentração do afluente.

Influência do tipo de coleta (comum ou seletiva) na reciclagem de filmes de poliolefinas pós-consumo

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

Viabilidade da aplicação do método respirométrico de Bartha para determinação da biodegradação de poluentes ou resíduos em latossolos

Para avaliar a possibilidade de biorremediação em áreas contaminadas, é necessário determinar a biodegradação dos poluentes no solo. Para esta determinação, emprega-se comumente no Brasil, o método respirométrico de Bartha, adaptado de uma norma holandesa. Porém, os solos tropicais possuem características bem diferentes dos solos de regiões de clima temperado. Neste trabalho, foi estudada a aplicabilidade de tal método para um latossolo, tipo de solo predominante no Estado de São Paulo. A partir dos resultados obtidos, foi possível verificar que reações abióticas geram gás carbônico em quantidades significativas. Constatou-se, também, a dificuldade de esterilização do solo em autoclave, o que impossibilita a avaliação da remoção dos poluentes por outros mecanismos ou a biodegradação dos mesmos por microrganismos exógenos somente. Portanto, não se recomenda a aplicação do teste respirométrico de Bartha para a determinação da biodegradabilidade de poluentes em latossolos.

Relações entre condutividade hidráulica, transmissividade, condutância longitudinal e sólidos totais dissolvidos para o aquífero livre de Caçapava do Sul (RS), Brasil

A água subterrânea é um importante recurso ao abastecimento público, principalmente para comunidades periféricas em grandes cidades ou pequenos municípios, onde a instalação ou prolongamento de sistemas de distribuição são economicamente inviáveis. Estudos voltados à análise da vulnerabilidade de aquíferos são relevantes para subsídio a políticas públicas em saneamento básico e preservação ambiental. Este estudo contou com o cadastro de 23 poços rasos localizados no município de Caçapava do Sul (RS), onde foram realizadas medidas de resistividade elétrica e cargabilidade por meio de geofísica, e medidas diretas de condutividade hidráulica e sólidos totais dissolvidos. A análise estatística dos dados demonstrou diversos graus de correlação entre parâmetros, basicamente condicionados a fatores geológicos como porosidade, permeabilidade e sólidos totais dissolvidos.

Mandioca e Resíduos das Farinheiras na Alimentação de Ruminantes: pH, Concentração de N-NH3 e Eficiência Microbiana

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a concentração de N-NH3, o pH do líquido ruminal e a eficiência de síntese microbiana de rações que continham diferentes fontes energéticas: milho (MI), milho + casca de mandioca desidratada (MC), raspa de mandioca (RM) e farinha de varredura de mandioca (FV). Foram utilizados quatro novilhos da raça Holandesa (270 kg), portadores de cânulas ruminal e duodenal, distribuídos em um delineamento Quadrado Latino 4x4. A cinza insolúvel em ácido foi utilizada como indicador do fluxo duodenal e fecal. Não houve efeito das rações experimentais no pH ruminal. No entanto, menor concentração de N-NH3 foi observada para a ração com FV. O fluxo duodenal de matéria orgânica e nitrogênio e a composição química das bactérias ruminais não foram influenciados pelas rações experimentais. A maior eficiência microbiana aparente foi obtida para a ração com FV. Nas condições do presente experimento a FV, possivelmente apresentou uma melhor sincronização com a fonte protéica (farelo de soja), diminuindo a perda de nitrogênio na forma de N-NH3 e aumentando a eficiência microbiana.

Farinha de resíduos da filetagem de tilápias na alimentação de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) na fase de reversão sexual

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a inclusão da farinha de resíduos da indústria de filetagem de tilápias (FT) na alimentação da tilápia-do-nilo na fase de reversão sexual. Foram utilizadas 375 larvas com dois a três dias de idade, distribuídas em 25 aquários com capacidade para 30 L, em delineamento inteiramente casualisado, com cinco tratamentos e cinco repetições, sendo a unidade experimental constituída por um aquário com 15 larvas. Foram elaboradas cinco rações isoprotéicas e isoenergéticas com 38,6% de proteína digestível e 3.800 kcal de ED/kg, com níveis de 0, 5, 10, 15 e 20% de inclusão de FT. Os valores de temperatura, oxigênio dissolvido, pH e condutividade elétrica da água dos aquários durante o período experimental foram de 24,53 ± 1,60ºC; 4,81 ± 0,68 mg/L; 7,70 ± 0,25; e 175,97 ± 108,46 µS/cm, respectivamente. Ao final do experimento, não foram observadas diferenças no peso e comprimento final, no fator de condição, na sobrevivência e no índice de reversão sexual das larvas alimentadas com a FT. A inclusão de até 20% de FT em rações para tilápia do Nilo na fase de reversão sexual não causa prejuízo ao desempenho dos peixes.