Cassava wastewater as a substrate for the simultaneous production of rhamnolipids and polyhydroxyalkanoates by Pseudomonas aeruginosa

Glycerol, cassava wastewater (CW), waste cooking oil and CW with waste frying oils were evaluated as alternative low-cost carbon substrates for the production of rhamnolipids and polyhydroxyalkanoates (PHAs) by various Pseudomonas aeruginosa strains. The polymers and surfactants produced were characterized by gas chromatography-mass spectrophotometry (MS) and by high-performance liquid chromatography-MS, and their composition was found to vary with the carbon source and the strain used in the fermentation. The best overall production of rhamnolipids and PHAs was obtained with CW with frying oil as the carbon source, with PHA production corresponding to 39% of the cell dry weight and rhamnolipid production being 660 mg l(-1). Under these conditions, the surface tension of the culture decreased to 30 mN m(-1), and the critical micelle concentration was 26.5 mg l(-1). It would appear that CW with frying oil has the highest potential as an alternative substrate, and its use may contribute to a reduction in the overall environmental impact generated by discarding such residues.

Use of Cassava Wastewater Treated Anaerobically with Alkaline Agents as Fertilizer for Maize (Zea mays L.)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Structure, properties and applications of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa L2-1 from cassava wastewater

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

Cassava wastewater as a substrate for the simultaneous production of rhamnolipids and polyhydroxyalkanoates by Pseudomonas aeruginosa

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

Improvement of L(+)-lactic acid production from cassava wastewater by Lactobacillus rhamnosus B 103

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

Performance of an Anaerobic Baffled Reactor (ABR) in treatment of cassava wastewater

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

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.

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.

Production of volatile compounds by Geotrichum fragrans using cassava wastewater as substrate

The cassava processing industry generates wastewater named manipueira with a high organic content. Although considered a pollutant, manipueira can be used as substrate for fermentative processes including the cultivation of Geotrichum fragrans. This aerobic microorganism isolated from cassava wastewater has cyanide resistant respiration. Under cassava wastewater cultivation, G. fragrans produced fruit aroma volatile compounds. This study evaluated volatile compounds produced by G. fragrans in cassava liquid waste. The waste had a sugar composition composed of dextrin (2.6%), maltose (1.4%), sucrose (32.1%), glucose (38.3%), and fructose (25.6%). The average value of total sugars was 58.2 g l(-1), composed of 38.0 g l(-1) reducing and 20.2 g l(-1) non-reducing sugars. The chemical oxygen demand (COD) average value was 60 000 mg l(-1). G. fragrans used sugars (fructose and glucose) for energy generation reducing the COD value of the cassava wastewater by 40%. Biomass production of G. fragrans cultivated for 12 h in natural cassava liquid waste was 12.8 g l(-)1. The volatile compounds identified in the cassava liquid waste after 72 h cultivation were: 1-butanol, 3-methyl 1-butanol (isoamylic alcohol), 2-methyl 1-butanol, 1-3 butanodiol and phenylethanol; ethyl acetate, ethyl propionate, 2-methyl ethyl propionate and 2-methyl propanoic. The effect of substrate supplementation with glucose (50 g l(-1)), fructose (50 g l(-1)) and aqueous yeast extract (200 ml l(-1)) did not affect the qualitative and quantitative profiles of volatile compounds. These results indicate that the carbon (C) source utilized by microorganism was glucose or fructose, while nitrogen (N) supplementation was not necessary because the agent did not exhaust all the nitrogen of the wastewater. (C) 2003 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Cassava wastewater as carbon source for the polyhydroxybutyrate production by Azotobacter vinelandii CCT 2841

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uso de extratos vegetais, manipueira e nematicida no controle do nematoide das galhas em cenoura

Extratos aquosos de várias espécies vegetais têm se mostrado promissores no controle alternativo do nematoide de galhas Meloidogyne incognita (Kofoid & White), um dos agentes mais limitantes para o cultivo da cenoura. O presente estudo avaliou a ação de extratos aquosos provenientes de sete espécies vegetais aplicados aos 40, 50, 60, 70 e 80 dias após a semeadura da cenoura 'Nantes' em solo infestado com o nematoide. Outros três tratamentos foram constituídos de manipueira, água destilada (testemunha), os quais foram aplicados nos mesmos períodos dos extratos, e carbofuran 50G (80kg/ha), aplicado 60 dias após a semeadura uma única vez. As avaliações foram efetuadas aos 90 dias da inoculação, determinando-se a massa fresca da parte aérea e do sistema radicular total, o diâmetro e o comprimento das raízes comerciais e o número de galhas presentes nas raízes principais e secundárias. Plantas tratadas com manipueira, extratos de sementes de Ricinus communis L., sementes de Crotalaria juncea L., folhas + ramos + frutos de R. communis, folhas + ramos + inflorescências de Chenopodium ambrosioides L. e sementes de Azadirachta indica A. Juss. apresentaram maiores índices de peso total (raiz + parte aérea) e peso de parte aérea. O extrato à base de folha + ramos + fruto de R. communis proporcionou maior peso radicular total além de maior diâmetro da raiz principal da cenoura. Maiores pesos da raiz principal foram encontrados em plantas tratadas com manipueira e extrato de semente de R. communis. Com base nos resultados obtidos conclui-se que o extrato de sementes de R. communis e manipueira podem ser promissores no manejo alternativo de M. incognita.

Estudo da produção de biossurfactantes sintetizados por Pseudomonas aeruginosa AP029-GVIIA utilizando manipueira como fonte de carbono

This study evaluates the biosurfactants production from cassava wastewater, an agro industrial residue, to be used as carbon source. Using a factorial design 24-1 (half fraction), 10 tests were performed using Pseudomonas aeruginosa AP029/GVII-A in submerged batch cultivation in rotating incubator (shaker). The influence of factors (temperature, agitation, aeration ratio and concentration of cultivation medium) at two different levels for the synthesis of the biosurfactant. Samples were collected throughout the cultivation by 132 hours of fermentation were completed. The best outcome was intended by following production through substrate consumption, dry matter, reduction of surface tension (ring method) and emulsification index. The kinetics of microorganism was assessed for the carbon source used. The results showed that the cassava wastewater is a well assimilable substrate for the production of biotensoactive, reaching 91 % of consumption by the micro-organism under study. The growth temperature was found to be one of the leading factors in the synthesis of the metabolite, followed by aeration and also due to the agitation. The best results showed a 30 % reduction in surface tension (% RTS) for the environment, reaching values of 30 mN/m; 3.0 g /L of biomass and emulsifying index greater than 65 %. The metabolite synthesized still remained stable for different salt concentrations (1, 5 and 10 % w/ v) and alkaline pH (8-10).

Práticas agroecológicas para o cultivo do gergelim (Sesamum indicum L.)

The exceeded use of the natural resources required by the modern agriculture has been caused soil impoverishment, soil salinization and soil compaction. The unreasonable use of chemical fertilizers and pesticides causes chemical imbalances in the plant tissues, nutritional losses, taste chances and human health problems. The monocrops are more vulnerable to the pest and disease attacks. The aim of this work were to indicate the better relative planting time of the cowpea bean for the sesame/cowpea bean intercropping based on the evaluation of agronomic, economic, ecological and physiological parameters and to evaluate the viability of the cow urine and cassava wastewater use as alternative fertilizers on the sesame cultivation. In a field essay, when the sesame/cowpea bean was evaluate, the mainly treatments were the single planting of the two cultures and the multiple cropping, with the cowpea bean being planted on the same time, 7, 14 and 21 days after the sesame. The mainly treatments of the second essay were the combined doses of the cow urine (0 and 50 ml) and cassava wastewater (0, 500 and 1000 mL). In the intercrop evaluation significant differences were found between the treatments for the most of the parameters. It was verified that as the sowing of the cowpea bean was retarded in relation to the sesame sowing, the sesame performance increased when the cowpea bean performance decreased. The treatment 7 days balanced the competition relations that occurred between the two crops in the intercrop. The sesame presented little pronounced responses to the different doses of cassava wastewater. The cow urine affected the sesame growth and the growth rates increased with the increasing of the application of the product. The responses of the sesame growth to the cow urine application must be related both the nutritional richness of the product and the presence of growth stimulating substances. The obtained results indicated that in the sesame/cowpea bean intercropping, when the sesame is planted 7 days after the sesame, there is a higher possibility of the net gains to the farmer. Cow urine and cassava wastewater may be used as additional organic fertilizers

Tratamento de efluente de abatedouro de tilápia com adição de manipueira na fase anóxica

O objetivo deste trabalho foi avaliar a desnitrificação de efluente de abatedouro de tilápia, em reator em batelada. Para isto, foi avaliado o efluente gerado por uma indústria processadora de mandioca (manipueira) como fonte de carbono. Também foram avaliadas as condições de agitação do sistema. Os experimentos foram conduzidos em escala de laboratório, em que foram testados cinco níveis de agitação (20; 32; 60; 88 e 100 rpm) e cinco níveis de relação DQO/N (0,1; 1,0; 3,2; 5,4 e 6,3), configurando-se um planejamento do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), com quatro ensaios nos níveis +1 e - 1; quatro ensaios nos níveis dos pontos axiais (-1,414 e +1,414) e mais uma triplicata no ponto central (0), totalizando 11 ensaios. Avaliaram-se o desempenho da desnitrificação através da remoção de nitrato (%) e a remoção de nitrito (%). Durante o processo, também foram monitorados temperatura (ºC), pH e alcalinidade (mgCaCO3.L-1). Os resultados mostraram que a relação DQO/N teve influência significativa, com intervalo de confiança de 95%, sobre o processo de remoção de nitrato e nitrito, com faixa ótima de operação entre 3,2 e 5,4, cujas eficiências de remoção de nitrogênio foram de 100%.