Economic viability of a canadian biodigester for power generation in dairy farming / Viabilidade econômica da implantação de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica destinada à atividade leiteira

This study aimed to analyze the economic viability of implementing and using a Canadian biodigester for power generation in a milk production system. Specifically, we intended to estimate the generated power production, the total production cost (TC), the total operating cost (TOC), and the effective operating cost (EOC) of 1 kW of power generated, and estimate the break-even point of the power produced. The research was carried out on a farm located in southern Minas Gerais (Brazil) from January to December 2017. Three scenarios were analyzed through the tree-point estimation (most likely, optimistic, and pessimistic). Scenario 1 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 13 hours day-1 plus the use of 50% of the produced biofertilizer. Scenario 2 considered the use of power during 13 hours day-1 for the acclimatization of free-stall barns and milking parlor, which means an increase in power consumption estimated at 10% compared to scenario 1, plus the use of 75% of the produced biofertilizer. Moreover, scenario 3 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 6.5 hours day-1 plus 25% of the produced biofertilizer. All scenarios considered the amount charged per kWh by the Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG).(AU)

Objetivou-se analisar a viabilidade econômica da implantação e utilização de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica em um sistema de produção de leite. Especificamente, pretendeu-se estimar a produção de energia elétrica gerada, estimar o custo total de produção (CT), custo operacional total (COT) e custo operacional efetivo (COE) de um kW de energia gerada, e estimar o ponto de equilíbrio de energia produzida. A pesquisa foi realizada em uma propriedade localizada no sul de Minas Gerais, no período entre janeiro a dezembro de 2017. Realizou-se a análise de cenários MOP (mais provável, otimista e pessimista): cenários 1; 2 e 3. No cenário 1, foram considerados a utilização de energia elétrica para a climatização apenas dos galpões de free stall em 13 h dia-1, mais aproveitamento de 50% do biofertilizante produzido. No cenário 2, a utilização da energia elétrica foi de 13 h dia-1, utilizada para climatização dos galpões de free stall e sala de ordenha, um aumento de energia estimado em 10%, em relação ao cenário 1, mais aproveitamento de 75% do biofertilizante produzido; e, no cenário 3, adotou-se a utilização de energia elétrica para a climatização dos galpões de free stall em 6,5 h dia-1, mais aproveitamento de 25% do biofertilizante produzido. Em todos os cenários foi considerado o valor cobrado por kWh pela Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG). Realizou-se simulações de Monte Carlo com taxas mínimas de atratividade variando de zero a 50%. A geração de energia elétrica apresentou viabilidade econômica em todos os cenários, apresentando valor presente líquido (VLP) positivos, taxas internas de retorno acima da taxa mínima de atratividade, payback simples e descontados abaixo do horizonte de 10 anos e relações benefício-custo satisfatórias. O COE de 1 kWh de energia elétrica foi estimado em R$ 0,1990, R$ 0,1791 e R$ 0,3308 para os cenários 1, 2 e 3, respectivamente, enquanto que o CT médio, considerando todos os cenários, foi de R$ 0,5618 (±0,21), acima dos valores de aquisição na CEMIG, que seria de R$ 0,50. Os CT foram de R$ 99.804,42 para os cenários 1 e 2, e de R$ 92.424,09 para o 3, com taxa mínima de atratividade de 8,50, enquanto que COT foi de R$ 69.486,62 nos cenários 1 e 2, e de R$ 62.229,66 no 3. Em todos os cenários, a quantidade de energia elétrica gerada foi superior ao ponto de equilíbrio. Todos os modelos de simulação de Monte Carlo apresentaram VPL positivos, indicando que há grande probabilidade de ficarem acima do esperado.(AU)

Economic viability of a canadian biodigester for power generation in dairy farming / Viabilidade econômica da implantação de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica destinada à atividade leiteira

This study aimed to analyze the economic viability of implementing and using a Canadian biodigester for power generation in a milk production system. Specifically, we intended to estimate the generated power production, the total production cost (TC), the total operating cost (TOC), and the effective operating cost (EOC) of 1 kW of power generated, and estimate the break-even point of the power produced. The research was carried out on a farm located in southern Minas Gerais (Brazil) from January to December 2017. Three scenarios were analyzed through the tree-point estimation (most likely, optimistic, and pessimistic). Scenario 1 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 13 hours day-1 plus the use of 50% of the produced biofertilizer. Scenario 2 considered the use of power during 13 hours day-1 for the acclimatization of free-stall barns and milking parlor, which means an increase in power consumption estimated at 10% compared to scenario 1, plus the use of 75% of the produced biofertilizer. Moreover, scenario 3 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 6.5 hours day-1 plus 25% of the produced biofertilizer. All scenarios considered the amount charged per kWh by the Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG).

Objetivou-se analisar a viabilidade econômica da implantação e utilização de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica em um sistema de produção de leite. Especificamente, pretendeu-se estimar a produção de energia elétrica gerada, estimar o custo total de produção (CT), custo operacional total (COT) e custo operacional efetivo (COE) de um kW de energia gerada, e estimar o ponto de equilíbrio de energia produzida. A pesquisa foi realizada em uma propriedade localizada no sul de Minas Gerais, no período entre janeiro a dezembro de 2017. Realizou-se a análise de cenários MOP (mais provável, otimista e pessimista): cenários 1; 2 e 3. No cenário 1, foram considerados a utilização de energia elétrica para a climatização apenas dos galpões de free stall em 13 h dia-1, mais aproveitamento de 50% do biofertilizante produzido. No cenário 2, a utilização da energia elétrica foi de 13 h dia-1, utilizada para climatização dos galpões de free stall e sala de ordenha, um aumento de energia estimado em 10%, em relação ao cenário 1, mais aproveitamento de 75% do biofertilizante produzido; e, no cenário 3, adotou-se a utilização de energia elétrica para a climatização dos galpões de free stall em 6,5 h dia-1, mais aproveitamento de 25% do biofertilizante produzido. Em todos os cenários foi considerado o valor cobrado por kWh pela Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG). Realizou-se simulações de Monte Carlo com taxas mínimas de atratividade variando de zero a 50%. A geração de energia elétrica apresentou viabilidade econômica em todos os cenários, apresentando valor presente líquido (VLP) positivos, taxas internas de retorno acima da taxa mínima de atratividade, payback simples e descontados abaixo do horizonte de 10 anos e relações benefício-custo satisfatórias. O COE de 1 kWh de energia elétrica foi estimado em R$ 0,1990, R$ 0,1791 e R$ 0,3308 para os cenários 1, 2 e 3, respectivamente, enquanto que o CT médio, considerando todos os cenários, foi de R$ 0,5618 (±0,21), acima dos valores de aquisição na CEMIG, que seria de R$ 0,50. Os CT foram de R$ 99.804,42 para os cenários 1 e 2, e de R$ 92.424,09 para o 3, com taxa mínima de atratividade de 8,50, enquanto que COT foi de R$ 69.486,62 nos cenários 1 e 2, e de R$ 62.229,66 no 3. Em todos os cenários, a quantidade de energia elétrica gerada foi superior ao ponto de equilíbrio. Todos os modelos de simulação de Monte Carlo apresentaram VPL positivos, indicando que há grande probabilidade de ficarem acima do esperado.

DENSIDADES DE ESTOCAGEM PARA TILÁPIA DO NILO EM SISTEMA AQUAPÔNICO DE RAFT

A demanda por alimentos de origem animal, aliada à preocupação com a segurança alimentar dos seres humanos e dos animais, alimentos mais naturais sem uso de defensivos agrícolas e o uso consciente da água, vêm fazendo com que se aumentem os cuidados com a produção animal de modo mais ecológico e sustentável. Nesse contexto, este experimento será desenvolvido com o intuito de avaliar a produção da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus), linhagem Supreme, mantida em diferentes densidades de estocagem com e sem a integração com o cultivo de alface (Lactuca sativa) Baby Leaf em sistema aquapônico de Raft durante a terminação. O delineamento experimental utilizado é o bloco ao acaso com quatro tratamentos em esquema fatorial 2 x 2 (T1: 3 peixes/m² sem alface; T2: 6 peixes/m² sem alface; T3: 3 peixes/m² sem alface; T4: 6 peixes/m² com alface), repetindo no tempo, uma vez que o experimento foi repetido para proporcionar maior precisão dos resultados. Em cada fase serão avaliados: o desempenho produtivo da tilápia do Nilo e da alface; viabilidade econômica do sistema; análise de parâmetros limnólogicos, hemato-imunológicos e parasitológicos; rendimentos corporais da tilápia do Nilo; composição química do filé de tilápia e da alface. Observou-se que as unidades experimentais que na densidade de 6 peixes por metro quadrado com a presença da alface proporcionou melhores resultados, dados zootécnicos, hemato-imunológicos e também melhor viabilidade econômica.

The demand for food of animal origin, combined with the concern with the food safety of humans and animals, more natural foods without the use of agricultural pesticides and the conscientious use of water, has led to increased care with animal production. more ecological and sustainable way. In this context, this experiment will be developed in order to evaluate the production of Nile tilapia (Oreochromis niloticus), Supreme lineage, maintained at different stocking densities with and without integration with the lettuce (Lactuca sativa) "Baby Leaf" cultivation in aquaponic Raft system during termination. The experimental design used is a randomized block with four treatments in a 2 x 2 factorial scheme (T1: 3 fish/m² without lettuce; T2: 6 fish/m² without lettuce; T3: 3 fish/m² without lettuce; T4: 6 fish /m² with lettuce), repeating over time, since the experiment was repeated to provide greater accuracy of the results. In each phase, the following will be evaluated: the productive performance of Nile tilapia and lettuce; economic feasibility of the system; analysis of limnological, hemato-immunological and parasitological parameters; body income from Nile tilapia; chemical composition of tilapia and lettuce fillet. It was observed that the experimental units that in the density of 6 fish per square meter with the presence of lettuce provided better results, zootechnical, hemato-immunological data and also better economic viability.

Possibilidades de reuso de efluentes gerados na suinocultura visando à economia de água e fertilizantes químicos / Reuse of swine production wastewater to help save freshwater and chemical fertilizers

New technologies were introduced in pig farming in recent decades, mainly targeting higher productivity and cost reduction. This production intensification requires large consumption of water to maintain farm hygiene and animal health. Throughout the cleaning activity, liquid and solid wastes mix with clean water generating a pollutant effluent containing high concentrations of organic matter and biota and water bodies. The production and incorrect disposal of these wastes in areas with low nutrient demand have been causing leaching and pollutant percolation, leading to high contamination levels of surface and groundwater resources. This economic activity has been responsible for causing major environmental problems. This study aims to review the literature and highlight ways that pig farm effluent can be reused, in order to savefresh water and chemical fertilizers, thus reducing pollution and environment degradation generated by this production sector.

Novas tecnologias foram introduzidas na suinocultura nas últimas décadas, visando principalmente, o aumento de produtividade e redução dos custos de produção. Como resposta a essa intensificação, um grande consumo de água se faz necessário para manter a higiene do local e a saúde dos animais. Nesse processo os resíduos líquidos e sólidos se misturam com a água durante a limpeza, formando um efluente líquido bastante poluente, com altas concentrações de matéria orgânica e nutrientes, que, quando não são corretamente manejados e tratados, podem causar grande impacto sobre a biota do solo e água. A produção e disposição incorreta destes dejetos, em áreas onde não se tem uma demanda por nutrientes suficiente, têm causado a lixiviação e percolação de poluentes, apresentando altos índices de contaminação de recursos hídricos superficiais e subterrâneos, tornando este setor responsável por grandes problemas ambientais. Este trabalho tem como objetivo, demonstrar através de uma revisão bibliográfica algumas possibilidades de reuso de efluentes gerados na suinocultura visando a economia de água e fertilizantes químicos, consequentemente a diminuição da poluição e degradação gerada por este setor.

Possibilidades de reuso de efluentes gerados na suinocultura visando à economia de água e fertilizantes químicos / Reuse of swine production wastewater to help save freshwater and chemical fertilizers

New technologies were introduced in pig farming in recent decades, mainly targeting higher productivity and cost reduction. This production intensification requires large consumption of water to maintain farm hygiene and animal health. Throughout the cleaning activity, liquid and solid wastes mix with clean water generating a pollutant effluent containing high concentrations of organic matter and biota and water bodies. The production and incorrect disposal of these wastes in areas with low nutrient demand have been causing leaching and pollutant percolation, leading to high contamination levels of surface and groundwater resources. This economic activity has been responsible for causing major environmental problems. This study aims to review the literature and highlight ways that pig farm effluent can be reused, in order to savefresh water and chemical fertilizers, thus reducing pollution and environment degradation generated by this production sector.(AU)

Novas tecnologias foram introduzidas na suinocultura nas últimas décadas, visando principalmente, o aumento de produtividade e redução dos custos de produção. Como resposta a essa intensificação, um grande consumo de água se faz necessário para manter a higiene do local e a saúde dos animais. Nesse processo os resíduos líquidos e sólidos se misturam com a água durante a limpeza, formando um efluente líquido bastante poluente, com altas concentrações de matéria orgânica e nutrientes, que, quando não são corretamente manejados e tratados, podem causar grande impacto sobre a biota do solo e água. A produção e disposição incorreta destes dejetos, em áreas onde não se tem uma demanda por nutrientes suficiente, têm causado a lixiviação e percolação de poluentes, apresentando altos índices de contaminação de recursos hídricos superficiais e subterrâneos, tornando este setor responsável por grandes problemas ambientais. Este trabalho tem como objetivo, demonstrar através de uma revisão bibliográfica algumas possibilidades de reuso de efluentes gerados na suinocultura visando a economia de água e fertilizantes químicos, consequentemente a diminuição da poluição e degradação gerada por este setor.(AU)

The effects of trace elements, cations, and environmental conditions on protocatechuate 3,4-dioxygenase activity

Phenanthracene is a highly toxic organic compound capable of contaminating water and soils, and biodegradation is an important tool for remediating polluted environments. This study aimed to evaluate the effects of trace elements, cations, and environmental conditions on the activity of the protocatechol 3,4-dioxygenase (P3,4O) enzyme produced by the isolate Leifsonia sp. in cell-free and immobilized extracts. The isolate was grown in Luria Bertani broth medium (LB) amended with 250 mg L-1 of phenanthrene. Various levels of pH (4.0-9.0), temperature (5-80 °C), time (0-90 min), trace elements (Cu2+, Hg2+ and Fe3+), and cations (Mg2+, Mn2+, K+ and NH4+) were tested to determine which conditions optimized enzyme activity. In general, the immobilized extract exhibited higher enzyme activity than the cell-free extract in the presence of trace elements and cations. Adding iron yielded the highest relative activity for both cell-free and immobilized extracts, with values of 16 and 99 %, respectively. Copper also increased enzyme activity for both cell-free and immobilized extracts, with values of 8 and 44 %, respectively. Enzyme activity in the phosphate buffer was high across a wide range of pH, reaching 80 % in the pH range between 6.5 and 8.0. The optimum temperatures for enzyme activity differed for cell-free and immobilized extracts, with maximum enzyme activity observed at 35 ºC for the cell-free extract and at 55 ºC for the immobilized extract. The cell-free extract of the P3,4O enzyme exhibited high activity only during the first 3 min of incubation, when it showed 50 % relative activity, and dropped to 0 % after 60 min of incubation. By contrast, activity in the immobilized extract was maintained during 90 min of incubation. This isolate has important characteristics for phenanthrene biodegradation, producing high quantities of the P3,4O enzyme that forms part of the most important pathway for PAH biodegradation.(AU)

The effects of trace elements, cations, and environmental conditions on protocatechuate 3,4-dioxygenase activity

Phenanthracene is a highly toxic organic compound capable of contaminating water and soils, and biodegradation is an important tool for remediating polluted environments. This study aimed to evaluate the effects of trace elements, cations, and environmental conditions on the activity of the protocatechol 3,4-dioxygenase (P3,4O) enzyme produced by the isolate Leifsonia sp. in cell-free and immobilized extracts. The isolate was grown in Luria Bertani broth medium (LB) amended with 250 mg L-1 of phenanthrene. Various levels of pH (4.0-9.0), temperature (5-80 °C), time (0-90 min), trace elements (Cu2+, Hg2+ and Fe3+), and cations (Mg2+, Mn2+, K+ and NH4+) were tested to determine which conditions optimized enzyme activity. In general, the immobilized extract exhibited higher enzyme activity than the cell-free extract in the presence of trace elements and cations. Adding iron yielded the highest relative activity for both cell-free and immobilized extracts, with values of 16 and 99 %, respectively. Copper also increased enzyme activity for both cell-free and immobilized extracts, with values of 8 and 44 %, respectively. Enzyme activity in the phosphate buffer was high across a wide range of pH, reaching 80 % in the pH range between 6.5 and 8.0. The optimum temperatures for enzyme activity differed for cell-free and immobilized extracts, with maximum enzyme activity observed at 35 ºC for the cell-free extract and at 55 ºC for the immobilized extract. The cell-free extract of the P3,4O enzyme exhibited high activity only during the first 3 min of incubation, when it showed 50 % relative activity, and dropped to 0 % after 60 min of incubation. By contrast, activity in the immobilized extract was maintained during 90 min of incubation. This isolate has important characteristics for phenanthrene biodegradation, producing high quantities of the P3,4O enzyme that forms part of the most important pathway for PAH biodegradation.

Inovações tecnológicas na caprinocultura / Technological innovation in goat production

The Brazilian agribusiness has being passed through intensive growth and it has been stimulating transformations of the productive systems both in intensification and professionalization of animal production. In this regard, producers are seeking the use of strategies to better attend the new challenges of the animal production. Among the strategies stands out the technological innovations, which should result in real benefit to the activity by increasing productivity, improving products quality and providing protection to the environment. As other segments of the Brazilian agribusiness, in goat production there is an increased demand for the application of technological innovation once this system needs to be more competitive in the global market. Among the technological innovations applied for goat production, this review addressed the most relevant in the reproduction (from methods for estrus induction to transgenic practice), animal breeding (biogenetic), health management (innovation on diagnosis and prevention of the most prevalent diseases), nutrition (feeding systems innovations) and waste treatment (reduction of environment contamination) areas. The joint use of the technological innovations in the different segments linked to the goat production chain can contribute to improve herds quality as well as the generated produces.(AU)

O largo crescimento do setor de agronegócios no Brasil tem estimulado mudanças nos sistemas produtivos, tanto na intensificação, como na profissionalização da produção. Dessa forma, os produtores têm buscado estratégias para melhor atender aos desafios da atividade pecuária atual, dentre as quais se destacam as inovações tecnológicas que devem resultar em comprovado benefício à atividade, seja pelo aumento em produtividade, seja pela melhoria na qualidade dos produtos, seja pela conscientização do respeito ao meio ambiente. Assim como em outros segmentos do agronegócio brasileiro, na caprinocultura existe uma demanda crescente pela aplicação de inovações tecnológicas, uma vez que o sistema produtivo precisa ser mais competitivo para se manter no mercado. Dentre as inovações tecnológicas aplicadas na caprinocultura, foram abordadas as mais relevantes nas áreas de reprodução (desde métodos para indução de cio até a prática da transgenia), melhoramento genético (biogenética), sanidade (inovações no diagnóstico e prevenção de doenças de maior impacto na criação), nutrição (inovações nos sistemas de alimentação) e tratamento de dejetos (diminuição de contaminantes no ambiente). A utilização conjunta das inovações tecnológicas nos diferentes segmentos associados à cadeia produtiva caprina pode fazer com que ocorram melhorias nos rebanhos assim como nos produtos gerados.(AU)

Inovações tecnológicas na caprinocultura / Technological innovation in goat production

The Brazilian agribusiness has being passed through intensive growth and it has been stimulating transformations of the productive systems both in intensification and professionalization of animal production. In this regard, producers are seeking the use of strategies to better attend the new challenges of the animal production. Among the strategies stands out the technological innovations, which should result in real benefit to the activity by increasing productivity, improving products quality and providing protection to the environment. As other segments of the Brazilian agribusiness, in goat production there is an increased demand for the application of technological innovation once this system needs to be more competitive in the global market. Among the technological innovations applied for goat production, this review addressed the most relevant in the reproduction (from methods for estrus induction to transgenic practice), animal breeding (biogenetic), health management (innovation on diagnosis and prevention of the most prevalent diseases), nutrition (feeding systems innovations) and waste treatment (reduction of environment contamination) areas. The joint use of the technological innovations in the different segments linked to the goat production chain can contribute to improve herds quality as well as the generated produces.

O largo crescimento do setor de agronegócios no Brasil tem estimulado mudanças nos sistemas produtivos, tanto na intensificação, como na profissionalização da produção. Dessa forma, os produtores têm buscado estratégias para melhor atender aos desafios da atividade pecuária atual, dentre as quais se destacam as inovações tecnológicas que devem resultar em comprovado benefício à atividade, seja pelo aumento em produtividade, seja pela melhoria na qualidade dos produtos, seja pela conscientização do respeito ao meio ambiente. Assim como em outros segmentos do agronegócio brasileiro, na caprinocultura existe uma demanda crescente pela aplicação de inovações tecnológicas, uma vez que o sistema produtivo precisa ser mais competitivo para se manter no mercado. Dentre as inovações tecnológicas aplicadas na caprinocultura, foram abordadas as mais relevantes nas áreas de reprodução (desde métodos para indução de cio até a prática da transgenia), melhoramento genético (biogenética), sanidade (inovações no diagnóstico e prevenção de doenças de maior impacto na criação), nutrição (inovações nos sistemas de alimentação) e tratamento de dejetos (diminuição de contaminantes no ambiente). A utilização conjunta das inovações tecnológicas nos diferentes segmentos associados à cadeia produtiva caprina pode fazer com que ocorram melhorias nos rebanhos assim como nos produtos gerados.

Broiler litter reutilization applying different composting concepts

Broiler litter reutilization consists in using the same bedding material to cover the house floor for several broiler flocks. This requires the litter to be treated in order to reduce the amount of microorganisms, according to international recommendations. The aim of this study was to evaluate two methods of broiler litter fermentation based on composting concepts and their effect on litter and the air quality during fermentation in small-scale broiler houses. The experiment was carried out in the Environmental Laboratory I of the School of Agricultural Engineering of the State University of Campinas, utilizing six small-scale houses. Litter from the same grow-out (one, two or three) was distributed in two experimental houses, where it was either piled or spread. Before beginning the treatment, six litter samples were collected from each house and analyzed for total nitrogen content, humidity, pH and microbial counts. Litter humidity, gas emission (NH3 and CO2), environmental temperature, air relative humidity, and air velocity were determined during and after composting. Bacterial population, especially of Salmonella sp, was higher when the litter was piled compared with spread litter. However, fungi population showed a different pattern, decreasing after composting. Nevertheless, both treatments were not able to significantly reduce bacterial counts, specifically Salmonella sp, when the population before and after fermentation were compared(AU)

Broiler litter reutilization applying different composting concepts

Broiler litter reutilization consists in using the same bedding material to cover the house floor for several broiler flocks. This requires the litter to be treated in order to reduce the amount of microorganisms, according to international recommendations. The aim of this study was to evaluate two methods of broiler litter fermentation based on composting concepts and their effect on litter and the air quality during fermentation in small-scale broiler houses. The experiment was carried out in the Environmental Laboratory I of the School of Agricultural Engineering of the State University of Campinas, utilizing six small-scale houses. Litter from the same grow-out (one, two or three) was distributed in two experimental houses, where it was either piled or spread. Before beginning the treatment, six litter samples were collected from each house and analyzed for total nitrogen content, humidity, pH and microbial counts. Litter humidity, gas emission (NH3 and CO2), environmental temperature, air relative humidity, and air velocity were determined during and after composting. Bacterial population, especially of Salmonella sp, was higher when the litter was piled compared with spread litter. However, fungi population showed a different pattern, decreasing after composting. Nevertheless, both treatments were not able to significantly reduce bacterial counts, specifically Salmonella sp, when the population before and after fermentation were compared

CODIGESTÃO DE DEJETOS DE BOVINOS LEITEIROS NA PROMOÇÃO DA SAÚDE ÚNICA

Os objetivos do estudo foram avaliar a qualidade do efluente quanto a dinâmica da população de Escherichia coli, presença de E. coli shigatoxigênicas e eliminação de ovos de helmintos. Além de avaliar a produção e os potenciais de produção de biogás pelo processo de codigestão anaeróbia dos dejetos de bovinos leiteiros com e sem adição de 7% de caldo de cana-de-açúcar e biorremediador. Para o ensaio 1, foram utilizados dez biodigestores bateladas divididos em dois tratamentos, dejeto sem caldo de cana-de-açúcar (DSC) e dejeto com caldo (DCC), com tempo de retenção hidráulica (TRH) foi de 90 dias. O ensaio 2, foi realizado concomitante ao primeiro, com a mesma distribuição de tratamentos, para o monitoramento periódico da dinâmica da população E. coli e presença E. coli shigatoxigênicas, do pH e da acidez volátil. Para tanto, foram abastecidos mais 36 biodigestores bateladas, construídos de garrafas de material plástico de um litro, sendo analisadas duas repetições por tratamento a cada dez dias. As reduções das populações de E. coli foram significativas no DSC (60 dias) e no DCC (20 dias). Para E. coli shigatoxigênicas ocorreu em um período mais curto, 40 dias no DSC e menos de 10 dias no DCC. Posteriormente, foram realizados mais dois ensaios para avaliar a produção e potencial de produção de biogás e contagem de ovos de helmintos. Foram utilizados 20 biodigestores bateladas, com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 90 dias, para cada ensaio. Os tratamentos foram distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x2 representados pelo biorremediador (com e sem adição) e caldo (com e sem adição). Os tratamentos que tiveram adição de caldo de cana-de-açúcar apresentaram menores médias de produção de biogás, quando comparado aos tratamentos que não tiveram a sua inclusão. Ainda com relação a qualidade do efluente, houve redução de 100% de ovos de helmintos para todos os tratamentos. Portanto, os ensaios demonstraram que a dose de caldo de cana utilizada (7%), mostrou-se muito relevante sob o ponto de vista de sanitização, com a potencialização da redução e inativação da população de E. coli e E. coli shigatoxigênicas (stx2 e eae) em dejetos de bovinos leiteiros. Entretanto, levou a instabilidade do processo de codigestão anaeróbia para produção de biogás. O período de 90 dias de codigestão anaeróbia foi eficaz na eliminação de ovos nematoides gastrointestinais, em todos os substratos analisados.

The objectives of the study were to evaluate the effluent quality in a dynamic situation of the Escherichia coli population, the presence of E. coli shigatoxigenic and the elimination of helminth eggs. In addition, evaluating the production and potential of biogas production by the process of anaerobic codigestion of the waste of dairy cattle with and without addition of 7% of sugarcane broth and bioremediator. For test 1, ten batch biodigesters were divided in two treatments, with no sugarcane broth (W) and waste with sugarcane broth (WWSC), with hydraulic retention time (HRT) of 90 days. Experiment 2 was carried out concomitantly with the first one, it had the same distribution of treatments, to realize the periodic monitoring of dynamic population of E. coli and presence of E. coli shigatoxigenic, pH and volatile acidity. To this end, 36 batch biodigesters were used, consisting of bottles of one liter plastic material, and two replicates per treatment were analyzed every ten days. Reductions of E. coli populations were significant in W (60 days) and in WWSC (20 days). For E. coli shigatoxigenic occurred in a shorter period, 40 days in W and less than 10 days in WWSC. Subsequently, two more tests were carried out to evaluate the production and potential of biogas production and helminths egg counting. 20 batch biodigesters with 90 days hydraulic retention time (HRT) were used for each test. The treatments were distributed in a completely randomized design, in a 2x2 factorial arrangement represented by the bioremediator (with and without addition) and broth (with and without addition). The treatments that had sugarcane broth addition had lower biogas production averages when compared to the treatments that did not have sugarcane broth inclusion. Still referring to the effluent quality, there was a reduction of 100% of helminth eggs for all treatments. Therefore, the experiments showed that the dose of sugarcane broth used (7%) was very relevant from the point of view of sanitization, with the potentiation of the reduction and inactivation of the E. coli and shigatoxigenic E. coli populations (stx2 and eae) in dairy cattle waste. However, it led to the instability of the anaerobic codigestion process for biogas production. The 90 days period of anaerobic codigestion was effective in the elimination of gastrointestinal nematode eggs in all substrates analyzed.

Composting as alternative treatment of solid wastes from laboratory animal care facilities / Compostagem como alternativa de tratamento de resíduos sólidos de biotérios

This study evaluated composting as a means of treating wastes from rabbits, guinea pigs, mice and hamsters from animal care facilities and its subsequent use for agricultural purposes. We built six compost windrows with 500kg solid wastes mixed with 221.65kg of cotton waste each, which gave a C:N ratio of nearly 30:1. Chemical, microbiological and parasitological analyses of the wastes and the composts were performed before and after treatment. Temperature and pH were measured inside the windrows throughout the experiment. The initial temperature of 28°C increased to a peak of 60°C and decreased to stabilization within approximately 100 days. The pH values oscillated between 6.5 and 8.0, the range indicated to assure pathogen removal and compost quality. At the end of the experiment, over 90% of Escherichia coli, Salmonella sp, protozoan oocysts and helminth eggs were efficiently eliminated in most of the composts. Chemical analyses detected suitable contents of macro and micronutrients and acceptable levels of heavy metals in the composts. We conclude that composting is an efficient method to treat the solid wastes produced by the studied species held in animal care facilities. It eliminates or reduces microorganism content, producing class B biosolids that can be used with restriction in agricultural practices.

Optimization studies on production of a salt-tolerant protease from Pseudomonas aeruginosa strain BC1 and its application on tannery saline wastewater treatment

Treatment and safe disposal of tannery saline wastewater, a primary effluent stream that is generated by soaking salt-laden hides and skin is one of the major problems faced by the leather manufacturing industries. Conventional treatment methods like solar evaporation ponds and land composting are not eco-friendly as they deteriorate the ground water quality. Though, this waste stream is comprised of high concentration of dissolved proteins the presence of high salinity (1-6 % NaCl by wt) makes it non-biodegradable. Enzymatic treatment is one of the positive alternatives for management of such kind of waste streams. A novel salt-tolerant alkaline protease obtained from P.aeruginosa (isolated from tannery saline wastewater) was used for enzymatic degradation studies. The effect of various physical factors including pH, temperature, incubation time, protein source and salinity on the activity of identified protease were investigated. Kinetic parameters (Km , Vmax) were calculated for the identified alkaline protease at varying substrate concentrations. Tannery saline wastewater treated with identified salt tolerant protease showed 75 % protein removal at 6 h duration and 2 % (v/v) protease addition was found to be the optimum dosage value.