Anaerobic soil disinfestation with ethanol or sucrose reduces the viability of Meloidogyne javanica and Stromatinia cepivora

Anaerobic soil disinfestation (ASD) is an ecological alternative to chemical soil fumigation. However, little is known about the potential of this technique for the management of Meloidogyne javanica and Stromatinia cepivora. To test the hypothesis that ASD reduces the viability of these two pathogens, we assessed ethanol (5%, v:v) and sucrose (5%, m:v) as carbon sources for ASD, for an incubation period of three weeks. Twenty kilograms of soil naturally infested with M. javanica (82 ± 43 J2 100 cm-3 soil) were placed into a plastic container. Polyester traps, each with 15 S. cepivora sclerotia, were buried at 10 and 20 cm depth per container. ASD with diluted ethanol or sucrose (5% v:v or m:v) was compared to the untreated control (UTC), chemical fumigant metam sodium (MS), and soil saturation with water. In comparison to the UTC, ASD using ethanol reduced the numbers of J2 in soil and the galls in tomato roots by more than 93%, a degree of suppression similar to that achieved when using MS. The viability of sclerotia of S. cepivora was reduced by ASD using ethanol or sucrose from 38.12 to 58.1% compared to the UTC. ASD for three weeks using ethanol or sucrose (5%) reduces the viability of M. javanica and S. cepivora in the microcosm.(AU)

Efficiency of the anaerobic baffled reactor followed by anaerobic filter in the removal of nutrients and pathogenic organisms in fish processing effluents / [Eficiência do reator ABR seguido de filtro anaeróbio na remoção de nutrientes e de organismos patogênicos em efluentes de processamento de pescado]

The aquaculture showed high growth along with the increase in the consumption of animal protein from this sector. The processing industries facilitate the preparation of fish for the consumer; however, they generate large volumes of effluents with a high polluting potential. Environmental legislation establishes norms for the release of effluents, making it necessary to implement treatment systems to reduce the pollutants generated. The objective of this work was to evaluate the performance of a compartmentalized anaerobic reactor (ABR) followed by an anaerobic filter (AF) treating fish processing effluent. The work was carried out in a slaughterhouse that had an effluent treatment station consisting of a static sieve, grease box, ABR reactor and anaerobic filter. Monitoring consisted of physical-chemical and biological analyzes of samples collected from the influent and effluents from each stage of treatment. The parameters evaluated were ammonia, nitrite, nitrate, NTK, phosphate and coliforms. The average results of the removal efficiency of these parameters, respectively, for the ABR reactor were 5, 40, 69, -19, -25 and 83%, and for the AF -0.5, 73, 53, 10, -17 and -17%. The system composed by the ABR reactor followed by the Anaerobic Filter showed high removal of nitrite, nitrate, and coliforms.

A atividade de aquicultura apresentou elevado crescimento, juntamente com o aumento do consumo de proteína animal proveniente desse setor. As indústrias de processamento facilitam o preparo do pescado ao consumidor, todavia geram grandes volumes de efluentes de alto potencial poluidor. A legislação ambiental estabelece normas para o lançamento de efluentes, tornando necessária a implementação de sistemas de tratamento para a redução dos poluentes gerados. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de um reator anaeróbio compartimentado (ABR) seguido por filtro anaeróbio (FA), tratando efluente de processamento de pescado. O trabalho foi desenvolvido em um frigorífico que possuía uma estação de tratamento de efluentes composta por peneira estática, caixa de gordura, reator ABR e filtro anaeróbio. O monitoramento consistiu em análises físico-químicas e biológicas de amostras coletadas do afluente e dos efluentes de cada etapa do tratamento. Os parâmetros avaliados foram: amônia, nitrito, nitrato, NTK, fosfato e coliformes. Os resultados médios da eficiência de remoção desses parâmetros, respectivamente, do reator ABR foram de 5, 40, 69, -19, -25 e 83%, e do FA -0,5, 73, 53, 10, -1, e -17%. O sistema composto pelo reator ABR seguido pelo filtro anaeróbio apresentou alta remoção de nitrito, nitrato e coliformes.

Evaluation of the efficiency of anaerobic reactors in the removal of pollutants from fish processing effluents / Avaliação da eficiência de reatores anaeróbios na remoção de poluentes em efluentes do processamento de pescado

The objective of the present work was to evaluate the performance of a compartmentalized anaerobic reactor (CAR) followed by anaerobic filter in real scale, effluent treatment from fish fridge processing. The work was developed in a fish fridge located in the south of the state of Minas Gerais, which has an effluent treatment plant composed of static screen, grease removal device, CAR reactor and anaerobic filter. The monitoring happened trough physical-chemical parameters of fluids and effluents from all sampling points of the plant biweekly. The parameters evaluated were temperature, pH, chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total suspended solids (TSS), volatile suspended solids (VSS), volatile fatty acids (VFA) and alkalinity. Operational problems found in the primary treatment were not limiting for the system performance, which managed to meet the parameters of environmental legislation in Minas Gerais according to the efficiency of removal of COD, BOD and VSS from wastewater from fish processing.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de reator anaeróbio compartimentado (RAC) seguido por filtro anaeróbio em escala real tratando efluentes do processamento de frigorífico de pescado. O trabalho foi desenvolvido em um frigorífico de pescado localizado no sul do estado de Minas Gerais, que possui uma estação de tratamento de efluentes composta por peneira estática, caixa de gordura, reator ABR e filtro anaeróbio. O monitoramento do sistema consistiu em um conjunto de análises físico-químicas dos afluentes e efluentes de todos os pontos de coleta de amostras da estação de tratamento coletados quinzenalmente. Os parâmetros avaliados foram temperatura, pH, demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), sólidos suspensos totais (SST), sólidos suspensos voláteis (SSV), ácidos voláteis totais (AVT) e alcalinidade. Problemas operacionais encontrados no tratamento primário não foram limitantes para o sistema, que conseguiu atender parâmetros da legislação ambiental de Minas Gerais quanto à eficiência de remoção de DQO, DBO e SSV das águas residuárias do processamento de pescado. O sistema de tratamento é uma alternativa promissora para o tratamento de efluentes do processamento de pescado.

Anaerobic co-digestion of swine manure and forage at two harvesting ages / Co-digestão anaeróbia dos dejetos de suínos e forragem em duas idades de colheita

The co-digestion of swine manure with vegetable waste is an alternative that can increase the production of biogas and methane generated by the isolated digestion of manure. However, recommendations that are based on the best ratio between manure and forage, as well as the age of harvest, are still scarce in the literature. This study was conducted to evaluate inclusions (0, 25, 50, 75 and 100%) of the total solids (TS) of Elephant grass (Pennisetum purpureum Schum) harvested at two ages medium age (MA) at 45 days of growth and advanced age (AA) at 90 days in co-digestion with swine manure, using an entirely randomized design in a 5x2 factorial scheme. Batch digesters were used and biogas production was monitored for 12 weeks. There was influence of forage age (P <0.05) on the degradation of solids and neutral detergent fiber, with higher values for the substrates containing MA forage. The highest CH4 yields were obtained by the substrates containing MA forage in the inclusion of 27.7 and 31.6%, being 253.7 and 222.2 L of CH4 per Kg of total or volatile solids. The age of the forages influenced the onset and persistence of biogas production, being advantageous only in the inclusion of 25% of MA forage. The AA forage inclusion is not recommended for co-digestion with swine manure.

A co-digestão dos dejetos suínos associados a resíduos vegetais é uma alternativa que pode elevar as produções de biogás e metano alcançadas pela digestão isolada do dejeto. No entanto, recomendações que se baseiem na melhor proporção entre dejeto e forragem, assim como na idade de colheita ainda são escassas na literatura. O objetivo do trabalho foi avaliar inclusões crescentes (0, 25, 50, 75 e 100% dos sólidos totais (ST) de capim elefante (Pennisetum purpureum Schum.) colhido em duas idades de corte mediana (MA) aos 45 dias de crescimento e avançada (AA) aos 90 dias, empregado em co-digestão com o dejeto suíno, adotando-se delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 5x2. Foram utilizados biodigestores batelada de bancada, sendo as produções de biogás acompanhadas durante 12 semanas. Houve influência da idade da forragem (P<0,05) na degradação de sólidos e fibra em detergente neutro, com maiores valores para os substratos que continham a forragem MA. Os maiores rendimentos de CH4 foram alcançados pelos substratos que continham forragem MA na inclusão de 27,7 e 31,6 %, sendo de 253,7 e 222,2 L de CH4 por Kg de ST ou sólido volátil adicionado. A idade das forragens influenciou o início e a persistência das produções de biogás ao longo do período de digestão, sendo vantajosa apenas na inclusão de 25% de forragem com MA.

Gestão ambiental aplicada a sanidade suídea

A suinocultura brasileira possui importância econômica e encontra-se no quarto lugar no ranking de produção de carne suína mundial. Seu desenvolvimento está intimamente ligado à promoção da sanidade nos planteis e a correta gestão ambiental. Dejetos sólidos, efluentes brutos de suínos, carcaças e restos de animais mortos apresentam alto poder poluente e de disseminação de doenças e devem ser tratados por processos biológicos que incluem a compostagem, a biodigestão anaeróbia e os leitos cultivados. Estas tecnologias são capazes de atingir os objetivos sanitários e ambientais. A suinocultura do século XXI deve ser voltada para a sustentabilidade nos seus principais quatro pilares da produção que são o social, o econômico, o sanitário e o ambiental, onde a sanidade e os cuidados com o ambiente devem estar associados e praticados em harmonia.

Gestão ambiental aplicada a sanidade suídea

A suinocultura brasileira possui importância econômica e encontra-se no quarto lugar no ranking de produção de carne suína mundial. Seu desenvolvimento está intimamente ligado à promoção da sanidade nos planteis e a correta gestão ambiental. Dejetos sólidos, efluentes brutos de suínos, carcaças e restos de animais mortos apresentam alto poder poluente e de disseminação de doenças e devem ser tratados por processos biológicos que incluem a compostagem, a biodigestão anaeróbia e os leitos cultivados. Estas tecnologias são capazes de atingir os objetivos sanitários e ambientais. A suinocultura do século XXI deve ser voltada para a sustentabilidade nos seus principais quatro pilares da produção que são o social, o econômico, o sanitário e o ambiental, onde a sanidade e os cuidados com o ambiente devem estar associados e praticados em harmonia.(AU)

Anaerobic co-digestion of swine manure with sweet potato or cassava in different C/N ratios / Co-digestão anaeróbia dos dejetos de suínos com batata doce ou mandioca em diferentes relações C/N

Anaerobic co-digestion (AcoD) of waste is a method of increasing methane (CH4) yield and improving biofertilizer quality. This study aimed to evaluate the best AcoD conditions for swine manure (SM) with sweet potato (SP) or cassava (C) in different amounts in semi-continuous biodigesters. Initially, using batch biodigesters, an AcoD test of the SM with SP or C was performed, adopting carbon/nitrogen (C/N) ratios of 10/1, 13/1, 17/1, and 22/1. Based on the results, a C/N ratio of 10/1 was chosen, which was the proportion that resulted in the highest reduction of volatile solids (VS) and specific biogas production. From these results, the experiment was carried out in semi-continuous biodigesters, consisting of three treatments (control (SM), SP 10/1, and C 10/1) with five replicates and a hydraulic retention time (HRT) of 30 days. Total solid (TS) and volatile solid (VS) reductions, biogas and CH4 yields, alkalinity, and volatile acidity were measured. The control treatment differed from the others and resulted in decreased biogas yield (752 LN.kgVSadded -1), CH4 (449 LN.kgVSadded -1), and CH4 content (59.7%). The AcoD treatments (SP and C) did not differ significantly for biogas yield (respectively, 901 and 883 LN.kgVSadded -1) and CH4 (respectively, 590 and 547 LN.kgVSadded -1); however, they differed in CH4 content (65.5% and 61.9% respectively). The treatments showed general reduction averages of 76.1% and 85.9% for TS and VS, respectively, with no statistical difference found between them. The AcoD of the SM with SP or C increased the production and quality of the biogas, increasing the concentration of CH4 therein.(AU)

A co-digestão anaeróbia dos resíduos é uma alternativa para aumentar a produção de metano (CH4) e melhorar a qualidade do biofertilizante. Este estudo teve como objetivo avaliar a melhor condição de coDA dos dejetos de suínos (DS), acrescidos de batata doce (BD) ou mandioca (M) em diferentes inclusões, em biodigestores semi-contínuos. Inicialmente, utilizando biodigestores batelada, foi realizado ensaio de coDA dos DS com BD ou M, adotando-se as relações C/N iguais a 10/1, 13/1, 17/1, e 22/1. Com base nos resultados elegeu-se a relação C/N de 10/1, como sendo a proporção que apresentou maiores reduções de sólidos voláteis (SV) e produções específicas de biogás. A partir destes resultados, efetivou-se o experimento em biodigestores semi-contínuos, composto por três tratamentos (controle (DS), BD 10/1 e M 10/1) com cinco repetições cada, e tempo de retenção hidráulica (TRH) de 30 dias. Foram mensuradas as reduções de sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV), produções de biogás e CH4, alcalinidade e acidez volátil. O tratamento controle diferiu dos demais e apresentou menor desempenho no rendimento de biogás (752 LN.kgSVadic -1), CH4 (449 LN.kgSVadic -1) e concentração de CH4 (59,7%). Os tratamentos em coDA (BD e M) não diferiram entre si para o rendimento de biogás (901 e 883 LN.kgSVadic -1) e CH4 (590 e 547 LN.kgSVadic -1), no entanto diferiram na concentração de CH4 (65,5 e 61,9%, respectivamente). Os tratamentos apresentaram médias gerais de reduções de 76,1 e 85,9% para ST e SV, respectivamente, não sendo encontrada diferença estatística entre eles. A coDA do DS com BD ou M aumentou a produção e a qualidade do biogás, elevando a concentração de CH4 no mesmo.(AU)

Genetic diversity of 16S rRNA and mcrA genes from methanogenic archaeas

Methanogenic archaeas are found in aquatic and terrestrial environments and are fundamental in the conversion of organic matter into methane, a gas that has a potential use as renewable source of energy, which is also considered as one of the main agents of the greenhouse effect. The vast majority of microbial genomes can be identified by a conservative molecular marker, the 16S ribosomal gene. However, the mcrA gene have been using in studies of methanogenic archaea diversity as an alternative marker, highly conserved and present only in methanogens. This gene allows the expression of the enzyme Methyl-coenzyme M reductase, the main agent in converting by-products of anaerobic digestion into methane. In this context, we aimed to study the genetic diversity of mcrA and 16S rRNA genes sequences available in databases. The nucleotide sequences were selected from the NCBI. The heterozygosity and molecular diversity indexes were calculated using the Arlequin 3.5 software, with plots generated by package R v3.0. The diversity and heterozygosity indices for both genes may have been influenced by the number and size of the sequences. Descriptive analysis of genetic diversity generated by sequences deposited in databases allowed a detailed study of these molecules. It is known that the organisms in a population are genetically distinct, and that, despite having similarities in their gene composition, the differences are essential for their adaptation to different environments.

Genetic diversity of 16S rRNA and mcrA genes from methanogenic archaeas

Methanogenic archaeas are found in aquatic and terrestrial environments and are fundamental in the conversion of organic matter into methane, a gas that has a potential use as renewable source of energy, which is also considered as one of the main agents of the greenhouse effect. The vast majority of microbial genomes can be identified by a conservative molecular marker, the 16S ribosomal gene. However, the mcrA gene have been using in studies of methanogenic archaea diversity as an alternative marker, highly conserved and present only in methanogens. This gene allows the expression of the enzyme Methyl-coenzyme M reductase, the main agent in converting by-products of anaerobic digestion into methane. In this context, we aimed to study the genetic diversity of mcrA and 16S rRNA genes sequences available in databases. The nucleotide sequences were selected from the NCBI. The heterozygosity and molecular diversity indexes were calculated using the Arlequin 3.5 software, with plots generated by package R v3.0. The diversity and heterozygosity indices for both genes may have been influenced by the number and size of the sequences. Descriptive analysis of genetic diversity generated by sequences deposited in databases allowed a detailed study of these molecules. It is known that the organisms in a population are genetically distinct, and that, despite having similarities in their gene composition, the differences are essential for their adaptation to different environments.(AU)

Phosphorus forms and lability of organic matter during anaerobic digestion of swine manure / Formas de fósforo e labilidade da matéria orgânica durante a biodegradação anaeróbia do dejeto suíno

Understanding the dynamics of the organic matter and nutrients in pig manure submitted to anaerobic digestion is important to assist in decision-making regarding the use of anaerobic biofertilizer in agriculture. Accordingly, this study was carried out with the objective of evaluating the changes in organic matter, quantified as the content of carbon in the humic and oxidizable fractions, and in the content of the organic and inorganic forms of phosphorus in the solid fraction of the manure, as a function of digestion time in anaerobic reactors. Evaluations were carried out after 7, 14, 21, 28, 35, 42, and 49 days of digestion, and the results were compared to the raw manure. Changes in organic matter occurred mostly in the labile fractions (fulvic acid and the F1 fraction), the content of which underwent a reduction, favoring the accumulation of more recalcitrant fractions in the final biofertilizer (humic acid and the F2, F3, and F4 fractions). Total P content did not change throughout the digestion process. However, the size of inorganic fraction of water-extractable P decreased by 16.7% after 49 days of digestion, as it was consumed by the decomposing microbiota to form stabilized organic matter, which accumulated along with the more recalcitrant fractions of P in the final biofertilizer. Therefore, the use of swine manure-derived anaerobic biofertilizer has less risk of environmental contamination with excessive P than the direct application of raw manure to the soil.

O entendimento da dinâmica da matéria orgânica e dos nutrientes no dejeto suíno submetido à biodegradação anaeróbia é importante por auxiliar nas tomadas de decisão para a utilização do biofertilizante anaeróbio como fertilizante agrícola. Nesse sentido, desenvolveu-se um estudo, utilizando reatores anaeróbios de bancada, com o objetivo de avaliar as mudanças na matéria orgânica, através da quantificação do carbono nas frações húmicas e oxidáveis, e nas formas orgânicas e inorgânicas de fósforo da fração sólida do dejeto suíno, em função do tempo de biodegradação. Realizaram-se avaliações nos seguintes tempos de retenção hidráulica: 7, 14, 21, 28, 35, 42 e 49 dias de biodegradação e os resultados comparados com o dejeto não degradado. As mudanças na matéria orgânica ocorreram em suas frações mais lábeis (C-ácido fúlvico e fração F1) com redução dos seus conteúdos, favorecendo o acúmulo de frações mais recalcitrantes no biofertilizante final (C-ácido húmico e frações F2, F3 e F4). O conteúdo total de P não sofreu mudanças ao longo do processo. No entanto, a fração inorgânica de P extraível em água reduziu em 16,7 % após 49 dias de biodegradação, sendo consumida pela microbiota decompositora para a formação de matéria orgânica estabilizada, que se acumula, juntamente com as frações mais recalcitrantes de P no biofertilizante final. O uso do biofertilizante anaeróbio suíno possui, portanto, menor risco de contaminação ambiental pelo excesso de P do que a aplicação direta do dejeto in natura no solo.

Phosphorus forms and lability of organic matter during anaerobic digestion of swine manure / Formas de fósforo e labilidade da matéria orgânica durante a biodegradação anaeróbia do dejeto suíno

Understanding the dynamics of the organic matter and nutrients in pig manure submitted to anaerobic digestion is important to assist in decision-making regarding the use of anaerobic biofertilizer in agriculture. Accordingly, this study was carried out with the objective of evaluating the changes in organic matter, quantified as the content of carbon in the humic and oxidizable fractions, and in the content of the organic and inorganic forms of phosphorus in the solid fraction of the manure, as a function of digestion time in anaerobic reactors. Evaluations were carried out after 7, 14, 21, 28, 35, 42, and 49 days of digestion, and the results were compared to the raw manure. Changes in organic matter occurred mostly in the labile fractions (fulvic acid and the F1 fraction), the content of which underwent a reduction, favoring the accumulation of more recalcitrant fractions in the final biofertilizer (humic acid and the F2, F3, and F4 fractions). Total P content did not change throughout the digestion process. However, the size of inorganic fraction of water-extractable P decreased by 16.7% after 49 days of digestion, as it was consumed by the decomposing microbiota to form stabilized organic matter, which accumulated along with the more recalcitrant fractions of P in the final biofertilizer. Therefore, the use of swine manure-derived anaerobic biofertilizer has less risk of environmental contamination with excessive P than the direct application of raw manure to the soil.(AU)

O entendimento da dinâmica da matéria orgânica e dos nutrientes no dejeto suíno submetido à biodegradação anaeróbia é importante por auxiliar nas tomadas de decisão para a utilização do biofertilizante anaeróbio como fertilizante agrícola. Nesse sentido, desenvolveu-se um estudo, utilizando reatores anaeróbios de bancada, com o objetivo de avaliar as mudanças na matéria orgânica, através da quantificação do carbono nas frações húmicas e oxidáveis, e nas formas orgânicas e inorgânicas de fósforo da fração sólida do dejeto suíno, em função do tempo de biodegradação. Realizaram-se avaliações nos seguintes tempos de retenção hidráulica: 7, 14, 21, 28, 35, 42 e 49 dias de biodegradação e os resultados comparados com o dejeto não degradado. As mudanças na matéria orgânica ocorreram em suas frações mais lábeis (C-ácido fúlvico e fração F1) com redução dos seus conteúdos, favorecendo o acúmulo de frações mais recalcitrantes no biofertilizante final (C-ácido húmico e frações F2, F3 e F4). O conteúdo total de P não sofreu mudanças ao longo do processo. No entanto, a fração inorgânica de P extraível em água reduziu em 16,7 % após 49 dias de biodegradação, sendo consumida pela microbiota decompositora para a formação de matéria orgânica estabilizada, que se acumula, juntamente com as frações mais recalcitrantes de P no biofertilizante final. O uso do biofertilizante anaeróbio suíno possui, portanto, menor risco de contaminação ambiental pelo excesso de P do que a aplicação direta do dejeto in natura no solo.(AU)

Ammonia determines transcriptional profile of microorganisms in anaerobic digestion

Anaerobic digestion is important for the management of livestock manure with high ammonia level. Although ammonia effects on anaerobic digestion have been comprehensively studied, the molecular mechanism underlying ammonia inhibition still remains elusive. In this study, based on metatranscriptomic analysis, the transcriptional profile of microbial community in anaerobic digestion under low (1500 mg L-1) and high NH4 + (5000 mg L-1) concentrations, respectively, were revealed. The results showed that high NH4 + concentrations significantly inhibited methane production but facilitated the accumulations of volatile fatty acids. The expression of methanogenic pathway was significantly inhibited by high NH4 + concentration but most of the other pathways were not significantly affected. Furthermore, the expressions of methanogenic genes which encode acetyl-CoA decarbonylase and methyl-coenzyme M reductase were significantly inhibited by high NH4 + concentration. The inhibition of the co-expressions of the genes which encode acetyl-CoA decarbonylase was observed. Some genes involved in the pathways of aminoacyl-tRNA biosynthesis and ribosome were highly expressed under high NH4 + concentration. Consequently, the ammonia inhibition on anaerobic digestion mainly focused on methanogenic process by suppressing the expressions of genes which encode acetyl-CoA decarbonylase and methyl-coenzyme M reductase. This study improved the accuracy and depth of understanding ammonia inhibition on anaerobic digestion.(AU)

Análisis ambiental, sanitária y económica de un sistema de tratamiento de residuos sólidos y efluentes en una granja de cerdos / Environmental, sanitary and economic analysis of a system of treatment of solid waste and effluents in a swine farm / Análise ambiental, sanitária e econômica de um sistema de tratamento de resíduos sólidos e efluentes em uma granja de suínos

El estiércol de cerdo tiene un potencial de contaminación desde un punto de vista del medio ambiente y la sanidad, debido al alto contenido de materia orgánica. Sin embargo, cuando se trata adecuadamente, puede presentar potencial para generar productos de valor añadido. Este estudio tuvo como objetivo llevar a cabo un análisis del medio ambiente, la sanidady económica de un sistema de tratamiento de residuos sólidos y aguas residuales (STRSAR) en una granja tecnificada ciclo completo de cerdos. El STRSAR fue formada básicamente por compostaje, digestión anaerobia y la retención y deshidratación de lodos. las pruebas de laboratorio fueron evaluados en parámetros físicos químicos y microbiológicos se llevaron a cabo. La viabilidad económica de análisis STRSAR fue apoyado en la técnica de presupuesto de capital. El STRSAR era capaz de tratar los efluentes de residuos orgánicos y haciéndolos incapaces de causar daños al medio ambiente y la sanidad. También hubo reducción de ganancia social y de los pasivos ambientales. En el análisis económico, STRSAR tomará unos nueve años para amortizar el capital invertido.(AU)

The swine manure have pollution potential of environmental and sanitary point of view due to the high organic matter content. However, when properly treated, may present potential for generating value-added products. This study aimed to carry out an environmental analysis, health and economic of a solid waste treatment system and wastewater (WTSW) in a technified swine farm full cycle. The WTSW was formed basically by composting, anaerobic digestion and retention and sludge dehydration. Laboratory tests were evaluated in chemical and microbiological physical parameters were performed. The economic viability of WTSW analysis was supported in capital budgeting technique. The WTSW was able to treat organic waste effluents and rendering them unable to cause environmental and health damage. There was also gain social and reduction of environmental liabilities. In the economic analysis, WTSW will take about nine years to amortize the capital invested.(AU)

Os dejetos suínos apresentam potencial poluidor do ponto de vista ambiental e sanitário devido à alta carga de matéria orgânica. Entretanto, quando devidamente tratados, podem apresentar potencial para a geração de produtos de valor agregado. Objetivou-se realizar uma análise ambiental, sanitária e econômica de um sistema de tratamento de resíduos sólidos e efluentes (STRSE) em uma granja tecnificada de suínos de ciclo completo. O STRSE foi constituído basicamente por compostagem, biodigestão anaeróbica e retenção e desidratação do lodo. Foram realizados testes laboratoriais, onde foram avaliados parâmetros físico-químicos e microbiológicos. A análise de viabilidade econômica do STRSE foi amparada na técnica de orçamento de capital. O STRSE foi capaz de tratar os resíduos orgânicos e os efluentes tornando-os incapazes de causarem danos ambientais e sanitários. Houve também ganho social e redução de passivos ambientais. Na análise econômica, o STRSE levará cerca de nove anos para amortizar o capital investido.(AU)

Análisis ambiental, sanitária y económica de un sistema de tratamiento de residuos sólidos y efluentes en una granja de cerdos / Environmental, sanitary and economic analysis of a system of treatment of solid waste and effluents in a swine farm / Análise ambiental, sanitária e econômica de um sistema de tratamento de resíduos sólidos e efluentes em uma granja de suínos

El estiércol de cerdo tiene un potencial de contaminación desde un punto de vista del medio ambiente y la sanidad, debido al alto contenido de materia orgánica. Sin embargo, cuando se trata adecuadamente, puede presentar potencial para generar productos de valor añadido. Este estudio tuvo como objetivo llevar a cabo un análisis del medio ambiente, la sanidady económica de un sistema de tratamiento de residuos sólidos y aguas residuales (STRSAR) en una granja tecnificada ciclo completo de cerdos. El STRSAR fue formada básicamente por compostaje, digestión anaerobia y la retención y deshidratación de lodos. las pruebas de laboratorio fueron evaluados en parámetros físicos químicos y microbiológicos se llevaron a cabo. La viabilidad económica de análisis STRSAR fue apoyado en la técnica de presupuesto de capital. El STRSAR era capaz de tratar los efluentes de residuos orgánicos y haciéndolos incapaces de causar daños al medio ambiente y la sanidad. También hubo reducción de ganancia social y de los pasivos ambientales. En el análisis económico, STRSAR tomará unos nueve años para amortizar el capital invertido.

The swine manure have pollution potential of environmental and sanitary point of view due to the high organic matter content. However, when properly treated, may present potential for generating value-added products. This study aimed to carry out an environmental analysis, health and economic of a solid waste treatment system and wastewater (WTSW) in a technified swine farm full cycle. The WTSW was formed basically by composting, anaerobic digestion and retention and sludge dehydration. Laboratory tests were evaluated in chemical and microbiological physical parameters were performed. The economic viability of WTSW analysis was supported in capital budgeting technique. The WTSW was able to treat organic waste effluents and rendering them unable to cause environmental and health damage. There was also gain social and reduction of environmental liabilities. In the economic analysis, WTSW will take about nine years to amortize the capital invested.

Os dejetos suínos apresentam potencial poluidor do ponto de vista ambiental e sanitário devido à alta carga de matéria orgânica. Entretanto, quando devidamente tratados, podem apresentar potencial para a geração de produtos de valor agregado. Objetivou-se realizar uma análise ambiental, sanitária e econômica de um sistema de tratamento de resíduos sólidos e efluentes (STRSE) em uma granja tecnificada de suínos de ciclo completo. O STRSE foi constituído basicamente por compostagem, biodigestão anaeróbica e retenção e desidratação do lodo. Foram realizados testes laboratoriais, onde foram avaliados parâmetros físico-químicos e microbiológicos. A análise de viabilidade econômica do STRSE foi amparada na técnica de orçamento de capital. O STRSE foi capaz de tratar os resíduos orgânicos e os efluentes tornando-os incapazes de causarem danos ambientais e sanitários. Houve também ganho social e redução de passivos ambientais. Na análise econômica, o STRSE levará cerca de nove anos para amortizar o capital investido.

Effects of sugarcane juice addition on the population dynamics of Escherichia coli and the presence of Shiga-toxigenic E. coli during the anaerobic codigestion of dairy cattle manure / Efeito da adição de caldo de cana-de-açúcar na dinâmica da população de Escherichia coli e presença de E. coli shigatoxigênicas durante a codigestão anaeróbia de dejetos bovinos leiteiros

The objective of this study was to evaluate the effects of the addition of sugarcane juice on the population dynamics of Escherichia coli and the presence of Shiga-toxigenic E. coli (STEC) during the anaerobic codigestion of dairy cattle manure. For the overall analyses at the end of a hydraulic retention time of 90 days, ten two-liter batch-type biodigesters were divided into two treatment groups: biodigester containing manure and water (MW) and the biodigester containing manure, water and sugarcane juice (MSC). For monitoring the population dynamics and presence of microorganisms, pH, and volatile acidity, tests were carried out every ten days, on 36 smaller-scale batch biodigesters made of one-liter plastic bottles (18 for each treatment). The reductions in E. coli population over time were significant in the MW (60 days) and MSC (20 days) biodigesters. Inactivation of STEC occurred in a shorter period (40 days in MW and 10 days in MSC). Significant differences were obtained between the two treatments, with the pH values being lower, the concentrations of volatile acids (VA) being higher, and the inactivation of E. coli and STEC being faster in the biodigester with sugarcane juice added. The amount of sugarcane juice applied (7%) suggests its suitability for the sanitization of dairy cattle manure for use as a biofertilizer, given the high reduction in the E. coli population and inactivation of STEC.(AU)

O estudo teve como objetivo avaliar o efeito da adição de caldo de cana-de-açúcar sobre a dinâmica da população de Escherichia coli e presença de E. coli shigatogixênicas (STEC) no processo de codigestão anaeróbia de dejetos de bovinos leiteiros. 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) de 90 dias. Para o monitoramento periódico da dinâmica da população E. coli e presença de E. coli shigatoxigenicas, do pH e da acidez volátil, realizados a cada dez dias, foram abastecidos mais 36 biodigestores bateladas, construídos de garrafas de material plástico de um litro, sendo 18 unidades para cada tratamento. A redução das populações de E. coli no decorrer do tempo foi significativa no DSC (60 dias) e no DCC (20 dias). A inativação de E. coli shigatoxigênicas ocorreu em um período mais curto, 40 dias no DSC e menos de 10 dias no DCC. Foram obtidas diferenças significativas entre os tratamentos para os valores de pH, que foram menores, e as concentrações de ácidos voláteis, que foram maiores, com adição de caldo e contribuíram para a inativação mais rápida da E. coli e STEC. A dose de caldo de cana-de-açúcar utilizada (7%) sugere a adequada sanitização do dejeto bovino leiteiro, tendo em vista a alta redução na população de E. coli e a inativação de STEC.(AU)

Effects of sugarcane juice addition on the population dynamics of Escherichia coli and the presence of Shiga-toxigenic E. coli during the anaerobic codigestion of dairy cattle manure / Efeito da adição de caldo de cana-de-açúcar na dinâmica da população de Escherichia coli e presença de E. coli shigatoxigênicas durante a codigestão anaeróbia de dejetos bovinos leiteiros

The objective of this study was to evaluate the effects of the addition of sugarcane juice on the population dynamics of Escherichia coli and the presence of Shiga-toxigenic E. coli (STEC) during the anaerobic codigestion of dairy cattle manure. For the overall analyses at the end of a hydraulic retention time of 90 days, ten two-liter batch-type biodigesters were divided into two treatment groups: biodigester containing manure and water (MW) and the biodigester containing manure, water and sugarcane juice (MSC). For monitoring the population dynamics and presence of microorganisms, pH, and volatile acidity, tests were carried out every ten days, on 36 smaller-scale batch biodigesters made of one-liter plastic bottles (18 for each treatment). The reductions in E. coli population over time were significant in the MW (60 days) and MSC (20 days) biodigesters. Inactivation of STEC occurred in a shorter period (40 days in MW and 10 days in MSC). Significant differences were obtained between the two treatments, with the pH values being lower, the concentrations of volatile acids (VA) being higher, and the inactivation of E. coli and STEC being faster in the biodigester with sugarcane juice added. The amount of sugarcane juice applied (7%) suggests its suitability for the sanitization of dairy cattle manure for use as a biofertilizer, given the high reduction in the E. coli population and inactivation of STEC.

O estudo teve como objetivo avaliar o efeito da adição de caldo de cana-de-açúcar sobre a dinâmica da população de Escherichia coli e presença de E. coli shigatogixênicas (STEC) no processo de codigestão anaeróbia de dejetos de bovinos leiteiros. 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) de 90 dias. Para o monitoramento periódico da dinâmica da população E. coli e presença de E. coli shigatoxigenicas, do pH e da acidez volátil, realizados a cada dez dias, foram abastecidos mais 36 biodigestores bateladas, construídos de garrafas de material plástico de um litro, sendo 18 unidades para cada tratamento. A redução das populações de E. coli no decorrer do tempo foi significativa no DSC (60 dias) e no DCC (20 dias). A inativação de E. coli shigatoxigênicas ocorreu em um período mais curto, 40 dias no DSC e menos de 10 dias no DCC. Foram obtidas diferenças significativas entre os tratamentos para os valores de pH, que foram menores, e as concentrações de ácidos voláteis, que foram maiores, com adição de caldo e contribuíram para a inativação mais rápida da E. coli e STEC. A dose de caldo de cana-de-açúcar utilizada (7%) sugere a adequada sanitização do dejeto bovino leiteiro, tendo em vista a alta redução na população de E. coli e a inativação de STEC.

Anaerobic co-digestion of animal manure at different waste cooking oil concentrations / Co-digestão anaeróbica de estrume animal em diferentes concentrações de óleo de descarte de cozinha

This study aimed to obtain the best dose of waste cooking oil inclusion for the co-digestion of substrates prepared with dairy cattle and swine manure in order to maximize solids reductions and biogas yield. Analyses of total solids (TS), volatile solids (VS), and neutral detergent fiber (NDF) were performed during the loading and unloading of digesters, while biogas yield was measured twice a week. The maximum reduction in VS (51.4%) was reached with the inclusion of up to 54.6g waste cooking oil.kg manure-1. Maximum NDF degradation occurred with inclusions of up to 69.4g waste cooking oil.kg manure-1. Inclusions of up to 64g of waste cooking oil.kg manure-1 provided specific biogas yield of 291.4 and 251.0L biogas.kg VS-1 added to substrates with swine and cattle manure, respectively. Adding oil at doses between 45.1 and 69.4g waste cooking oil kg manure-1 to substrates composed of cattle or swine manure maximizes reductions of solids and fibrous constituents and enhances specific biogas yield. Furthermore, swine manure supports higher doses of waste cooking oil.(AU)

Objetivou-se encontrar a melhor dose de inclusão de óleo residual durante a co-digestão de substratos preparados com dejetos de bovinos leiteiros e suínos, com o intuito de maximizar as reduções de sólidos e as produções de biogás. Foram realizadas no abastecimento e desabastecimento dos biodigestores as análises de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV) e fibra em detergente neutro (FDN), enquanto as mensurações de biogás duas vezes por semana. A máxima redução de SV (51,4%) foi possibilitada pela inclusão de até 54,6g de óleo de descarte kg dejetos-1, já as máximas degradações de FDN ocorreram com adições de até 69,4g de óleo de descarte kg dejetos-1. As inclusões de até 64g de óleo de descarte kg dejetos-1 possibilitaram produções específicas de biogás de 291,4 e 251,0 L de biogás.kg SV-1 adicionado, para substratos contendo dejetos de suínos e bovinos respectivamente. A adição de óleo em doses entre 45,1 e 69,4g.kg-1 a substratos contendo dejetos de bovinos ou suínos maximiza as reduções dos constituintes sólidos e fibrosos bem como potencializa as produções específicas de biogás, sendo que o dejeto de suíno ainda suporta maiores doses de inclusão de óleo residual.(AU)

Crude glycerin in anaerobic co-digestion of dairy cattle manure increases methane production

Anaerobic digestion of crude glycerin (CG) along with animal waste has been an excellent option for increasing the production of biogas and methane to achieve efficiency in the treatment of both residues. This study aimed to evaluate improvements in specific productions of biogas and methane, reductions in solid and fibrous components in substrates prepared with dairy cattle manure and CG (containing 14 % glycerol). With these residues, experimental substrates were prepared and placed in 25 batch digesters. Initial content of the TS in the influent was 4 % and CG was added in increasing doses (0, 5, 10, 15 and 20 % relative to total solids (TS) of the influent). Results were submitted to ANOVA and orthogonal contrasts to assess the effects of linear and quadratic order and thereby estimate the optimal CG doses through the adjusted models. The highest values for specific production of methane (0.19 and 0.26 L g-1 of TS and volatile solids (VS) added, respectively) were reached with the CG inclusions of 6 and 8 %, respectively. Total production of biogas with the inclusion of 6 % CG was 11 % higher when compared to the control treatment. The largest reduction in VS (48 %) was achieved with the addition of 4 % CG. Addition of CG at levels between 3 and 8 % improved the efficiency of the process of anaerobic digestion with dairy cattle manure.

Crude glycerin in anaerobic co-digestion of dairy cattle manure increases methane production

Anaerobic digestion of crude glycerin (CG) along with animal waste has been an excellent option for increasing the production of biogas and methane to achieve efficiency in the treatment of both residues. This study aimed to evaluate improvements in specific productions of biogas and methane, reductions in solid and fibrous components in substrates prepared with dairy cattle manure and CG (containing 14 % glycerol). With these residues, experimental substrates were prepared and placed in 25 batch digesters. Initial content of the TS in the influent was 4 % and CG was added in increasing doses (0, 5, 10, 15 and 20 % relative to total solids (TS) of the influent). Results were submitted to ANOVA and orthogonal contrasts to assess the effects of linear and quadratic order and thereby estimate the optimal CG doses through the adjusted models. The highest values for specific production of methane (0.19 and 0.26 L g-1 of TS and volatile solids (VS) added, respectively) were reached with the CG inclusions of 6 and 8 %, respectively. Total production of biogas with the inclusion of 6 % CG was 11 % higher when compared to the control treatment. The largest reduction in VS (48 %) was achieved with the addition of 4 % CG. Addition of CG at levels between 3 and 8 % improved the efficiency of the process of anaerobic digestion with dairy cattle manure.(AU)

Enzyme complex supplementation in different nutrient levels diets on pigs feces excretion and anaerobic digestion

This research aimed to evaluate enzyme supplementation in diets with different nutritional levels for pigs in their feces excretion and anaerobic digestion. Fifty four gilts were placed on diets formulated to achieve 100 or 95 or 90 % of a pig's nutrient requirements, with the addition of an enzyme complex containing amylase, -glucanase, cellulase, pectinase, xylanase, protease and phytase (diets 100E, 95E and 90E) or without the enzymes (diets 100, 95 and 90). The trial was divided into three periods (1, 1-2 and 1-3) based on the animal weight. The enzyme complex reduced (p < 0.05) excretions per period and per unit of weight gain (residue coefficients) of organic matter (OM) in Period 1, of N, Ca, Zn and Na in Period 1-2, and of Na excretions and residue coefficients in Period 1-3. Animals fed diet 95E had lower excretions (p < 0.05) of dry (DM), organic and mineral matters, N, Ca, Fe, Mn and Cu, and lower residue coefficients (p < 0.05) of DM, OM, P, Fe, Mn and Cu compared with the animals fed diet 95, in Period 1-3. Numerically, the enzyme complex improved biogas and methane production potentials in anaerobic digestion of the feces. The use of an enzyme complex in a diet formulated to provide 95 % of the gilts' nutrient requirements reduced fecal excretion and positively affected the anaerobic digestion of feces. These data show that pig nutrition and feeding are important tools for reducing the potential environmental impact of pig production.