Avaliação da degradação de formol do efluente gerado no laboratório de anatomia por biorreatores anaeróbios e mapeamento dos pontos críticos de controle / Evaluation of formalin degradation of effluent generated in the anatomy laboratory by anaerobic bioreactors and mapping of critical control points

Diante das estratégias de ensino e aprendizagem adotadas na disciplina de Anatomia da Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (EERP/USP), que requer a conservação de peças cadavéricas em solução de formol, no Laboratório Multidisciplinar são gerados significantes volumes de efluentes contendo este composto. Considerando as características tóxicas dessa substância, tanto aos seres vivos quanto ao meio ambiente, torna-se imprescindível o gerenciamento e tratamento deste resíduo gerado antes do descarte na rede coletora de esgotos. Embora diferentes métodos, sejam eles químicos ou biológicos, possam ser utilizados para promover o tratamento prévio ao descarte de soluções contendo formol, o uso de tratamentos biológicos, como o reator anaeróbio, possibilita o tratamento de grandes volumes de resíduos, gera menor exposição ocupacional e possui reduzido custo do processo. No ano de 2017 a EERP/USP implementou o Reator Anaeróbio Horizontal de Leito Fixo (RAHLF), dimensionado para atender grandes volumes de efluentes com solução de formol gerados na unidade. Neste contexto, este estudo inédito em escala industrial, além de monitorar a eficiência da remoção da solução de formol dos efluentes gerados do sistema de biorreatores também caracterizamos os pontos críticos de controle do processo de tratamento do RAHLF, durante o período de fevereiro a junho e de setembro a novembro do ano de 2020. Os resultados na entrada do RAHLF apresentaram uma média de 480,19 ± 116,06 mg.L-1, com amplitude amostral de 238,37 mg.L-1 a 774,60 mg.L-1, já na saída do RAHLF demonstraram média de 1,39 ± 0,56 mg.L-1, com amplitude amostral de 0,04 mg.L-1 a 2,32 mg.L-1, evidenciando assim a eficiência na degradação do formol pelos biorreatores em média de 99,70%. A partir dos dados foi evidenciado que além do desempenho satisfatório do RAHLF para o pré-tratamento de água residuária contendo formol, o reator também apresentou estabilidade de operação durante o desenvolvimento do estudo. Com o conhecimento de todas as etapas e dos pontos críticos do processo foi possível a organização do fluxograma do processo, desde o local gerador até a disposição do efluente para a rede coletora de esgoto municipal. A partir do fluxograma, foi possível desenvolver protocolo de operação, visando minimizar ao máximo potenciais ocorrências de falhas durante o processo. Este estudo gerou conhecimento que contribui para melhor compreensão da biotecnologia anaeróbia implantada para alcançar a degradação da solução de formol no efluente do Laboratório Multidisciplinar da EERP/USP. A implantação e funcionamento adequado do biodigestor refletem o compromisso socioambiental da universidade com a sociedade e com o meio ambiente, na busca de ações que promovam tanto a saúde pública quanto a sustentabilidade ambiental. Os resultados constituirão também uma base de dados para outros gestores de biodigestores implantados na universidade, sendo de grande importância para a continuidade de investigações relacionadas com o tratamento dos efluentes em laboratórios de ensino

For the development of teaching and learning strategies adopted in the discipline of Anatomy at the University of São Paulo at College of Nursing in Ribeirão Preto (CNRP/USP), which requires the preservation of cadaveric parts in a formaldehyde solution, the Multidisciplinary Laboratory generates significant volumes of effluents containing this compound. Considering the toxic characteristics of this substance, both to living beings and to the environment, it is essential to manage and treat this wastewater before its disposal in the sewage collection system. Although different methods, whether chemical or biological, can be used to promote treatment prior to disposal of solutions containing formaldehyde, the use of biological treatments, such as the anaerobic reactor, allows the treatment of large volumes of waste, generates less occupational exposure and has reduced process cost. In 2017, EERP/USP implemented the Anaerobic Horizontal Fixed Bed Reactor (AHFBR), dimensioned to supply large volumes of wastewater with a formaldehyde solution generated at the unit. In this context, this unprecedented study on an industrial scale, in addition to monitoring the efficiency of the removal of the formaldehyde solution from the effluents generated from the bioreactor system, we also characterized the critical control points of the AHFBR treatment process, during the period from February to June and from September to November of 2020. The results of the affluent of the AHFBR presented an average of 480.19 ± 116.06 mg.L-1, with a sample range of 238.37 mg.L-1 to 774.60 mg. L-1, already in the effluent of the AHFBR obtained average of 1.39 ± 0.56 mg.L-1, with a sample range of 0.04 mg.L-1 to 2.32 mg.L-1, thus evidencing the efficiency in formaldehyde degradation by bioreactors on average of 99.70%. From the data, it evidenced that in addition to the satisfactory performance of the AHFBR for the pre-treatment of wastewater containing formaldehyde, the reactor also showed operating stability during the development of the study. With the knowledge of all the steps and critical points of the process, it was possible to organize the process flowchart, from the generating site to the disposal of the effluent to the municipal sewage collection network. From the flowchart, it was possible to develop an operation protocol, aiming to minimize as many potential occurrences of failures during the process as possible. This study generated knowledge that contributes to a better understanding of the anaerobic biotechnology implemented to achieve the degradation of the formaldehyde solution in the effluent of the Multidisciplinary Laboratory at CNRP/USP. The implantation and proper functioning of the biodigester reflect the university's socio-environmental commitment to society and the environment, in the search for actions that promote both public health and environmental sustainability. The results will also constitute a database for other managers of biodigesters implemented at the university, being of great importance for the continuity of investigations related to the treatment of effluents in teaching laboratories

Energy Potential of Animal Waste in the State of Paraná (Brazil)

Abstract Animal biomass is a source of energy commonly discarded without or with low utilization, but its availability draws attention to its reuse [1]. The utilization can be carried out in different ways, varying in terms of generation time and efficiency. The use of biodigestion requires a relatively small area compared to landfills or natural composting, and it provides other materials besides biogas, that can be recycled as fertilizer and has a short residence time of residues [2]. The energy supplied as biogas can be harnessed as heat or electricity in case of conversion. Considering the energy needs of animal husbandry and the ease of reinsertion of energy in the production cycle, the possibility of distributed generation of biogas was studied as a way to complement the rural energy consumption matrix. Poultry farms require heat for chicks [3], dairy production centers require sterilization of used equipment [4] and pig farms require good heating systems to ensure animal weight gain [5]. In this way, the production can take advantage of the heat of the gas without the conversion into electricity, minimizing losses. Creation centers themselves can also generate electricity, eliminating the need for large transmission lines.

Influence of manure concentration as inoculum in anaerobic digestion of vinasse / Influência da concentração de esterco como inóculo na digestão anaeróbia da vinhaça

Vinasse, main residue of the sugarcane industry, has high pollutant content, being subjected to the use in biogas production due to the high content of organic matter non-toxic to microbial action. For a consolidated process, it is necessary to study parameters that influence the process, in which the amount of inoculum is one of the major factors in the biological process of biogas production. This study investigated the influence of the amount of manure as inoculum (0.5 to 5.5%) during the biodigestion process, evaluating variables such as chemical oxygen demand (COD), pH, biogas production, methane concentration, total solids and total phosphorus and nitrogen contents, as well as microbiological analysis in the sludge remaining in the digester. Biodigestion occurred normally, with hydraulic retention time (HRT) of 20 days, with an acidogenic phase, subsequent stabilization of pH and biogas production. The vinasse had COD and total solids reduced during biodigestion by around 67 and 40%, respectively. Biogas production was increased after the fifth day. Among the three studied conditions, there was no significant increase in efficiency of inoculum use and it can be used the lowest amount, 0.5 % (m v-1).

A vinhaça, principal resíduo da indústria sucroalcooleira, possui alto teor poluente, sendo passível seu uso na produção de biogás devido ao grande teor de matéria orgânica não tóxica à ação microbiana. Para que haja um processo consolidado, é necessário estudar parâmetros que influem em seu processo, sendo a quantidade de inóculo um dos principais fatores no processo biológico de produção de biogás. Este estudo verificou a influência da quantidade de esterco bovino como inóculo (de 0,5 a 5,5%) durante o processo de biodigestão, avaliando variáveis como demanda química de oxigênio (DQO), pH, produção de biogás, concentração de metano, sólidos totais e teores de fósforo total e de nitrogênio total, além de análises microbiológicas no lodo restante no biodigestor. A biodigestão aconteceu normalmente, com um tempo de retenção hidráulica (TRH) de 20 dias, verificando-se a fase acidogênica, posterior estabilização do pH e produção de biogás. A vinhaça teve seus parâmetros de DQO e de sólidos totais diminuídos durante a biodigestão, em torno de 67 e 40%, respectivamente. Houve crescente produção de biogás após o quinto dia. Percebeu-se que, dentre as três condições estudadas, não houve significativa elevação da eficiência de uso de inóculo, podendo ser usada a menor quantidade, 0,5% (m v-1).

A análise multicritério de tecnologias utilizadas na gestão de resíduos sólidos urbanos

O presente trabalho analisou a aplicação do método de avalia-ção multicritério como ferramenta de auxilio a escolha de tecnologias de tratamentode RSU, considerando as características, vantagens e desvantagensdas tecnologias disponíveis para tratamento dos RSU; assim como critériospara escolha das tecnologias mais adequadas para tratamento de resíduossegundo a Análise Multicritérios (AHP); além disso, analisou as possíveis combinaçõesde tecnologias para tratamento. Como metodologia de pesquisa, aplicou-sea revisão bibliográfica, e para a aplicação do método de analise multicritério,consultaram-se especialistas na área de gestão de resíduos sólidos urbanos.Esta consulta se realizou através do preenchimento de formulários (apêndiceII) por especialistas da área, sem que suas identidades e formações fossemde conhecimento do pesquisador, de modo a evitar que suas respectivasformações pudessem influenciar a interpretação dos dados. Todavia, comoforma de considerar a experiência de cada especialista, houve outra forma deconsultá-los, de modo paralelo a análise AHP. Desta forma, tornou-se comparara aplicação do método AHP com uma consulta direta. As possibilidades detratamento de resíduos sólidos urbanos foram organizadas segundo os custosprincipais envolvidos, que são os custos de coleta (com ou sem segregação deresíduos na fonte geradora), custos internos do empreendimento e custos externos.As tecnologias consideradas foram o uso de aterros sanitários, a incineraçãocombinada com o tratamento biológico dos resíduos e a incineração indissociadadestes mesmos resíduos. Como resultados, evidenciou-se que nãohá um consenso entre os especialistas quanto ao uso de tecnologias de tratamentode resíduos sólidos urbanos.

The present work analyzed the application of the multicriteriaevaluation method as a tool to assist in the selection of MSW treatment technologies,considering the characteristics, advantages and disadvantages of theavailable technologies for MSW treatment; as well as criteria for choosing themost appropriate technologies for waste treatment according to MulticriteriaAnalysis (AHP); in addition, analyzed the possible combinations of technologiesfor treatment. As a research methodology, the literature review was applied,and for the application of the multicriteria analysis method, specialists wereconsulted in the area of urban solid waste management. This consultation wascarried out by filling in forms (appendix II) by experts in the field, without theiridentities and formations being known to the researcher, in order to avoid thattheir respective formations could influence the interpretation of the data. However,as a way of considering the experience of each specialist, there was anotherway of consulting them, in parallel to the AHP analysis. In this way, it becamepossible to compare the application of the AHP method with a directquery. The possibilities of urban solid waste treatment were organized accordingto the main costs involved, which are collection costs (with or without segregationof waste at the generating source), internal costs of the project andexternal costs. The technologies considered were the use of landfills, incinerationcombined with the biological treatment of waste and the incineration withoutthe associated waste. As results, it was evidenced that there is no consensusamong the experts regarding the use of urban solid waste treatment technologies.

Tecnologia Social como facilitadora para tratamento de esgoto em área rural / Social Technology as a facilitator for the sewage treatment in rural área Municipality of Pouso Alegre - MG

O Brasil apresenta um déficit relevante de saneamento em áreas rurais. Segundo dados do último censo brasileiro, de 2010, cerca de 29,9 milhões de pessoas residem em áreas rurais, totalizando aproximadamente 8,1 milhões de domicílios. Como os domicílios rurais costumam ser dispersos, e mesmo nas áreas mais concentradas não há rede coletora de esgotos, as famílias geralmente recorrem a soluções alternativas para o esgotamento sanitário, muitas vezes inadequadas, como o uso de fossas rudimentares, em 49,9 por cento de domicílios rurais, e outras formas em 7,4 por cento de domicílios rurais, totalizando 57 por cento de domicílios rurais. Algumas alternativas para o tratamento de esgoto vêm sendo implantadas em áreas rurais, por meio de tecnologias sociais. Entre elas, podem-se destacar as fossas sépticas biodigestoras, que foram desenvolvidas pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA. Tais tecnologias têm sido implementadas em algumas comunidades rurais brasileiras destacando-se o caso das comunidades rurais dos bairros dos Afonsos e do Cantagalo, pertencentes ao município de Pouso Alegre, estado de Minas Gerais, Brasil. Esta pesquisa tem o objetivo de analisar como ocorre o processo de implantação das fossas biodigestores nesses bairros e verificar se elas, de fato, cumprem com o papel de facilitadoras para o tratamento de esgoto em área rural do município de Pouso Alegre MG. Para isso foi realizada pesquisa de caráter qualitativo, por meio de levantamento documental e bibliográfico, entrevistas semiestruturadas, análise das transcrições e categorização dos dados. Para categorização e análise dos dados foi utilizada bibliografia sobre Tecnologia Social (TS). Apesar de os resultados evidenciarem pouca participação dos moradores no processo de tomada de decisão sobre o uso da tecnologia, há grande influência e credibilidade nas propostas feitas por uma organização não governamental local, favorecendo as intervenções atuais o que também possibilitará a inserção da TS como política pública, se aprovado o Plano Municipal de Saneamento Básico

Brazil has a significant sanitation deficit in rural areas. According to data from the last Brazilian census, 2010, about 29.9 million people live in rural areas, totaling approximately 8.1 million households. As rural households are often dispersed, and even in the most concentrated areas there is no sewerage network, households often resort to alternative solutions to sanitary sewage, often inadequate, such as the use of rudimentary septic tanks, at 49.9 per cent of Rural households, and other forms in 7.4 per cent of rural households, totaling 57 per cent of rural households. Some alternatives for the treatment of sewage are seen being implanted in rural areas, through social technologies. Among them, we can highlight the septic tanks biodigestoras, which were developed by EMBRAPA. Such technologies have been implemented in some Brazilian rural communities, highlighting the case of the rural communities of Afonsos and Cantagalo, belonging to the municipality of Pouso Alegre - MG. This research has the objective of analyzing how the process of implantation of the biodigestors in these districts occurs and verify if they, in fact, fulfill the role of facilitators for the treatment of sewage in rural area of the municipality of Pouso Alegre - MG. For this purpose, qualitative research was carried out, through documentary and bibliographic surveys, semi-structured interviews, transcription analysis and data categorization. For data categorization and analysis, a bibliography on Social Technology (TS) was used. Although the results show little participation of the residents in the decision making process on the use of technology, there is great influence and credibility in the proposals made by the local NGO, favoring the current interventions, which also allowed the inclusion of the TS as a public policy, if approved The Municipal Sanitation Basic Plan

Efficiency of biological treatment for the removal of total and thermotolerant coliform bacteria from domestic sewage / Eficiência do tratamento biológico na remoção de coliformes totais e termotolerantes em esgoto humano

Researchers around the world have focused their efforts on devising combinations of technologies that are not only economically feasible but also effective in mitigating the impacts caused by wastes containing pathogens that pose potential risks to human and animal health. The purpose of this study was to evaluate the performance of a biological treatment system for removing total and thermotolerant coliform bacteria with a view to the possible organic recycling of domestic sewage. To this end, a tubular continuous flow anaerobic digester, with hydraulic retention time (HRT) of 25 days and an optional stabilization pond, were used to treat the sewage produced by 150 people in the municipality of Sertãozinho, SP, Brazil. The samples were collected weekly, always on the same day, at three different sampling points (inlet of the treatment system, the outlet of tubular digester, and the optional stabilization pond), totaling 108 samples. The MPN method was employed to determine the total coliform and thermotolerant coliform populations, using multiple series of three tubes (APHA, 2005). The system proved efficient in reducing the number of indicator bacteria of fecal contamination, showing a removal efficiency of 98.76% for total coliforms and of 99.29% for thermotolerant coliforms. However, a third treatment step involving polishing should be included to render the effluent suitable for use in fertigation or discharge into water bodies.

Aliar tecnologias que sejam viáveis e ainda eficientes em mitigar o impacto gerado pelos resíduos, que possuem potencial patogênico à saúde humana e animal, tem sido o propósito das ações de pesquisadores em todo o mundo. Dessa forma, objetivou-se avaliar um sistema de tratamento biológico, quanto a redução de coliformes totais e coliformes termotolerantes, visando a possibilidade de reciclagem orgânica do esgoto doméstico. Para tanto foi utilizado um biodigestor tubular de fluxo contínuo com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 25 dias e uma lagoa de estabilização facultativa, responsável pelo tratamento de esgoto produzido por 150 pessoas, no município de Sertãozinho/SP. As amostras foram colhidas, semanalmente e sempre no mesmo dia, em três pontos distintos de colheita (entrada do sistema de tratamento, saída do biodigestor tubular e na lagoa de estabilização facultativa), totalizando 108 amostras. Para as determinações das populações de coliformes totais e termotolerantes foi utilizada a técnica do NMP em tubos múltiplos série de três tubos (APHA, 2005). O sistema foi eficiente quanto a redução no número de micro-organismos indicadores de poluição fecal atingindo 98,75% para coliformes totais e 99,26% para os termotolerantes. Entretanto, deve ser prevista mais uma etapa para polimento do efluente dando condições para sua utilização na fertirrigação ou lançamento em corpos de água.

Resposta da alface à aplicação de biofertilizante sob dois níveis de irrigação / Response of the lettuce to the application of biofertilizer under two levels of irrigation

A utilização de biofertilizantes é interessante para a agricultura, pois além de ser uma alternativa econômica e ambiental favorável, aproveita resíduos orgânicos e reduz a aplicação de fertilizantes minerais. Objetivou-se com este trabalho, avaliar o efeito de doses de biofertilizante de origem bovina (efluente de biodigestor) aplicadas no solo e de dois níveis de irrigação na cultura da alface. O experimento foi conduzido em ambiente protegido, em vasos, aplicando-se ao solo diferentes doses de biofertilizante de origem bovina obtido de reator anaeróbio (10, 20, 40 e 60 m3 ha1 ) e adubação mineral como testemunha em dois níveis de irrigação calculados com base em 50 e 100% de evapotranspiração de referência. As plantas de alface foram analisadas em: altura, número de folhas, diâmetro de copa, massa de matéria fresca e massa de matéria seca da parte aérea. Os tratamentos com biofertilizante apresentam melhores resultados que a adubação mineral, e tem aumento com a elevação das doses de biofertilizante; a maior dose (60 m3 ha-1) apresentou os melhores resultados em todas as variáveis analisadas. Para a massa seca, a adubação mineral apresentou maiores valores. Os níveis de irrigação não influenciaram no crescimento das plantas.

The use of biofertilizers is interesting for agriculture as being an economical alternative as well as it is environmentally friendly by using organic waste and reducing the application of mineral fertilizers. The aim of this study was to evaluate the effect of biofertilizer doses of bovine origin (biodigester effluent) applied on the ground and two levels of irrigation on lettuce. The experiment was conducted under protection of a greenhouse in pots, applying to the soil different doses of biofertilizer of bovine origin obtained from anaerobic reactor (10, 20, 40 and 60 m3 ha-1) and mineral fertilizer as a witness in two irrigation levels calculated at 50 and 100% of reference evapotranspiration. The lettuce plants were analyzed in their: height, leaves number, crown diameter, fresh weight and dry weight of shoots. The biofertilizer treatments showed better results than the mineral fertilizer and has increased with increasing doses of biofertilizer, the highest dose (60 m3 ha-1) showed the best results in all variables. For dry, mineral fertilization showed higher values. The irrigation levels had no effect on plant growth.

Establecimiento de las condiciones para la producción de Biogas a partir de ácidos grasos volátiles obtenidos de la Hidrólisis anaeróbica de la papa (Solanum tuberosum) a nivel de laboratorio / Establishment of the conditions for the production of biogas based on obtained volatile fatty acids of the anaerobic Hydrolysis of the potato (Solanum tuberosum) at the level of laboratory

En este trabajo se ha estudiado las condicionesnecesarias para la producción de Biogas utilizando como fuente de carbono los Ácidos Grasos Volátiles, los cuales son obtenidos de la hidrólisis anaeróbica de la papa. Se han establecido Cultivos Batch metanogénicos y se ha determinado la influencia de los AGVs en la cinética de producción de Metano. De esta manera se observ que el Cultivo que tenía 11,68mg/ml de AGVs Totales tuvo una producción de 6,9% de Metano y 3,6% de Dióxido de Carbono, a los 45 días de haberse establecido el cultivo.Posteriormente, se estableci el cultivo continuo, en el cual la producción de biogás empez a los 11 días deestablecerse el cultivo, se obtuvo 1200 ml de Gas donde el 6,9% era Metano y 3,7% era Dióxido de carbono. La composición de gases fue medida con el detector portátil G3.16k – LT 1522 LMSx.

Aprovechamiento de biogás en rellenos sanitarios: El vertedero de Meruelo, España. Parte 1

Primera parte de un artículo que resume los resultados obtenidos luego de un trabajo de relleno sanitario en Santander, España, donde se ha puesto en marcha una planta de captación y eliminación de biogás que se está ampliando para su aprovechamiento energético.Se describen las diferentes fases del proyecto, y las diferentes instalaciones realizadas, además de generalidades sobre el biogás y su producción

Aprovechamiento de biogás en rellenos sanitarios: El vertedero de Meruelo, España. Parte 1

Primera parte de un artículo que resume los resultados obtenidos luego de un trabajo de relleno sanitario en Santander, España, donde se ha puesto en marcha una planta de captación y eliminación de biogás que se está ampliando para su aprovechamiento energético.Se describen las diferentes fases del proyecto, y las diferentes instalaciones realizadas, además de generalidades sobre el biogás y su producción

Aprovechamiento de los residuos agropecuarios para la producción del biogás

Relata la experiencia que en INTA se desarrolla desde 1975 para obtener biogás a partir de residuos sólidos orgánicos

Biodigestor horizontal calefaccionado demostrativo construido en una escuela agrícola

La terminología del biogas ha cobrado en la última década un particular interes por parte de los países en vias de desarrollo, ya que permite lograr la producción de energía y biofertilizantes a partir de desechos organicos en forma descentralizada, aportando al mismo tiempo una importante solución a problemas de indole sanitario. Paralelamente se han realizado experiencias a nivel laboratorio piloto y planes de difusión en distintos países logrando distintos resultados, debido fundamentalmente a las diferencias de tipo social, económica y de medio ambiente. El trabajo expone las actividades realizadas dentro de un marco de cooperación técnica, por el Departamento de Ingenieria Rural del INTA en apoyo a la Corporación para el Desarrollo Social del Sector Rural (CODESSER) de la Sociedad Nacional de Agricultura de Chile, en las etapas de diseño, dimensionamiento, construcción, puesta a punto y arranque de un biodigestor demostrativo especialmente adaptado para trabajar en zonas frias

Residuos: principios fundamentales para el aprovechamiento energético

Explica el funcionamiento de un bio-digestor de residuos tamaño "granja". Describe las partes de este aparato, el proceso de digestión y las características del bio-gas y del bio-fertilizante que se obtienen al final del proceso. Asímismo, menciona las dimensiones y costos del biodigestor y esboza un panorama sobre la extensión de las posibilidades de la biodigestión de residuos. Finalmente expone las dificultades técnico-operativas de la digestión aplicada

Residuos: principios fundamentales para el aprovechamiento energético

Explica el funcionamiento de un bio-digestor de residuos tamaño "granja". Describe las partes de este aparato, el proceso de digestión y las características del bio-gas y del bio-fertilizante que se obtienen al final del proceso. Asímismo, menciona las dimensiones y costos del biodigestor y esboza un panorama sobre la extensión de las posibilidades de la biodigestión de residuos. Finalmente expone las dificultades técnico-operativas de la digestión aplicada