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This study investigated the microbiology of a hybrid anaerobic reactor (HAR) in the removal of pollutant loads. This reactor had the same physical structure of an UASB reactor, however with minifilters inside containing two types of support material: expanded clay and gravel. Two hydraulic retention times (HRT) of 24h and 18h were evaluated at steady-state conditions, resulting in organic loading rates (OLR) of 0.032 and 0.018 kgDBO5m-3d-1 and biological organic loading rates (BOLR) of 0,0015 and 0.001 kgDBO5kgSVT- 1d¹, respectively. The decrease in concentration of organic matter in the influent resulted an endogenous state of the biomass in the reactor. The expanded clay was the best support material for biofilm attachment.

The biosorption process, characterized by the use of biomass for removing metals from aqueous solutions, is an attractive technology using inactive and dead biomasses to remove heavy metals from aqueous solutions in the absence of metabolic activity necessary for intracellular accumulation. The desorption process, which concentrates the metal previously absorbed for possible reuse, is also important. The desorption of copper (Cu) (II) associated with the biomass of Cladosporium cladosporioides (Fres) de Vries was evaluated following the biosorption process (adsorption). Specifically, four eluents were used (all at a concentration 0.1 mol L-1), sulfuric acid, hydrochloric acid, ethylenediaminetetraacetate disodium and calcium chloride, as well as the recovery of Cu (II) desorbed as copper sulfate. After 120 h, 97 % of Cu in solution had been adsorbed. C. cladosporioides can efficiently adsorb Cu (II). Further, 0.1 mol L-1 sulfuric acid was viable and the most efficient for the desorption of the absorbed metal, while ensuring viability of C. cladosporioides after desorption, which is important for the reuse of the biomass in cycles of sorption-desorption.

The present work aimed at studying the operational parameters of an Anaerobic Hybrid Reactor (AHR) removing organic matter of coffee wastewater with low concentration. The AHR was built similar to an UASB reactor, however the interior was filled with mini-filters composed by two types of support materials: expanded clay and rolled pebble. Three start-ups were accomplished in order to achieve the stationary state (steady-state). Three hydraulic retention times were appraised: 28.5; 24.0 and 18.0 h, obtaining a volumetric loading rate (VLR) of 0.70; 0.56; 0.54 kg COD m-3 d-1 and a biological organic loading rate (BOLR) of 0.0156; 0.0103 and 0.01213 kg BOD5 kg TVS-1 d-1. Due to the decrease in the concentration of organic matter in the influent, the endogen process started to occur on the biomass lowering the methanogenic process.

Com a utilização de duas técnicas de microscopia, eletrônica de varredura (MEV) e de epifluorescência, objetivou-se investigar o processo de endogenia da biomassa presente em reatores de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB, do inglês upflow anaerobic sludge blancket). Dois reatores UASB concêntricos, funcionando em série, inseridos em um sistema-piloto de tratamento de águas residuárias do processamento dos frutos do cafeeiro por via úmida, foram monitorados quanto aos parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Os reatores UASB operaram em campo, com oscilação de temperatura ambiente entre 16,5 e 38,8°C; as temperaturas do afluente e efluente dos reatores variaram de 16,3 a 27,3°C, respectivamente. Os dados iniciais obtidos para a demanda química de oxigênio (DQO) foram de 1.349 e 1.173 mg L-1, sendo, ao final do monitoramento atingido os valores de 120 e 102 mg L-1 para os reatores 1 e 2, respectivamente. Concluiu-se que a microscopia aplicada ao perfil de sólidos dos reatores é muito importante e deve ser empregada como parâmetro de qualificação do lodo cultivado em reatores UASB, especialmente quando do decaimento bacteriano.

Com a utilização de duas técnicas de microscopia, eletrônica de varredura (MEV) e de epifluorescência, objetivou-se investigar o processo de endogenia da biomassa presente em reatores de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB, do inglês upflow anaerobic sludge blancket). Dois reatores UASB concêntricos, funcionando em série, inseridos em um sistema-piloto de tratamento de águas residuárias do processamento dos frutos do cafeeiro por via úmida, foram monitorados quanto aos parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Os reatores UASB operaram em campo, com oscilação de temperatura ambiente entre 16,5 e 38,8°C; as temperaturas do afluente e efluente dos reatores variaram de 16,3 a 27,3°C, respectivamente. Os dados iniciais obtidos para a demanda química de oxigênio (DQO) foram de 1.349 e 1.173 mg L-1, sendo, ao final do monitoramento atingido os valores de 120 e 102 mg L-1 para os reatores 1 e 2, respectivamente. Concluiu-se que a microscopia aplicada ao perfil de sólidos dos reatores é muito importante e deve ser empregada como parâmetro de qualificação do lodocultivado em reatores UASB, especialmente quando do decaimento bacteriano.Using two microscopy techniques, scanning electronic microscopy (SEM) and of epifluorescence, the present study analyzed the degeneration process caused by endogenia, especially under inanition situation.Two concentric UASB reactors, working in series and designed for pilot scale systems, treating wastewater from wet process of coffee fruits, were monitored as regard to the parameters physical, chemical and microbiological. The UASB reactors functioned in the field, and the atmospheric temperature oscillated from 16.5 to 38.8°C, and the affluent and effluent liquid temperature varied between 16.3 and 27.3°C, respectively. The initial data obtained for chemical oxygen demand (COD) were 1349 and 1173 mg L-1, and at the end of monitoring process the observed values for the same parameter were 120 and 102 mg L-1 for the reactor 1 and 2, respectively. The microscopy analysis applied to the solids profile of the reactors shown to be fundamental and must be applied as a quality parameter of the cultivated sludge, in order to observe its quality along the reactors profile mainly due to its decay.

O processamento do café por via úmida, além de aumentar a eficiência para se obter cafés de melhor qualidade, diminui consideravelmente os custos de secagem e ainda, reduz o espaço ocupado no terreiro. Porém, esse tipo de processamento gera grandes quantidades de águas residuárias, que devem sofrer algum tipo de tratamento antes de serem lançadas em corpos hídricos. Nesta pesquisa, objetivou-se monitorar a Lagoa de Estabilização integrante desse sistema, avaliar a sua eficiência na remoção da carga orgânica afluente e desenvolver um modelo de ajuste para descrever a autodepuração ocorrida. Para esta pesquisa, foram considerados 300,200 litros de frutos do cafeeiro, da espécie Coffea arabica L., processados, por via úmida. A carga média diária foi de 136 kgDQO d-1, encaminhada para um sistema piloto de tratamento de água residuária do processamento do café. O monitoramento foi realizado por meio de análises químicas e físico-químicas e o modelo de ajuste foi desenvolvido a partir do cálculo do balanço hídrico, das equações de estimativa teórica de remoção de DQO e das análises de DQO realizadas. O efluente da lagoa de estabilização apresentou concentração inicial de DQO de 7,100 mg L-1 e final de 100 mg L-1. Ficou constatado que a lagoa foi a unidade de tratamento que reduziu em cerca de 80% a concentração de matéria orgânica afluente. O modelo de ajuste desenvolvido apresentou coeficiente de ajuste satisfatório (r² = 0,8015).Wet coffee processing, besides its efficiency in getting better coffee quality, also minimizes considerably drying costs, and moreover reduces the space due to the ground-flour spreading seeds. However, this type of processing produces large quantities of wastewater, which must be treated before being discharged into the sewage system. The main objective of this research was to monitor the stabilization pond, as part of a pilot system, and therefore, to evaluate its efficiency concerning the organic loading removal and also to develop a model that can describe the auto-purification. In this research it was used 300.200 liters of coffee fruits, Coffea arabica L., specie, in the wet processing. The organic loading rate applied was 136 kgCOD d-1.The performance of this unit was monitored through chemical and physical-chemical analysis, and the mathematical modeling was developed based on the hydric balance, on the theoretical COD estimation and on the actual analysis of COD realized. The stabilization pond effluent presented averages of initial and final COD concentration of 7.100 mg L-1 and 100 mg L-1, respectively. It was found that the stabilization pond was responsible for removing 80% of the total organic matter present in the affluent. The adjusted model developed showed a satisfactory regression coefficient (r² = 0,8015).

Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de fornecer informações a respeito da investigação experimental realizada na estação piloto no Núcleo de Estudos em Cafeicultura (NECAF/UFLA), para tratamento de água residuária do café (ARC) especificamente, o monitoramento de um Reator Anaeróbio Híbrido (RAH), utilizando minifiltros preenchidos com dois tipos de meio suporte (argila expandida e seixo rolado). O RAH possuía fundo falso e foi utilizado como inóculo lodo anaeróbio de Upflow anaerobic sludge blanket reator (reator anaeróbio de manta de lodo) - UASB (escala-plena), de esgoto doméstico. O sistema foi monitorado por meio de parâmetros operacionais e de análises químicas e físico-químicas. Foi constatado que a fase experimental em que se deu o experimento dificultou a eficiência do RAH por ter sido submetido a cargas inferiores às previstas, uma vez que o efluente passava por tratamento em outras unidades, minimizando assim, a concentração orgânica a ser tratada. O RAH apresentou concentrações afluentes médias de: 484; 168 e 92 mg DQOtot L-1 e concentrações efluentes médias de 344; 159 e 90 mg DQOtot L-1, para os tempos de detenção hidráulica (TDH) de 28,5; 23,7 e 18,0 horas, respectivamente. O RAH apresentou equilíbrio com relação aos parâmetros medidos e boa estabilidade. O efluente analisado não apresentou riscos de salinidade, uma vez que a CE ficou na faixa, entre 0,70 e 3,0 dS m-1 e os SDT, entre 450 a 2000 mg L-1. Quanto à sodificação, a Razão de Adsorção de Sódio (RAS) ficou entre 0 e 3 e a CE>0,7 dS m-1, podendo ser reutilizado para irrigação da maioria das culturas e solos.The purpose of this work is to supply information regarding to the experimental investigation carried out in a pilot scale system, located at Coffee Study Research Center (NECAF/UFLA). The research focused mainly on a Hybrid Anaerobic Reactor (HAR) operating with mini-filters filled with two types of physical support (expanded clay and pebble "round quartz stone"). The HAR used a three-phase-separator; and during the start-up, sludge from a full-scale UASB reactor treating domestic wastewater was utilized. The experimental results did not show great efficiency due to the removal of the organic matter in other treatment units located before the HAR, minimizing in this way the concentration of organic matter to be treated in the HAR. The HAR presented an average affluent concentration of: 484, 168, and 92 mg CODtot L-1, and an average effluent concentration of: 344, 159, and 90 mg CODtot L-1. The HAR also presented good balance in relation to the parameters measured, as well as good stability.

A água residuária do café (ARC), originada no processamento dos frutos do cafeeiro, produz quantidade considerável de biogás que pode e deve ser utilizado como fonte de energia alternativa e complementar. Neste trabalho, foi estudada a variação da concentração de metano do biogás produzido a partir das ARC, por tratamento anaeróbio, em reator UASB, em escala laboratorial. As amostras foram coletadas durante 86 dias. As análises da concentração de metano foram realizadas por cromatografia gás-sólido (CGS). A produção de biogás e de metano, foi de 0,545 a 0,602 m³ kg-1DQO removida e de 0,382 a 0,421 m³ kg-1 DQO removida, respectivamente. Os resultados da concentração de metano no biogás variaram de 48,60 a 68,14 %, influenciados pela variação dos parâmetros temperatura, pH, acidez e compostos fenólicos presentes nas ARC. Como havia sido previsto, as maiores concentrações de metano foram verificadas nos períodos em que o pH estava mais próximo da neutralidade.The wastewater produced from wet coffee processing (WCP), originated from the coffee fruits, can produce great quantities of biogas, which, in turn, can be also used as an alternative or complementary energy source. In this research, we studied the variation of methane concentration produced by WCP in a laboratory-scale UASB reactor with anaerobic treatment. The samples were collected during a period of 86 days. The methane concentration was measured through gas solid chromatography (GSC). The production of biogas and methane ranged from 0.545 to 0.602 m³ kg-1DQO removed and from 0.382 a 0.421 m³ kg-1 DQO removed, respectively. Methane presence in the biogas ranged from 48.60% to 68.14 %. This variation was influenced by the following parameters: temperature, pH, acidity, and phenol compounds present in the WCP. As expected, greater concentrations of methane gas were verified during the periods when the pH close to neutral.