Resumo O crescimento populacional contribuiu para o aumento da produção avícola, o que implica na geração de resíduo de cama de aviário. Uma das alternativas para tratar esses resíduos é a digestão anaeróbia, na qual a partida do digestor e a qualidade do digestato gerado estão relacionadas ao material a ser digerido e às condições de operação, nas quais o uso do inóculo é um dos fatores. Portanto, este estudo teve como objetivo investigar como os inóculos influenciam na digestão anaeróbia da cama de aves, bem como na redução de sólidos e da demanda química de oxigênio (DQO). Para isso, foram testados dois inóculos (bovinos e suínos) no processo de digestão, com cargas de alimentação diárias de 0.67; 1.00 e 1.67 gSV L-1 dia-1. Para a análise estatística foi considerado o delineamento em parcelas subdivididas e os dados foram submetidos à análise de variância com as médias comparadas pelo teste de Tukey com 5% de significância. Em relação aos inóculos de bovinos e suínos, concluiu-se que ambos são indicados ao processo. No entanto, o inóculo suíno é mais indicado porque teve uma melhor remoção de sólidos totais (TS) e DQO.

Abstract Population growth has contributed to increasing poultry production, entailing a high waste loading, mainly poultry litter. One of the alternatives to treat such residues is anaerobic digestion, in which digester startup and generated-digestate quality are related to the material to be digested and to operation conditions, wherein inoculum use is one of the factors. This study therefore aimed to investigate how digestates, such as inocula, influence poultry litter (PL) anaerobic digestion, as well the reduction of solids and chemical oxygen demand (COD). For this, two inocula (bovine and swine digestates) were tested in the digestion process. The inocula were added at loads of 0.67, 1.00 and 1.67 gVS.L-1day-1. A split-plot design was developed and data underwent analysis of variance with means compared by the Tukey's test at 5% significance. Concerning bovine and swine inocula, it was concluded that both are indicated in the process. However, swine inoculum is better indicated because it had a better removal of total solids (TS), volatile solids (VS) and COD.

Resumo O objetivo desse trabalho foi avaliar a remoção de nitrogênio total kjeldahl (NTK) e fósforo total (P) através da eletrofloculação e otimizar as variáveis diferencial de potencial (ddp) e tempo de detenção hidráulica (TDH) em um reator batelada utilizando eletrodos de alumínio. O delineamento experimental utilizado foi o DCCR. A aplicação da técnica da eletrofloculação no tratamento de efluentes de matadouros e frigoríficos de suínos demonstrou ser eficiente no que tange a remoção de NTK e fósforo total obtendo-se eficiência máxima igual a 67,15% e 99%, respectivamente. O valor máximo de remoção de NTK foi encontrado no ensaio 12, onde as condições de tratamento foram de 30 minutos para o TDH e 20 volts para a ddp o que corresponde a 0,86 A de corrente elétrica e uma densidade de corrente igual a 17,2 mA cm-2. Para o P, o único ensaio que removeu abaixo de 99% foi o primeiro. Através das análises estatísticas, foi possível obter modelo matemático apenas para a remoção de NTK, entretanto o gráfico da superfície de resposta não apresentou uma faixa definida das melhores condições para as variáveis independentes, mas foi possível observar a tendência para melhor remoção, uma ampla faixa de ddp e valores acima de 30 minutos para o tempo de detenção.

Abstract This work evaluated the removal of total Kjeldahl nitrogen (TKN) and total phosphorus (P) through electrocoagulation and used aluminum electrodes to optimize the potential differential (pd) and hydraulic retention time (HRT) variables in a batch reactor. The experimental design used was Rotatable Central Composite Design (RCCD). The application of the electrocoagulation in the treatment of effluents from pig slaughterhouses and packing plants proved to be efficient in relation to the removal of TKN and total phosphorus, obtaining maximum efficiency equal to 67.15% and 99%, respectively. The maximum TKN removal value was found in Test 12, where treatment conditions were 30 minutes for HRT and 20 volts for pd, which corresponds to 0.86 A of electric current and a current density of 17.2 mA cm-2. For P, the only test that removed below 99% was the first. Through statistical analyses, it was only possible to obtain a mathematical model for TKN removal. While the response surface graph did not present a defined range of the best conditions for the independent variables, it was possible to observe the tendency for better removal, a wide range of pd and values over 30 minutes for retention time.

O método mais tradicional para determinação da curva de retenção de água no solo emprega a câmara de pressão de Richards. Por questões práticas, a busca por métodos alternativos ao de Richards, financeiramente mais acessíveis e menos morosos, faz-se interessante. Diante disso, desenvolveu-se o presente trabalho com o objetivo de avaliar o uso do método do papel-filtro. Para isso, realizou-se inicialmente coleta, caracterização física e preparo de amostras indeformadas de um Latossolo Vermelho distroférrico típico e ensaio em câmara de Richards, utilizando pressões de 0, 10, 30, 60, 100, 300, 500, 1000 e 1500 kPa. No ensaio com o papel-filtro, mediu-se o potencial matricial da água em amostras cujas umidades foram previamente estabelecidas, utilizando-se curva de calibração adequada. Os ensaios resultaram em pontos de pressão versus umidade, que foram ajustados pelo modelo de van Genuchten, utilizando o programa RETC. Realizou-se uma análise comparativa de valores de umidade volumétrica estimados pelo modelo ajustado nos ensaios com o papel-filtro com a curva de retenção ajustada obtida pela câmara de Richards. Por meio dessa comparação, verificou-se a aplicabilidade do método do papel-filtro para determinação da curva de retenção de água no solo agrícola utilizado.

The most traditional method to determine the soil-water retention curve is based on the Richards' pressure plate apparatus. For practical reasons, cheaper and faster alternatives to the Richards' apparatus are needed. Therefore, this study evaluated the use of the filter paper method. Initially, an Oxisol was sampled and physically characterized. Undisturbed soil samples were prepared and tested in Richards' chamber, at pressures of 0, 10, 30, 60, 100, 300, 500, 1,000 and 1,500 kPa. In the filter paper test, the water matric potential was measured in samples for which moisture levels had been determined by an appropriate calibration curve. The tests obtained pressure versus moisture points that were adjusted by the van Genuchten model, using the RETC program. A comparative analysis of the soil moisture values estimated by the model adjusted in the filter paper test and the adjusted retention curve obtained by the Richards' apparatus was performed. Results allowed the conclusion that the filter paper method is suited to determine the water retention curve of the agricultural soil studied.

A aplicação de água residuária no solo é uma forma alternativa de fertilização do solo e de reúso da água. Entretanto, deve-se dar especial atenção à técnica, devido ao fato de que sucessivas aplicações podem provocar a salinização do solo. A reflectometria no domínio do tempo (TDR) permite não apenas o monitoramento simultâneo e contínuo do teor de água e da condutividade elétrica aparente do solo, como também a determinação indireta da condutividade elétrica de sua solução. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade do emprego da TDR na determinação indireta da condutividade elétrica de um extrato de solo saturado (CEse), empregando-se uma equação empírica para o equipamento TDR Trase® modelo 6050X1. O experimento foi conduzido utilizando-se amostras deformadas de solo saturadas com água residuária da suinocultura nas proporções de 0, 0,45, 0,90, 1,80, 2,70 e 3,60 m³ m-3 de solo. As sondas utilizadas eram equipadas com três hastes de 0,20 cm de comprimento, montadas artesanalmente. O modelo empírico que associou valores da condutividade elétrica mensurado por meio da TDR (CE TDR) com CEse propiciou excelente ajuste, indicando a viabilidade da técnica na determinação da condutividade elétrica da solução do solo.

Wastewater application to soil is an alternative for fertilization and water reuse. However, particular care must be taken with this practice, since successive wastewater applications can cause soil salinization. Time-domain reflectometry (TDR) allows for the simultaneous and continuous monitoring of both soil water content and apparent electrical conductivity and thus for the indirect measurement of the electrical conductivity of the soil solution. This study aimed to evaluate the suitability of TDR for the indirect determination of the electrical conductivity (ECse) of the saturated soil extract by using an empirical equation for the apparatus TDR Trase 6050X1. Disturbed soil samples saturated with swine wastewater were used, at soil proportions of 0, 0.45, 0.90, 1.80, 2.70, and 3.60 m³ m-3. The probes were equipped with three handmade 0.20 cm long rods. The fit of the empirical model that associated the TDR measured values of electrical conductivity (EC TDR) to ECse was excellent, indicating this approach as suitable for the determination of electrical conductivity of the soil solution.

Modelos estatísticos permitem representar conjuntos de dados, assim como estimar e prever o comportamento de uma variável por meio da sua interação com as demais variáveis envolvidas no fenômeno. Entre os modelos estatísticos encontram-se modelos autorregressivos em espaço de estados (AEE) e modelos de regressão linear (RL) que permitem quantificar as relações entre variáveis do sistema solo-planta-atmosfera. Neste trabalho, com o objetivo de se comparar a qualidade dos modelos AEE e RL para a modelagem das relações entre a produtividade da soja e atributos físicos do solo, utilizou-se o critério de informação de Akaike, o qual fornece um coeficiente que permite a seleção do melhor modelo. O conjunto de dados foi amostrado, em um Latossolo Vermelho distroférrico, ao longo de uma transeção com 84 pontos espaçados de 3 m entre si. Em cada ponto, foram coletadas amostras de soja para quantificar a produtividade e mediu-se a resistência do solo à penetração, assim como retiradas amostras de solo, nas camadas de 00,10 e 0,100,20 m, para mensurar a sua densidade. Os resultados mostraram que os dados de produtividade da soja e resistência do solo à penetração apresentaram autocorrelação e estrutura de correlação cruzada. A densidade do solo, entretanto, apresentou autocorrelação apenas na camada de 00,10 m e não mostrou correlação cruzada com a produtividade da soja. Os resultados mostraram a maior eficácia dos modelos autorregressivos de Espaço de Estados em relação aos modelos equivalentes de regressão linear simples e múltipla com o emprego do Critério de Informação de Akaike, o qual resultou em valores comparativamente mais baixos do que os obtidos com os modelos de regressão, para todas as combinações das variáveis explicativas.

Statistical models allow the representation of data sets and the estimation and/or prediction of the behavior of a given variable through its interaction with the other variables involved in a phenomenon. Among other different statistical models, are the autoregressive state-space models (ARSS) and the linear regression models (LR), which allow the quantification of the relationships among soil-plant-atmosphere system variables. To compare the quality of the ARSS and LR models for the modeling of the relationships between soybean yield and soil physical properties, Akaike's Information Criterion, which provides a coefficient for the selection of the best model, was used in this study. The data sets were sampled in a Rhodic Acrudox soil, along a spatial transect with 84 points spaced 3 m apart. At each sampling point, soybean samples were collected for yield quantification. At the same site, soil penetration resistance was also measured and soil samples were collected to measure soil bulk density in the 0-0.10 m and 0.10-0.20 m layers. Results showed autocorrelation and a cross correlation structure of soybean yield and soil penetration resistance data. Soil bulk density data, however, were only autocorrelated in the 0-0.10 m layer and not cross correlated with soybean yield. The results showed the higher efficiency of the autoregressive space-state models in relation to the equivalent simple and multiple linear regression models using Akaike's Information Criterion. The resulting values were comparatively lower than the values obtained by the regression models, for all combinations of explanatory variables.

O desenvolvimento de modelos hidrológicos capazes de predizer o impacto de fontes difusas de poluição e do uso e ocupação do solo na qualidade das águas superficiais e subterrâneas tem auxiliado o estudo de agroecossistemas. Com esse objetivo, foi utilizado o modelo SWAT 2005 (Soil and Water Assessment Tool) para avaliar sua sensibilidade na predição da vazão e do fluxo de massa do P total. O estudo foi realizado em duas microbacias hidrográficas contíguas, dos rios Conrado e Pinheiro, afluentes do rio Pato Branco, localizadas nos municípios de Pato Branco e Mariópolis, no Estado do Paraná. Foram utilizados dados climatológicos do período 1979/2006 e dados observados de vazão e concentração de P total dos anos 2004/2005 de duas estações de monitoramento, localizadas na parte inferior do curso principal dos rios Conrado e Pinheiro. Utilizou-se a interface AvSWAT-X, com o SIG ArcView 3.3® e a extensão Spatial Analyst 2.0®, para entrada e manipulação dos dados. As médias anuais e mensais observadas de vazão e P total foram comparadas aos dados simulados. O Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe (COE) foi utilizado para avaliar a eficiência do modelo. A modelagem foi melhorada com a associação de análise de sensibilidade, autocalibração e calibração manual, verificando-se que, com frequência de amostragem regular, o modelo SWAT 2005 realizou de forma aceitável as simulações de vazão e de exportação de P total. Já com frequência de amostragem irregular e pequeno número de dados, os procedimentos de análise de sensibilidade e de autocalibração não foram eficientes na calibração do modelo SWAT 2005 para a simulação de vazão e exportação de P total. Foram encontrados diferentes níveis de sensibilidade entre as duas estações, refletindo as desigualdades entre as Unidades de Resposta Hidrológica. A distribuição mensal simulada das exportações de P mostrou a heterogeneidade da aplicação do nutriente ao longo do ano.

Hydrological models developed to predict the impacts of non-point source pollution and land use and occupation on water quality have been extremely useful in the study of agricultural systems. For this purpose, the objective of this study was to evaluate the sensitivity of the model SWAT 2005 (Soil and Water Assessment Tool) to simulate the flow rate and total phosphorous flow mass. The research was conducted in two contiguous watersheds of the Conrado and Pinheiro rivers, affluents to the Pato Branco river, in Pato Branco and Mariopolis counties, state of Paraná. Climatological data of the period 1979-2006 and observation data of flow rate and total phosphorous export of the years 2004 and 2005 from two weather stations (in the lower part of the main water course of the Conrado and Pinheiro rivers) were used. The model requires input data in spatial format of land use and soil data, associated to a digital elevation model (DEM). The AvSWAT-X interface was used with ArcView 3.3® and its extension Spatial Analyst 2.0®, for data input and manipulation. Monthly and yearly averages of flow rate and total phosphorous export were compared to the observed values. The Nash-Sutcliffe Coefficient (COE) was used to evaluate the modeling efficiency. The modeling was improved by including the sensitivity analysis, autocalibration tool and manual adjustment, showing that, with regular sampling frequency, the SWAT 2005 model simulated the flow rate and total phosphorous export satisfactorily. In the case of irregular sampling frequency and limited dataset, however, autocalibration and sensitivity analysis were not efficient to simulate the flow rate and total phosphorous export results. Besides, different sensitivity levels were observed for the two stations, reflecting inequalities of the Hydrologic Response Units. The simulated monthly distribution of phosphorous export showed the heterogeneity of P application over the course of the year.