Uma revisão sobre: tratamento biológico de drenagem de mina — cenário atualizado, perspectivas e recomendações de futuros trabalhos / Biological treatment of mine drainage — scenario updated, perspectives, and recommendations for future works

RESUMO Rochas contendo sulfetos metálicos podem ser oxidadas em um processo catalisado por procariotos quimiolitoautotróficos ou Fe3+. A atividade mineradora acelera esse processo ao gerar resíduos contendo sulfetos metálicos com grande superfície de contato. O lixiviado resultante, conhecido como drenagem de mina (DM), é rico em sulfato, íons hidrogênio e contaminantes químicos inorgânicos como ferro (Fe), zinco (Zn), cádmio (Cd), manganês (Mn), níquel (Ni), arsênio (As) e alumínio (Al). Para remover tais poluentes, atualmente, o principal tratamento utilizado é a adição de reagentes alcalinos. Entretanto, esse método tem limitada eficiência, alto custo e gera grandes volumes de resíduos sólidos tóxicos de relativa solubilidade. Bactérias redutoras de sulfato (BRS) podem oxidar matéria orgânica com geração de sulfeto. Algumas vias metabólicas do processo consomem H+neutralizando o pH. O sulfeto produzido pode reagir com contaminantes inorgânicos e precipitá-los, permitindo sua recuperação da fase líquida. O uso de subprodutos industriais e urbanos contendo diferentes fontes de carbono como doadores de elétrons no tratamento de DM tem sido investigado. Este artigo sumariza dados sobre as variáveis relevantes para a atividade microbiana durante o tratamento biológico de DM, analisando o atual cenário de pesquisas com fontes alternativas de carbono. Discute-se ainda novas fontes de matéria orgânica ainda não aplicadas para tratamento biológico de efluentes e que, sob aspectos de sustentabilidade, dos pontos de vista sustentável e econômico, podem ser usadas no tratamento de resíduos.

ABSTRACT Rocks containing metal sulfides be can oxidized biologically or chemically. Chemolithoautotrophics prokaryotes and Fe3+ catalyze this process. The mining activities also accelerate the process for creates metal sulphides tailings with a big contact surface. The leached formed is called Mine Drainage (MD) whose composition is rich in sulphate, hydrogen ions and inorganic chemical contaminants such as Fe, Zn, Mn, Cd, Ni, As e Al. Currently, in order to remove these pollutants, the main treatment used is the addition of alkaline reagents. However, the method has limited efficiency, high cost with input reagents and generates wide amounts of toxic solid residues with high solubility. The sulphide reducing bacterias (RSB) can oxidize organic matter generating sulphide. Some metabolic pathways consume H+ neutralizing the pH. The sulphide formed can react and precipitate inorganic pollutants, allowing their recuperation from the liquid phase. The use of industrial and urban by-products containing different carbon sources have been investigated as an electron donor in the MD treatment. The diverse microbial consortia synergic acting can present bigger efficiency in the presence of mixed carbon sources, besides lower cost in relation to the pure matter. Here will be detailed the biological treatment about which and how the variables of the system can influence the microbial activity and relevant molecules to the treatment. After is described the current situation of the research about alternative carbon sources. New carbon sources whose are a by-product of the expanding industry presenting good feature to anaerobic degrading are suggested. The by-product potential is described from the point of view of sustainability, and waste management.

Intake and digestibility in sheep fed on marandu grass silages added with dehydrated barley / Ingestão e digestibilidade de ovinos alimentados com silagens de capim-marandu aditivadas com resíduo de cervejaria desidratado

The objective was to evaluate the intake and the apparent digestibility in sheep fed on marandu grass silages added with dehydrated barley. Twenty crossbred Santa Inês lambs were used, with a mean initial weight of 30±4.5 kg and mean age of 14±2 months. The experimental sheep were distributed into a completely randomized design and lining, with five treatments and four repetitions, with treatments levels of inclusion of 0, 10, 20, 30 and 40% natural matter of naturally dehydrated brewery residue for 36 hours to the marandu grass silage to feed the sheep. The evaluation period lasted 21 days, 15 for adaptation to the diets and 7 days for data collection. The data was submitted to analysis of variance, and when significant (P<0.05) the treatment means were analysed by regression. The inclusion of dehydrated barley to silage showed a linear increase in water intake (P<0.05), increased by 0.02% per unit of dehydrated barley. A quadratic effect was observed for the levels of dehydrated barley on the dry matter intake (DM), estimating a maximum consumption of 2.86% DM for silages containing 17.8% dehydrated barley. The crude protein intake (CP) behaved quadratically, with the maximum value estimated of 0.29% CP at a level of 22.5% dehydrated barley. Ether extract (EE) intake also exhibited quadratic behaviour (P<0.05), with the maximum value estimated of 0.2% EE at a level of 28.25% dehydrated barley. The regression study showed quadratic behaviour; with the maximum estimated value of neutral detergent fibre was 2.33% at a level of 34.58% dehydrated barley. No statistical significance was found for the intake of acid detergent fibre or organic matter (P>0.05). It was concluded that the addition of levels of 20 to 30% of dehydrated barley to silage resulted in a positive response for the dry matter intake, crude protein, Ether extract and neutral detergent fibre.(AU)

Objetivou-se avaliar o consumo e a digestibilidade aparente de ovinos alimentados com silagens de capim marandu aditivadas com resíduo de cervejaria desidratado. Foram utilizados 20 ovinos mestiços de Santa Inês machos inteiros, com peso médio inicial de 30±4.5 kg e média de 14±2meses de idade. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com cinco tratamentos e quatro repetições, sendo os tratamentos níveis de inclusão de 0, 10, 20, 30 e 40% da matéria natural de resíduo de cervejaria desidratado naturalmente por 36 horas à silagem de capim-marandu. O período de avaliação teve duração de 21 dias, sendo 15 para adaptação às dietas e seis para as coletas. Os dados foram submetidas à análise de variância, e quando significativo, as médias dos tratamentos à análise de regressão. A inclusão do resíduo de cervejaria desidratado promoveu aumento linear (P<0,05) no consumo de água, que aumentou em 0,02 ponto percentual a cada unidade de resíduo adicionada. Observou-se efeito quadrático (P<0,05) nos níveis de resíduo de cervejaria desidratado sobre o consumo de matéria seca, estimando-se consumo máximo de 2,86% peso vivo (PV) para silagens contendo 17,8% de resíduo de cervejaria. O consumo de proteína bruta apresentou comportamento quadrático, de modo que o valor máximo foi estimado em 0,29%PV de proteína bruta para o nível de 22,5% de resíduo de cervejaria desidratado. Para o consumo de extrato etéreo, houve comportamento quadrático (P<0,05), em que o valor máximo foi estimado em 0,2%PV de extrato etéreo para o nível de 28,25% de resíduo de cervejaria desidratado. O estudo de regressão mostrou comportamento quadrático (P<0,05) para o consumo de fibra em detergente neutro, em que o valor máximo foi estimado em 2,33% PV de fibra em detergente neutro para o nível de 34,58% de resíduo de cervejaria desidratado. Para os consumos de fibra em detergente ácido e matéria orgânica, não foi observada significância estatística (P>0,05). Conclui-se que silagens aditivada com níveis de 20 a 30% de resíduo de cervejaria desidratado, promoveram respostas positivas aos consumos de matéria seca, proteína bruta, extrato etéreo e fibra em detergente neutro.(AU)

Aspectos ambientais, produtivos e econômicos do aproveitamento de resíduo úmido de cervejaria na alimentação de cordeiros em sistema de confinamento / Environmental, productive and economic aspects of use of brewery residue as food of lamb feedlots in finishing phase

Objetivou-se com este trabalho avaliar a geração e o poder poluente do resíduo úmido de cervejaria e determinar aspectos produtivos e a economicidade do uso desse resíduo em substituição ao alimento concentrado na alimentação de cordeiros confinados em fase de terminação. Foram utilizados 25 cordeiros, machos, não-castrados, da raça Texel, oriundos de parto simples, desmamados aos 69 dias de idade em média. Foram avaliados cinco níveis de substituição do alimento concentrado por resíduo úmido de cervejaria, sendo 0 por cento, 25 por cento, 50 por cento, 75 por cento e 100 por cento. Os cordeiros foram abatidos, após um período experimental de 77 dias. Foram gerados 132,02 kg de resíduo úmido de cervejaria para cada 100 kg de grão de cevada utilizada como matéria-prima. O resíduo úmido de cervejaria foi classificado como Classe IIA e apresentou valores para pH de 4,63, para DBO5 de 659 mg O2 L-1 e para DQO de 10.769,9 mg O2 L-1, revelando que o resíduo avaliado possui alta carga poluidora. Verificou-se efeito quadrático sobre o consumo de matéria seca e linear decrescente sobre o ganho de peso diário e o peso de carcaça fria com o aumento do nível de resíduo úmido de cervejaria. A análise econômica mostrou haver redução linear no custo da alimentação dos animais com o aumento da quantidade de resíduo de cervejaria nas dietas. Contudo, não foi verificado efeito do nível de inclusão do resíduo de cervejaria sobre o lucro relacionado à venda dos animais vivos ou à venda das carcaças.

The objectives of this work were to evaluate the generation and the pollutant power of brewery residues and to determinate the productive and economic aspects of the use of this residue as replacement to the concentrate meal on the diet of lamb in feedlots as the finishing phase. Twenty-five male, non-castrated Texel lambs, single born, weaned at the age of 69 days were used. They were offered diets with five levels (0 percent, 25 percent, 50 percent, 75 percent, and 100 percent) of brewery residues replacing the meal concentrate. The lambs were slaughtered 77 days after the installation of the experiment. For every 100 kg barley grain used as source material, 132.02 kg of brewery residue was generated. The brewery residue was classified as Class IIA and showed pH value of 4.63, for BOD5 of 659 mg O2 L-1 and for COD of 10769.9 mg O2 L-1, revealing that this residue has high pollutant charge. There was a quadratic effect on the dry matter food intake and a decreasing linear effect on the daily weight gain and the cold carcass weight with the increase in the level of brewery residues. The economical analysis showed that there was a linear decrease in the feed costs with the increase of the quantity of brewery residues in the diets. However, no effect of the inclusion level of the brewery residues on the profit related to live animal or carcass sales was verified.

Efeito de diferentes proporções de resíduo úmido de cervejaria sobre as características da carcaça de cordeiros terminados em confinamento / Effect of different proportions of wet brewery residue on the carcass characteristics of feedlot finished lambs

Avaliou-se o efeito do uso de diferentes proporções de resíduo úmido de cervejaria sobre as características da carcaça de cordeiros terminados em sistema de confinamento. Foram utilizados 25 cordeiros, machos, não-castrados, da raça Texel, distribuídos aleatoriamente em cinco tratamentos compostos por proporções de 0 por cento, 25 por cento, 50 por cento, 75 por cento e 100 por cento de substituição do alimento concentrado por resíduo úmido de cervejaria. Utilizou-se uma dieta composta de feno de Tifton-85 e mistura concentrada em uma relação volumoso:concentrado de 40:60, com base na matéria seca (MS). O alimento concentrado foi constituído por milho desintegrado, farelo de soja, mistura mineral e resíduo úmido de cervejaria, sendo que suas proporções variaram de acordo com os tratamentos. Peso da carcaça quente, peso da carcaça fria, rendimento da carcaça quente, rendimento da carcaça fria, espessura da gordura subcutânea, pesos de quarto, paleta, costilhar e pescoço, bem como o comprimento de carcaça, a largura da perna e a profundidade da perna, diminuíram linearmente com o aumento da proporção de substituição do alimento concentrado por resíduo úmido de cervejaria.

The effect of the use of different proportions of wet brewery residue on the carcass characteristics of feedlot finished lambs was evaluated. Twenty-five non-castrated Texel male lambs were randomly allotted into five groups, consisting in the replacement of the concentrate by wet brewery residue at proportions of 0 percent, 25 percent, 50 percent, 75 percent, and 100 percent. Diet was composed by Tifton-85 hay and concentrate mixture, in a relation roughage:concentrate of 40:60, based on dry matter (DM). The concentrate was composed of ground corn, soybean meal, mineral mix, and wet brewery residue, and its proportions varied in accordance with the treatments. Weights and yields of hot and cold carcasses; subcutaneous fat thickness; weights of leg, shoulder, ribs and neck; as well as carcass length, leg width and leg depth showed a linear decrease of increase of wet brewery residue replacing the concentrate.

Consumo, ganho de peso e análise econômica da terminação de cordeiros em confinamento com dietas contendo diferentes proporções de resíduo úmido de cervejaria / Feed intake, weight gain and economical analysis of feedlot finished lambs fed diets with different proportions of wet brewery residue

Avaliou-se o efeito de dietas contendo diferentes proporções de resíduo úmido de cervejaria sobre o consumo de nutrientes e o ganho de peso de cordeiros terminados em confinamento, e realizou-se uma análise econômica da alimentação oferecida aos animais. Foram utilizados 25 cordeiros, machos, não-castrados, da raça Texel, distribuídos aleatoriamente em cinco tratamentos compostos por proporções de 0 por cento, 25 por cento, 50 por cento, 75 por cento e 100 por cento de substituição do alimento concentrado por resíduo úmido de cervejaria. Verificou-se efeito quadrático sobre os consumos de matéria seca, matéria orgânica, proteína bruta, extrato etéreo (EE) e de fibra em detergente neutro (FDN), e linear decrescente sobre os consumos de carboidratos totais (CHT) e de carboidratos não estruturais (CNE), quando expressos em kg/dia. Os consumos de EE e de FDN aumentaram linearmente, e os de CNE diminuíram linearmente, quando expressos em porcentagem do peso vivo e em g/kg PV0,75. O consumo de energia líquida, o ganho de peso diário e o custo da alimentação diminuíram linearmente com o aumento da proporção de resíduo úmido de cervejaria. Não foi verificado efeito sobre o lucro relacionado à venda dos animais vivos ou à venda das carcaças.

The effect of diets with different proportions of wet brewery residue on the nutrient intake and the weight gain of feedlot lambs in phase of termination were determined. An economic analysis of the food given to the animals was also performed. Twenty-five non-castrated Texel male lambs were randomly allotted into five groups, consisting in the replacement of the concentrate by wet brewery residue; at proportions of 0 percent, 25 percent, 50 percent, 75 percent, and 100 percent. The results of the test revealed a quadratic effect on the intake of dry matter (DM), organic matter (OM), crude protein (CP), ether extract (EE), and neutral detergent fiber (NDF); and a linear decreasing effect on intake of total carbohydrate (TCH), and non-structural carbohydrate (NSC), expressed in kg/day. The intakes of EE and NDF showed a linear increase and NSC intake showed a linear decrease, expressed in percentage of live weight ( percent LW) and g/kg LW.0.75 The consume of net energy (NE), daily weight gain, and feed cost showed a linear decrease with the increase in the proportion of wet brewery residue. It was not verified effect on profits related to the sales of the live animals or the sale of the carcasses.