Reduction of Toxic Metal Ions and Production of Bioelectricity through Microbial Fuel Cells Using Bacillus marisflavi as a Biocatalyst.

Industrialization has brought many environmental problems since its expansion, including heavy metal contamination in water used for agricultural irrigation. This research uses microbial fuel cell technology to generate bioelectricity and remove arsenic, copper, and iron, using contaminated agricultural water as a substrate and Bacillus marisflavi as a biocatalyst. The results obtained for electrical potential and current were 0.798 V and 3.519 mA, respectively, on the sixth day of operation and the pH value was 6.54 with an EC equal to 198.72 mS/cm, with a removal of 99.08, 56.08, and 91.39% of the concentrations of As, Cu, and Fe, respectively, obtained in 72 h. Likewise, total nitrogen concentrations, organic carbon, loss on ignition, dissolved organic carbon, and chemical oxygen demand were reduced by 69.047, 86.922, 85.378, 88.458, and 90.771%, respectively. At the same time, the PDMAX shown was 376.20 ± 15.478 mW/cm2, with a calculated internal resistance of 42.550 ± 12.353 Ω. This technique presents an essential advance in overcoming existing technical barriers because the engineered microbial fuel cells are accessible and scalable. It will generate important value by naturally reducing toxic metals and electrical energy, producing electric currents in a sustainable and affordable way.

Banana fertigation with treated sanitary wastewater: postharvest and microbiological quality / Fertirrigação da bananeira com água residuária sanitária tratada: qualidade pós-colheita e microbiológica

Sewage may serve as a source of water and nutrients for plants. In this study, the effects of fertigation with treated sanitary wastewater from Janaúba Sewage Treatment Plant were evaluated on the postharvest and microbiological quality of ‘Prata-An㒠banana. A randomized block experimental design was used. Four concentrations of wastewater were tested (70, 130, 170, and 200% of 150 kg ha-1 sodium). A wastewater-free control treatment was used for comparison. Two crop cycles were assessed for postharvest and microbiological quality. The parameters measured included total soluble solids, titratable acidity, total soluble solids/titratable acidity ratio, pH, total coliforms, and fecal coliforms on both the peel and the pulp. In the first crop cycle, both soluble solids and fruit pulp pH decreased as wastewater level increased up to a maximum of 141.5%. These correlations were not observed in the second cycle. Wastewater management did not affect the titratable acidity of the soluble solids. The agricultural application of treated sanitary wastewater provided banana fruits with a microbiological profile similar to that obtained with the control (pure water) and with mineral fertilizers. A microbial balance is necessary to maintain the nutritional status of the banana crop.

A utilização de água residuária proveniente do tratamento de esgoto, como fonte hídrica e nutricional para as plantas, é uma alternativa para racionalizar o aproveitamento do recurso natural na agricultura. O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação da água residuária sanitária de tratamento secundário da Estação de Tratamento de Esgoto de Janaúba – MG sobre a qualidade pós-colheita e microbiológica da bananeira ‘Prata-Anã’. O experimento foi conduzido no delineamento de blocos casualizados. As doses de água residuária testadas foram equivalentes a 70, 130, 170 e 200% do limite máximo de 150 kg ha-1 sódio que pode ser aportado ao solo. Para efeito de comparação foi conduzido também um tratamento testemunha, irrigado com água limpa. Durante dois ciclos produtivos da cultura determinaram-se os seguintes atributos pós-colheita da banana: sólidos solúveis totais, acidez total titulável, relação sólidos solúveis totais/acidez titulável e o pH. Para a análise microbiológica foram coletados frutos em cada ciclo produtivo da cultura, quando se quantificou a presença de coliformes totais e coliformes termotolerantes na casca e na polpa das bananas. No primeiro ciclo de produção da bananeira, o teor de sólidos solúveis dos frutos decresce com o aumento no aporte de água residuária sanitária tratada até o limite de 141,5%, havendo também redução do pH dos frutos, porém, tal fenômeno não é verificado no segundo ciclo. A relação sólidos solúveis:acidez titulável e a acidez titulável não são influenciadas pelo manejo com água residuária sanitária tratada. Considerando o grupo de microrganismos avaliados e tendo em vista a manutenção do equilíbrio do estado nutricional da cultura, o reúso agrícola da água residuária sanitária tratada permite a obtenção de frutos de banana com qualidade microbiológica semelhante àqueles obtidos pelo manejo com água limpa e fertilizantes minerais.

Banana fertigation with treated sanitary wastewater: postharvest and microbiological quality / Fertirrigação da bananeira com água residuária sanitária tratada: qualidade pós-colheita e microbiológica

Sewage may serve as a source of water and nutrients for plants. In this study, the effects of fertigation with treated sanitary wastewater from Janaúba Sewage Treatment Plant were evaluated on the postharvest and microbiological quality of ‘Prata-Anã banana. A randomized block experimental design was used. Four concentrations of wastewater were tested (70, 130, 170, and 200% of 150 kg ha-1 sodium). A wastewater-free control treatment was used for comparison. Two crop cycles were assessed for postharvest and microbiological quality. The parameters measured included total soluble solids, titratable acidity, total soluble solids/titratable acidity ratio, pH, total coliforms, and fecal coliforms on both the peel and the pulp. In the first crop cycle, both soluble solids and fruit pulp pH decreased as wastewater level increased up to a maximum of 141.5%. These correlations were not observed in the second cycle. Wastewater management did not affect the titratable acidity of the soluble solids. The agricultural application of treated sanitary wastewater provided banana fruits with a microbiological profile similar to that obtained with the control (pure water) and with mineral fertilizers. A microbial balance is necessary to maintain the nutritional status of the banana crop.(AU)

A utilização de água residuária proveniente do tratamento de esgoto, como fonte hídrica e nutricional para as plantas, é uma alternativa para racionalizar o aproveitamento do recurso natural na agricultura. O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação da água residuária sanitária de tratamento secundário da Estação de Tratamento de Esgoto de Janaúba MG sobre a qualidade pós-colheita e microbiológica da bananeira ‘Prata-Anã. O experimento foi conduzido no delineamento de blocos casualizados. As doses de água residuária testadas foram equivalentes a 70, 130, 170 e 200% do limite máximo de 150 kg ha-1 sódio que pode ser aportado ao solo. Para efeito de comparação foi conduzido também um tratamento testemunha, irrigado com água limpa. Durante dois ciclos produtivos da cultura determinaram-se os seguintes atributos pós-colheita da banana: sólidos solúveis totais, acidez total titulável, relação sólidos solúveis totais/acidez titulável e o pH. Para a análise microbiológica foram coletados frutos em cada ciclo produtivo da cultura, quando se quantificou a presença de coliformes totais e coliformes termotolerantes na casca e na polpa das bananas. No primeiro ciclo de produção da bananeira, o teor de sólidos solúveis dos frutos decresce com o aumento no aporte de água residuária sanitária tratada até o limite de 141,5%, havendo também redução do pH dos frutos, porém, tal fenômeno não é verificado no segundo ciclo. A relação sólidos solúveis:acidez titulável e a acidez titulável não são influenciadas pelo manejo com água residuária sanitária tratada. Considerando o grupo de microrganismos avaliados e tendo em vista a manutenção do equilíbrio do estado nutricional da cultura, o reúso agrícola da água residuária sanitária tratada permite a obtenção de frutos de banana com qualidade microbiológica semelhante àqueles obtidos pelo manejo com água limpa e fertilizantes minerais.(AU)