Resumo em Português:

RESUMO Os resíduos orgânicos representam fração considerável dos resíduos sólidos urbanos gerados mundialmente. A compostagem é uma das formas de tratamento desse resíduo, tendo como vantagens requerer baixos investimentos e ser simples nas operações. Entretanto, para sua gestão eficiente é crucial a segregação na fonte, com ampla participação da população. Nesse sentido, compreender os motivos que levam ou não ao comportamento de separação, bem como o papel da gestão pública na condução do processo, é de suma importância na continuidade e na melhoria dos sistemas de tratamento desses resíduos. Assim, o objetivo deste trabalho foi identificar os fatores que influenciam no comportamento da segregação de resíduos orgânicos na fonte geradora, para fins de tratamento em sistemas de compostagem. A revisão sistemática foi realizada pelo método de pesquisa em arquivo. Verificou-se que os fatores influenciadores de segregação da matéria orgânica são: infraestrutura física e conveniência, educação, dados sociodemográficos, fatores econômicos, norma e influência social, feedback, hábito, comportamento pró-ambiental, confiança no sistema e fatores associados à Teoria do Comportamento Planejado. Conclui-se que não há consenso quanto à intensidade e ao aspecto (positivo ou negativo) de influência dos fatores, pois eles dependem das particularidades locais. Uma vez que existe relação de interdependência, um conjunto de fatores deve ser considerado para garantir adequado planejamento. Em sistemas de compostagem, a avaliação de eficiência da separação pode ser realizada de forma indireta, centrada na percepção do indivíduo e no autorrelato do comportamento; ou direta, com medições gravimétricas e de composição. Recomenda-se adotar ambas as formas, de modo complementar.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Organic waste is a considerable fraction of urban solid waste generated worldwide. Composting is one type of treatment of this waste that has the advantage of requiring low investments and simplicity in operations. However, to guarantee efficiency in composting, the segregation in generation sites and the wide participation of the population are crucial. In this sense, understanding the separation behavior of the population and the performance of the governments is especially important to the continuity and improvement of these systems. In this context, the aim of this paper was to identify the factors that influence the behavior segregation of organic waste in the generating sites, for the purposes of treatment in composting systems. The systematic review was performed using the Archive Search Method. It was found that the factors influencing organic matter segregation are: physical infrastructure and convenience, education, sociodemographic data, economic factors, social norms and influence, feedback, habit, pro-environmental behavior, confidence in the system, and factors associated with the Theory of Planned Behavior. It was concluded that there is no consensus on the intensity and aspect (positive or negative) of the impact of the factors, as they depend on local particularities. Once there is an interdependent relationship, a set of factors must be considered to ensure adequate planning. In composting systems, the evaluation of separation efficiency can be carried out indirectly, centered on the individual’s perception and self-report of behavior; or directly, with gravimetric and composition measurement. to the adoption of both forms, in a complementary way, is recommended.

Resumo em Português:

RESUMO O lodo de estação de tratamento de água (ETA), resíduo Classe II A, tem geração crescente, alto custo de tratamento e, quando descartado incorretamente no meio ambiente, acarreta danos ambientais. Assim, o objetivo do estudo foi analisar o emprego do lodo da ETA Santa Bárbara, da cidade de Pelotas/RS, beneficiado por calcinação a 600°C, como material suplementar ao cimento Portland. Amostras do lodo in natura e calcinado foram submetidas a ensaios de microscopia eletrônica de varredura e espectrometria de raios X por dispersão de energia, e foram determinadas a umidade do lodo in natura, a perda de massa e a massa específica do lodo calcinado. Realizaram-se ensaios de índice de atividade com cimento branco, cimento Portland de alta resistência inicial (CPV-ARI) e cal para identificar a atividade pozolânica do material. Posteriormente, foi executada a moldagem de dois traços de concreto, um de referência e outro com 10% em massa de substituição do aglomerante pelo lodo beneficiado, sendo analisadas as propriedades nos estados fresco e endurecido do concreto. Embora a incorporação do lodo tenha apresentado resultados favoráveis e aumento de resistência à compressão axial, o resíduo não pode ser classificado como pozolana por causa dos materiais e condições de ensaio empregadas na pesquisa. Contudo, com os resultados obtidos neste trabalho é possível averiguar que o uso do lodo beneficiado em matrizes de concreto é efetivo e constitui uma alternativa sustentável de destinação ao lodo de ETA.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The sludge from the Water Treatment Plant (WTP), Class II A waste, has an increasing generation, high treatment cost and, when improperly disposed of in the environment, causes environmental damages. Thus, the objective of the study was to analyze the use of sludge from WTP Santa Bárbara, in the city of Pelotas, Rio Grande do Sul, benefited by calcination at 600°C, as a supplementary material to Portland cement. Samples of in natura and calcined sludge were subjected to SEM and EDS tests, the moisture of the in natura sludge was determined, and the loss of mass and specific mass of the calcined sludge. Activity index tests were performed with white cement, Portland cement CPV-ARI and lime, to identify the pozzolanic activity of the material. Subsequently, the molding of two concrete strips was carried out, one of which is a reference and the other with 10% by mass of substitution of the binder by the processed sludge, and the properties in the fresh and hardened state of the concrete were analyzed. Although the incorporation of the sludge has shown favorable results and increased resistance to axial compression, the residue cannot be classified as pozzolan to the detriment of materials and test conditions employed in the research. However, with the results obtained in this work it is possible to verify that the use of the processed sludge in concrete matrices is effective and constitutes a sustainable alternative for the disposal of WTP sludge.

Resumo em Português:

RESUMO O ácido naftênico 1,4-ciclohexanodicarboxílico é um dos principais contaminantes do petróleo e das águas residuais de petroquímicas, podendo causar consideráveis danos às operações industriais bem como ao meio ambiente, devido ao seu caráter corrosivo e sua toxicidade. Uma operação que pode ser realizada para a separação deste contaminante é a adsorção. Nesse sentido, o presente trabalho teve como finalidade avaliar a capacidade e eficiência adsortivas do carvão ativado de osso de boi em sistemas em batelada e em leito fixo para a remoção do ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico. Inicialmente, os carvões ativados brutos e tratados com NaOH foram utilizados no sistema em batelada (pH = 3,2; m = 50 mg). Os valores dos dados cinéticos e os de equilíbrio indicaram o carvão tratado como um melhor adsorvente para o ácido naftênico, com quantidades retidas experimentais no equilíbrio de 380 mg.g−1. O carvão ativado tratado foi escolhido para os ensaios em leito fixo e, inicialmente, a vazão ótima de operação foi obtida. Os parâmetros de transferência de massa indicaram que os efeitos difusionais no leito foram minimizados em 2 mL.min− 1. A isoterma dinâmica foi obtida e avaliada como irreversível a partir dos balanços de massa nas curvas de ruptura, com altos valores de quantidades retidas (316,6 mg.g−1). Foram observados diferentes mecanismos de transferência de massa nos sistemas em batelada e contínuo. No entanto, os valores das capacidades de adsorção no equilíbrio foram semelhantes. Com isso, o carvão ativado de osso de boi foi favorável na remoção do ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The 1,4-cyclohexanedicarboxylic naphthenic acid is one of the main contaminants of petroleum and petrochemical wastewater. It can cause considerable damage to industrial operations as well as to the environment, due to its corrosive character and toxicity. An operation that can be performed to separate this contaminant is adsorption. Hence, the present paper aimed to evaluate the adsorptive capacity and efficiency of bovine bone activated charcoal in batch and fixed bed systems for the 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid removal. Initially, crude and NaOH-treated activated charcoal was used in a batch system (pH = 3.2; m = 50 mg). The kinetic and equilibrium data indicated the treated charcoal as a better adsorbent for naphthenic acid, with experimental amounts retained in the equilibrium of 380 mg.g−1. Treated activated charcoal was chosen for the fixed bed assays and, at first, the optimum flow of operation was obtained. Mass transfer parameters indicated that the diffusional effects on the bed were minimized by 2 mL.min−1. The dynamic isotherm was obtained from the mass balances in the rupture curves and was evaluated as irreversible, with high values of retained acid (316.6 mg.g−1). Different mass transfer mechanisms were observed in batch and continuous systems. However, the values of adsorption capacities in the equilibrium were similar. Thus, the bovine bone activated charcoal was favorable for the 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid removal.

Resumo em Português:

RESUMO Vinculada às precárias práticas sanitárias, a resistência bacteriana, originalmente associada ao ambiente hospitalar, passou a ser observada também no meio ambiente. Tendo em vista a relação da qualidade da água com a saúde de uma população, sua condição passou a ser avaliada por meio da detecção de microrganismos, sendo a Escherichia coli (E. coli) usada como bioindicador para a contaminação fecal. O Rio Carioca é o primeiro rio urbano tombado no Brasil, possui valor histórico, cultural, paisagístico e simbólico, contudo ainda é local de lançamento de efluentes em diferentes pontos, sendo potencial reservatório para a manutenção e disseminação de genes de resistência. Nessa perspectiva, objetivou-se estabelecer o perfil de susceptibilidade a antimicrobianos de E. coli isoladas em amostras de águas do Rio Carioca, Rio de Janeiro, levando em consideração a presença de águas residuais de origem doméstica e hospitalar nesse curso d’água. Foram obtidas amostras de água superficial de cinco pontos do rio. Os parâmetros cor aparente, turbidez, condutividade elétrica, temperatura e pH foram analisados. Realizou-se a detecção da presença/ausência de bactérias do grupo dos coliformes nas amostras, com posteriores cultivo, isolamento e identificação de E. coli. Os isolados foram submetidos ao teste de sensibilidade aos antimicrobianos. Isolados resistentes a quatro diferentes antimicrobianos foram encontrados no ponto mais degradado. Assim sendo, este estudo pode contribuir para a compreensão dos mecanismos pelos quais as pessoas podem ser expostas e colonizadas, fortalecendo estratégias de saúde, sanitárias e ambientais.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Linked to unsafe health practices and originally associated with the hospital environment, bacterial resistance has also started to be observed in nature. Given the relationship between water quality and the health of a population, its condition started to be assessed by detecting microorganisms, and Escherichia coli was used as a bioindicator. The Carioca River is the first urban river listed in Brazil. It has historical, cultural, landscape, and symbolic value. However, it is still a place for effluent discharge at different spots and is a potential reservoir for the maintenance and dissemination of resistance genes. From this perspective, the objective was to establish the profile of susceptibility to E. coli antimicrobials isolated in water samples from the Carioca River, Rio de Janeiro, considering the domestic and hospital wastewater in this watercourse. Surface water samples were collected from five River points. Apparent color, turbidity, electrical conductivity, temperature, and pH were the parameters analyzed. Presence/absence of coliform bacteria were detected in the samples, with subsequent cultivation, isolation, and identification of E. coli. The isolates were submitted to the Antimicrobial Sensitivity Test. Isolates resistant to four different antimicrobials were found at the most degraded point. Thus, this study can help to understand the mechanisms by which the population is exposed and colonized, strengthening health, sanitary, and environmental strategies.

Resumo em Português:

RESUMO Os cemitérios são fontes potenciais de contaminação das águas subterrâneas e, apesar dos diversos estudos que evidenciam essa contaminação, poucos são os estudos que consideram como os aspectos e características da zona não saturada intervêm nesse processo. Este estudo avaliou a qualidade das águas subterrâneas nas áreas de dois cemitérios condicionados ao mesmo regime pluviométrico, clima e costumes de sepultamento, porém com diferenças pedológicas. Durante o período de um ano foram monitorados parâmetros físico-químicos: potencial hidrogeniônico (pH), condutividade elétrica (CE), potencial de oxidação/redução (ORP), oxigênio dissolvido (OD), sólidos totais dissolvidos (STD), demanda química de oxigênio (DQO), fenóis totais, fósforo total e amônia (NH3) e metais pesados: cádmio (Cd), chumbo (Pb), cobre (Cu), cromo (Cr), níquel (Ni) e zinco (Zn), nas águas subterrâneas de dois cemitérios localizados na área urbana do município de Lages, Brasil. As amostragens foram realizadas em poços de monitoramento existentes nas áreas internas dos cemitérios e registrada a pluviometria local. A qualidade das águas subterrâneas de ambos os cemitérios estudados indica que há contaminação por componentes do necrochorume, como sais minerais, NH3, fenóis totais, Cd, Cr e Ni que, além de serem prejudiciais ao meio ambiente, são um risco potencial à saúde pública. A precipitação, que teve efeito direto sobre a altura do nível da água do aquífero freático, elevou os níveis de contaminantes, enquanto os valores reduzidos de CTC, considerando que grande parte da mesma estar ocupada por íons de Al3+, reduziram o potencial de adsorção dos outros metais.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Cemeteries are potential sources of groundwater contamination and, despite the several studies that evidence this sort of contamination, only a few consider how the aspects and characteristics of the unsaturated zone interfere in this process. This study evaluated the quality of groundwater in the areas of two cemeteries under the same precipitation regime, climate and burial practices, but with pedological differences. During one year, the physicochemical parameters potential hydrogen (pH), electrical conductivity, oxidation-reduction potential, dissolved oxygen, total dissolved solids, chemical oxygen demand, total phenols, total phosphorus and ammonia (NH3), as well as the heavy metals cadmium (Cd), lead (Pb), copper (Cu), chromium (Cr), nickel, (Ni) and zinc (Zn), were monitored in the groundwater from two cemeteries located in the urban area of the municipality of Lages, Brazil. Samplings were performed in monitoring wells inside the cemeteries and the local rainfall was registered. The quality of the groundwater from both cemeteries indicates contamination by necro-leachate constituents such as mineral salts, NH3, total phenols, Cd, Cr and Ni, which, besides being harmful to the environment, pose a risk to public health. The precipitation, which had a direct effect on the height of the water level in the groundwater aquifer, increased the levels of contaminants, while the reduced values of cation-exchange capacity (CEC), considering that a large part of the soil is occupied by Al3+ ions, reduced the adsorption potential of the other metals.

Resumo em Português:

RESUMO O objetivo deste trabalho foi predizer a vazão máxima do reservatório Furnas nos períodos seco e úmido. Utilizou-se a distribuição generalizada de valores extremos (GVE) com estimação de parâmetros via inferência bayesiana. Dados de vazões médias diárias correspondentes aos anos de 1965 a 2017 foram obtidos da Hidroweb, da Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA), dos quais se extraíram valores máximos, por período e em cada ano. Analisaram-se a acurácia e o erro médio de predição das vazões máximas, comparando-se as estimativas fornecidas pela inferência bayesiana com distribuições a priori informativas e não informativas. Foram usadas informações de uma série de máximos de vazões do reservatório de Camargos para elicitação da distribuição a priori informativa. A utilização das informações a priori proporcionou aumento na precisão e acurácia das estimativas de vazão máxima. Assim, o modelo GVE, com distribuição a priori informativa, foi utilizado para predizer níveis de retorno da vazão máxima de Furnas com seus respectivos intervalos de alta densidade a posteriori, considerando diversos tempos de retorno.

Resumo em Português:

RESUMO O objetivo deste trabalho foi predizer a vazão máxima do reservatório Furnas nos períodos seco e úmido. Utilizou-se a distribuição generalizada de valores extremos (GVE) com estimação de parâmetros via inferência bayesiana. Dados de vazões médias diárias correspondentes aos anos de 1965 a 2017 foram obtidos da Hidroweb, da Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA), dos quais se extraíram valores máximos, por período e em cada ano. Analisaram-se a acurácia e o erro médio de predição das vazões máximas, comparando-se as estimativas fornecidas pela inferência bayesiana com distribuições a priori informativas e não informativas. Foram usadas informações de uma série de máximos de vazões do reservatório de Camargos para elicitação da distribuição a priori informativa. A utilização das informações a priori proporcionou aumento na precisão e acurácia das estimativas de vazão máxima. Assim, o modelo GVE, com distribuição a priori informativa, foi utilizado para predizer níveis de retorno da vazão máxima de Furnas com seus respectivos intervalos de alta densidade a posteriori, considerando diversos tempos de retorno.

Resumo em Português:

RESUMO As cidades que apresentam concentração de indústrias enfrentam diversos problemas socioambientais associados à produção industrial, exigindo soluções que diminuam e previnam os impactos negativos provenientes das atividades industriais. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de aplicação do conceito de simbiose industrial, do campo da Ecologia Industrial, no município de Diadema (SP). Os dados referentes às empresas e suas respectivas matérias-primas e resíduos foram coletados na página eletrônica da prefeitura de Diadema, na seção Cadastro das Indústrias, e por meio de buscas na internet. Foram identificadas 1.293 indústrias em Diadema e mais de 2.100 interações potenciais entre empresas, matérias-primas utilizadas e resíduos gerados, com base tanto em processos utilizados no cenário atual como em processos que poderão vir a ser adotados pelas empresas que já existem no município, caso venham a produzir produtos do mesmo segmento — 890 das empresas identificadas apresentam ao menos uma possibilidade de interação. Foram contabilizados 32 tipos diferentes de resíduos que podem ser reaproveitados, com destaque para metais e plásticos. Considerando-se que Diadema ainda não possui estratégias direcionadas para a gestão de resíduos industriais, este trabalho pode contribuir para a elaboração de políticas públicas que visem à gestão de resíduos industriais em Diadema, bem como ser um ponto de partida para o planejamento ambiental do município. As informações geradas também podem ser úteis ao desenvolvimento de estratégias de simbiose industrial em outras regiões do Brasil.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Cities with industrial clusters face several environmental and social problems related to industrial production, requiring solutions to reduce and prevent negative impacts from industrial activities. The objective of this work was to evaluate the possibility of applying the concept of industrial symbiosis, from the discipline of Industrial Ecology, in the municipality of Diadema, São Paulo State. The data related to the companies and their corresponding raw materials and wastes were collected from the municipality of Diadema website, in the “Register of Industries” section, and through internet searches. A total of 1,293 companies were identified in the municipality of Diadema and more than 2,100 potential interactions between companies, raw materials used and waste generated, both based on processes used in the current scenario, as well as on processes that may be adopted by companies that already exist in the municipality, in case they produce products from the same segment – 890 of the companies identified present at least one possibility of interaction. Furthermore, 32 different types of waste that can be reused have been accounted for, with emphasis on metals and plastics. Since the municipality of Diadema still does not have strategies aimed at the management of industrial wastes, this work can contribute to the elaboration of public policies aimed at industrial waste management in Diadema, and act as a starting point to help in the planning and environmental management by the municipal government. The information obtained in this study can also be useful to potential future development of industrial symbiosis strategies in other regions of Brazil.

Resumo em Português:

RESUMO O Brasil é um país de cultura agrícola, e há mais de cem anos é o maior produtor de café. Assim, o trabalho propõe alternativas para o aproveitamento dos resíduos agrícolas da produção de café, analisando-os do ponto de vista ambiental e econômico. Uma lavoura de café foi selecionada no município de Santa Rosa da Serra (Minas Gerais, Brasil), e três cenários foram estabelecidos. Cenário 1: a casca é descartada ao ar livre; cenário 2: uso energético da casca para gaseificação e posterior produção de eletricidade; cenário 3: uso da casca como adubo orgânico. Uma análise econômica e ambiental foi calculada com base nesses três cenários. A tecnologia de gaseificação com casca de café, embora tecnicamente viável, segundo a análise econômica se torna inviável, pois o valor dessa geração elétrica foi superior aos demais valores de geração. Os cenários 2 e 3, que aplicaram práticas sustentáveis, resultaram em valores negativos para os impactos ambientais de esgotamento de água e esgotamento de combustíveis fósseis, comprovando os benefícios de tais práticas. O processo de gaseificação necessita de desenvolvimento tecnológico para tornar o empreendimento economicamente viável. Práticas sustentáveis na cafeicultura trazem benefícios ambientais em curto e longo prazo.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Brazil is a country of agricultural culture, and for over a hundred years has been the largest coffee producer. Thus, the work proposes alternatives for the use of agricultural residues from coffee production, analyzing them from an environmental and economic point of view. A coffee crop was selected from the municipality of Santa Rosa da Serra (Minas Gerais, Brazil), and three scenarios were established. Scenario 1: husk is discarded outdoors; scenario 2: energy use of the husk for gasification and subsequent production of electricity; scenario 3: use of the husk as an organic fertilizer. An economic and environmental analysis was conducted from these three scenarios. The gasification technology with the coffee husk, although technically feasible, according to the economic analysis becomes unfeasible, since the value of this electric generation was higher than the other generation values. Scenarios 2 and 3 that applied sustainable practices resulted in negative values for the environmental impacts of water depletion and depletion of fossil fuels, proving the benefits of such practices. The gasification process needs technological development to make the enterprise economically viable. Sustainable practices in coffee cultivation bring environmental benefits in the short and long terms.

Resumo em Português:

RESUMO Durante a floculação mecanizada, o gradiente médio de velocidade (Gf) pode ser controlado de modo a formar agregados compatíveis com as unidades de separação sólido/líquido nas estações de tratamento de água, conferindo flexibilidade operacional ao sistema. Os ensaios de bancada auxiliam na definição da melhor condição de coagulação e floculação, permitindo até mesmo o controle da agitação (floculação ortocinética) e do tempo de detenção hidráulica. Todavia, não são conhecidos todos os efeitos secundários da formação dos agregados decorrentes do transporte inercial nem da sedimentação diferencial, após cessada a agitação mecânica na floculação. O presente trabalho buscou monitorar a influência combinada desses dois efeitos na formação dos agregados, por meio de técnica não intrusiva de captura de imagem associada à técnica particle image velocimetry. Foi possível verificar que o transporte dos agregados formados após a etapa de floculação decorre da ação do movimento inercial do fluido e da sedimentação diferencial, em proporção que varia no tempo. O movimento inercial apresenta predominância na influência da formação dos agregados do momento em que é cessada a agitação mecânica (Gf de 20 s-1) até 5,5 ± 0,5 minutos, quando os agregados passam a ser modificados predominantemente pela sedimentação diferencial. Por meio da análise dos agregados, foram observados dois momentos de crescimento no comprimento deles. O primeiro ocorreu entre os dois primeiros minutos, e o segundo, durante os minutos 4 e 6 de sedimentação, quando se deu a provável transição entre os mecanismos investigados.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The velocity gradient can be controlled for aggregates formation during mechanized flocculation, so that aggregates can be subsequently removed in solid/liquid separation units, providing operational flexibility to the system. Batch assays help in finding the optimal coagulation and flocculation conditions, making possible to change gradient velocities and hydraulic detention time. Nevertheless, the secondary effects as result of inertial and differential sedimentation transport over aggregates after mechanized flocculation are not well known. Therefore, this paper aimed to present the combined effect of inertial and differential transport over aggregates, using nonintrusive image technique and particle image velocimetry (PIV). It was possible to verify that the transport of the aggregates formed after the flocculation step is due to the action of the inertial movement of the fluid and differentiated sedimentation, in a proportion that varies over time. The inertial movement is predominant in the influence of the formation of aggregates from the moment when mechanical agitation is stopped (Gf of 20 s-1) until 5.5 ± 0.5 minutes, when the aggregates are predominantly modified by differential sedimentation. Through the analysis of the aggregates, two moments of growth in their length were observed. The first occured up to the two first minutes, and the other between four and six minutes, when the transition between mechanisms is likely to happen.

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RESUMO O saneamento é uma necessidade básica não atendida em áreas rurais. A tecnologia convencional para atender a população sem acesso a esse direito humano não responde à realidade do segmento de usuários que são excluídos desse serviço com os correspondentes prejuízos econômicos. Esta pesquisa baseia suas descobertas na metodologia Economics Sanitation Initiative, executando o modelo para desenvolver uma análise de custo-dano devido à falta de qualquer tipo de acesso ao saneamento na zona rural do Equador. As entradas consideradas estão listadas no manual do kit de ferramentas e ficam a critério do analista quais podem ser incluídas no estudo. Os resultados mais relevantes da pesquisa revelam que o saneamento tem impacto de 1,88% na saúde, de 0,9% nos recursos hídricos para consumo humano e danos gerais de 2,77% do Produto Interno Bruno (PIB). Por isso, o ecossaneamento se posiciona como uma alternativa simples e barata para as comunidades rurais do Equador, capaz de evitar danos e transformá-los em benefícios econômicos para os usuários.

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ABSTRACT Sanitation is an unmet basic need in rural areas. Conventional technology to cover the population without access to this human right does not respond to the reality of the segment of the users who are excluded from this service with the corresponding economic damages. This research based its findings on the Economics Sanitation Initiative methodology, running the model to develop a damage-cost analysis due to the lack of any type of sanitation access in rural Ecuador. The inputs considered are enlisted within the toolkit manual and are at the discretion of the analyst which ones can be included in the study. The most relevant outcomes of the research reveal that sanitation has an impact on health of 1.88%, water resources for human consumption of 0.9%, and overall damage of 2.77% of the Gross Domestic Product (GDP). For this reason, ecosanitation is positioned as a simple and inexpensive alternative for rural communities in Ecuador, capable to avert damages and transforming them into economic benefits for users.

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RESUMO Este estudo fornece uma análise dos resultados obtidos após a implementação do Pagamento por Serviço Ambiental Urbano (PSAU), instituído no estado de Minas Gerais, denominado Bolsa Reciclagem, sobre o mercado da reciclagem do vidro operado pelos catadores de materiais recicláveis que atuam em Minas Gerais. A análise teve como objetivo avaliar os efeitos desse instrumento sobre o aumento da quantidade de resíduos reintroduzidos na cadeia produtiva e sobre a inserção social dos catadores de materiais recicláveis. As análises empregadas permitiram concluir que o Bolsa Reciclagem atendeu aos objetivos fundamentais de um PSAU, estando comprovado um duplo benefício social e econômico relacionado à inserção social de catadores de materiais recicláveis na execução da política pública de gestão de resíduos sólidos, por induzir um aumento na comercialização do vidro com baixo valor de mercado. Verificou-se ainda que o instrumento Bolsa Reciclagem atuou como um importante lastro para os momentos de elevada flutuação dos preços de mercado, assegurando a prestação desse serviço ambiental e as externalidades positivas associadas à reciclagem do vidro.

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ABSTRACT This study presents an analysis of the results of the implementation of a Payment for Urban Environmental Services (Pagamento por Serviço Ambiental Urbano – PSAU), in the state of Minas Gerais, Brazil, called ‘Recycling Exchange’ on the glass recycling Market operated by recycled waste pickers in Minas Gerais. The aim was to evaluate the effects of this instrument on the amount of waste reintroduced in the production chain and the social inclusion of waste pickers. It was established that the ‘Recycling Exchange’ met the fundamental objectives of a PSAU: the double social and economic benefit of the social inclusion of waste pickers in the execution of the public policy for solid waste management, by inducing an increase in the sale of glass that has a low market value and continuity of the activity of selling recyclables in times of high fluctuation in prices. The instrument ensured the provision of this environmental service and the positive externalities associated with glass recycling.

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RESUMO Diante da tendência mundial de crescimento da população e da consequente geração de resíduos sólidos urbanos, surge a necessidade da utilização de ferramentas para avaliação da sustentabilidade dos sistemas de gerenciamento, visando à tomada de decisão mais consciente. A chegada do conceito de economia circular, assim como a promulgação da Política Nacional de Resíduos Sólidos, consistiu em substancial quebra de paradigmas que despertou discussões e maior preocupação com o ciclo de vida dos produtos e com a redução da geração de resíduos. Sendo assim, o presente trabalho objetivou avaliar economicamente o planejamento estratégico do sistema de gerenciamento de resíduos sólidos urbanos de Campo Grande, Mato Grosso do Sul, complementando a análise de impactos ambientais anteriormente realizada e visando embasar a tomada de decisão sustentável. Os resultados demonstraram que o aterro sanitário com recuperação energética, apesar de ambientalmente favorável, não se apresenta economicamente viável para a realidade local. Já o investimento na melhoria da eficiência da coleta seletiva e da triagem dos recicláveis, bem como de uma unidade de compostagem, são benéficos e lucrativos ambientalmente, apesar do representativo custo envolvido. Concluiu-se, então, que o Plano de Coleta Seletiva de Campo Grande possui metas realistas e viáveis ambiental e economicamente, que devem ser efetivadas com urgência buscando a melhoria da qualidade de vida da população e a redução dos impactos ambientais tanto locais quanto globais.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The worldwide trend of population growth and municipal solid waste generation suggests the application of tools to assess the sustainability of management systems, aiming at more conscious decision-making. The arrival of the circular economy concept and the Brazilian National Solid Waste Policy aroused discussions and greater concern with the products’ life cycle and waste reduction. Thus, the present study aimed to economically evaluate the strategic planning of the urban solid waste management system in Campo Grande, Mato Grosso do Sul, complementing the analysis of environmental impacts previously carried out, aiming to support sustainable decision making. Results showed that the landfill with energy recovery, despite being environmentally favorable, is not economically viable for the local reality. Investments in improving the efficiency of selective collection and sorting of recyclables, as well as a composting unit, are environmentally beneficial and profitable, despite the significant costs involved. It was concluded, then, that the Campo Grande Selective Collection Plan has realistic and environmentally and economically feasible goals that must be implemented urgently in order to improve the quality of life of the population and reduce environmental impacts, both locally and globally.

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RESUMO O presente estudo tem como principal perspectiva o emprego da análise multicritério para a seleção de sistemas de tratamento de esgotos para a bacia hidrográfica do rio Pardo, curso d’água localizado na região sul do Estado do Espírito Santo, considerando o emprego de duas diferentes estruturas de preferências. As eficiências mínimas de remoção de demanda bioquímica de oxigênio foram utilizadas como critério de pré-seleção. A hierarquização dos sistemas de tratamento envolveu conjunto de critérios ambientais, tecnológicos, operacionais e sociais. Para a condução da análise multicritério foi empregado o método Elimination et Choix Traduisant la Realité (ELECTRE) II. Os resultados mostraram que a imposição de padrões para efluentes levou à seleção de variações do processo de lodos ativados, principalmente para os núcleos populacionais mais densos. A incorporação da capacidade da autodepuração dos cursos d’água reduziu o esforço de tratamento no âmbito da bacia, conduzindo, para diferentes núcleos urbanos, à seleção de variações dos sistemas de lagoas de estabilização ou de reatores Upflow Anaerobic Sludge Blanket. As estruturas de preferência analisadas, no entanto, conduziram à seleção de diferentes sistemas de tratamento para os diferentes núcleos urbanos e condições de lançamentos, com variações mais pronunciadas para os locais com menores populações.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The main perspective of this work is the selection of sewage treatment systems for the Pardo river hydrographic basin, a watercourse located in the southern region of the state of Espírito Santo, Brazil, by using a Multicriteria Analysis, considering two different preference structures. Minimum Biochemical Oxygen Demand removal efficiencies were used as pre-selection criteria. The treatment systems hierarchy involved a set of environmental, technological, operational and social criteria. To conduct the Multicriteria Analysis, the ELECTRE II method was used. The results indicated that the imposition of standards for effluents led to the selection of activated sludge treatment systems variations, mainly for denser population centers. The incorporation of the watercourses self-purification capacities reduced the treatment effort within the basin, leading, for different urban centers, to the selection of stabilization ponds or Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactors treatment systems variations. The preference structures analyzed, however, led to the selection of different treatment systems for different urban centers and sewage discharge conditions, with more pronounced variations for localities presenting smaller populations.

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RESUMO A atual perda global de biodiversidade tem ameaçado a provisão de água potável para abastecimento público, sobretudo por causa da perda de florestas nativas. Assim, uma compreensão dos impactos da redução de cobertura vegetal em paisagens degradadas por atividades humanas é uma ação importante para garantir segurança hídrica. O presente estudo avaliou a relação entre a qualidade da água e os custos de tratamento e a intensificação do uso do solo de seis pontos de captação de água para abastecimento público no sul da Bahia, Brasil. Consideraram-se seis escalas espaciais, o ponto de captação e seu entorno (local), quatro faixas de zona ripária (30, 50, 100 e 200 m) e a microbacia hidrográfica. Uma seleção de modelos foi conduzida para determinar em qual escala a intensificação da paisagem melhor explana os custos de tratamento e a qualidade de água. Usando uma análise de componentes principais em cada escala espacial, um gradiente de substituição de florestas por outros usos não florestais (PC1) foi gerado e usado como uma variável explanatória. Como resultado, a intensificação do uso do solo na zona ripária de 100 m foi o melhor modelo para ambas as variáveis resposta. Portanto, o estudo sugere que ações de conservação e restauração dos recursos hídricos da área de estudo devem considerar uma zona ripária de pelo menos 100 m de cada lado dos corpos d’água para reduzir os custos de tratamento em curto e médio prazo. Adicionalmente, a recuperação da cobertura florestal é uma ação crucial para manejar as zonas ripárias e bacias hidrográficas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The current global loss of biodiversity has threatened the provision of drinking water for public supply, mainly due to the loss of native forests. Thus, understanding the impacts of vegetation cover reductions in altered landscapes by human activities is an important action to ensure water security. This study evaluated the relationship between water quality and treatment costs with land use intensifications of six water catchment points for public supply in southern Bahia, Brazil. Six spatial scales were considered, the catchment point and its surroundings (local), four riparian zone buffers (30, 50, 100, and 200 m), and the watershed. A selection of models was conducted to determine the scale at which landscape intensification best explains treatment costs and water quality. By using a principal component analysis in each spatial scale, a gradient of forest replacement by other non-forest uses (PC1) was generated and used as an explanatory variable. As a result, land use intensification at the 100 m riparian zone was the best model for both response variables. Therefore, our study suggests that actions for conservation and restoration of water resources in our study area should consider a riparian zone of at least 100 m on each side of the water bodies to reduce treatment costs in a medium-to-short term. Also, recovering forest cover is a crucial action to manage riparian zones and watersheds.

Resumo em Português:

RESUMO Neste estudo, objetivou-se avaliar alterações químicas e sanitárias de solos e estéril de mina da região do Quadrilátero Ferrífero/MG, pela incorporação de lodo de esgoto sanitário e composto orgânico comercial, utilizando a adubação química convencional como tratamento controle. O estudo foi desenvolvido na área experimental da Mina de Águas Claras/MG, sendo os solos (Latossolo e Cambissolo) e estéril de mina analisados por um período de oito meses depois de efetuadas as adubações de, respectivamente, 49,9, 59,7 e 54,8 kg ha-1 de lodo de esgoto sanitário; 117,4, 140,1 e 128,8 kg ha-1 de composto orgânico comercial; e 150 kg ha-1 de fertilizante mineral em todos os materiais. No que se refere aos aspectos sanitários, o lodo de esgoto sanitário e o composto orgânico comercial foram classificados como “Classe A”, de acordo com a Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente 375/2006. Após a aplicação dos adubos, avaliaram-se os teores de matéria orgânica, macro e micronutrientes, capacidade de troca catiônica, índice de saturação por bases, índice de saturação por alumínio, Al3+, H+Al, além dos teores de alguns metais pesados nos solos e estéril, além da quantificação de ovos viáveis de helmintos. Observou-se que a incorporação de lodo de esgoto sanitário e composto orgânico comercial foi capaz de aumentar os teores de matéria orgânica e fertilidade dos materiais e, embora a aplicação do lodo de esgoto sanitário também tenha proporcionado aumento nos teores de alguns metais pesados, não foi suficiente para proporcionar perda de sua qualidade ambiental, de acordo com a Conselho Nacional do Meio Ambiente 420/2009 (BRASIL, 2009). Não houve restrições sanitárias para o uso do lodo de esgoto sanitário em solos e estéril a serem recuperados em áreas de mineração do Quadrilátero Ferrífero/MG.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate chemical and sanitary changes in soils and sterile mine in the Quadrilátero Ferrífero region, Minas Gerais, by incorporating the sanitary sewage and commercial organic compost, using a conventional chemical fertilizer as treatment control. The study was carried out in the experimental area of the Mina de Águas Claras, Minas Gerais, the soils (Latosol and Cambisol) and mine sterile were analyzed for a period of 8 months after fertilization, respectively, 49,9; 59,7 and 54,8 t ha-1 SS; 117,4; 140,1 and 128,8 t ha-1 de commercial organic compost; and 150 kg ha-1 of mineral fertilizer in all materials. Regarding sanitary aspects, the SS and the commercial organic compost were classified as “Class A”, according to Conselho Nacional do Meio Ambiente 375/2006. After the application of fertilizers, the contents of organic matter, macro- and micronutrients, cation exchange capacity, base saturation index, aluminum saturation index, Al3+, H+Al, levels of metals were evaluated in the soil and sterile, in addition to quantifying viable helminth eggs. It was observed that the incorporation of sanitary sewage and commercial organic compost was able to increase the levels of organic matter and fertility of materials and, although an application of sanitary sewage also provided an increase in the contents of some heavy metals, it was not enough to lose its environmental quality, according with Conselho Nacional do Meio Ambiente 420/2009 (BRASIL, 2009). There were no sanitary restrictions on the use of sanitary sewage and commercial organic compost in soils and sterile to be recovered in the Quadrilátero Ferrífero mining areas.

Resumo em Português:

RESUMO O saneamento rural não tem sido priorizado pelas políticas públicas brasileiras, o que vem acarretando déficit de atendimento às populações rurais, violação de direitos humanos e riscos à saúde. Diante das características e necessidades das populações rurais do Brasil, o presente estudo buscou avaliar a adequação de diferentes modelos de prestação de serviços de abastecimento de água para o atendimento dessas populações. Para tanto, empregou-se o método Analytic Hierarchy Process, utilizando contextos rurais construídos por meio de casos de estudos, elaborados com base no método de pesquisa qualitativa Grounded Theory. Os modelos de prestação de serviços usados na análise comparativa foram: gestão municipal, companhia estadual, empresas privadas, consórcios públicos, gestão compartilhada e organização social. Os resultados demonstraram que os modelos mais adequados aos contextos rurais foram a gestão municipal e a gestão compartilhada, enquanto o modelo referente a empresas privadas foi o de menor adequação. Isso sugere pouca aderência de modelos baseados em uma lógica mercantilista a comunidades rurais.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Rural sanitation has not been prioritized by Brazilian public policies, which has led to a deficit in sanitation services for rural populations, violations of human rights, and health risks. Due to the characteristics and needs of rural populations in Brazil, this study aimed to evaluate different models of water supply services. The degree of suitability of the models was achieved using the Analytic Hierarchy Process method, based on the Grounded Theory qualitative research method. The models of water supply services used in the comparative analysis were: municipal management, state company, private companies, public consortia, shared management, and social organization. The results showed that the most appropriate models for rural contexts were municipal management and shared management, while the model based on private companies was the least adequate one. This suggests little adherence of models based on a mercantilist logic to rural communities.

Resumo em Português:

RESUMO O uso de séries históricas de registros hidrológicos é uma das ferramentas base para a gestão dos recursos hídricos, contudo diversas regiões não possuem registros históricos longos. Dessa forma, o objetivo geral deste trabalho foi definir o tamanho de série amostral ideal para séries históricas de vazões mínimas. Foram utilizadas 19 estações fluviométricas da Região Hidrográfica Paraná (RHP) e outras 35 da Região Hidrográfica São Francisco (RHSF), com o critério de possuir no mínimo 50 anos de registros de dados diários. Geraram-se séries de mínimas anuais para cada uma das estações, nas quais se aplicaram os testes não paramétricos de aleatoriedade, estacionariedade, independência e homogeneidade, com a finalidade de verificar a possibilidade de aplicar distribuições de probabilidade aos dados. Em seguida, o teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov foi aplicado com o propósito de constatar a melhor distribuição ajustada para cada estação. As séries de Q7 e de vazão de permanência foram constituídas para as séries completas e específicas (parciais), possibilitando obter os valores médios, além dos valores da Q7,10 e da Q90% de cada série. Os resultados obtidos por meio das séries completas e específicas foram confrontados estatisticamente por meio do PBIAS e do teste t de Student. O estudo mostrou que, no geral, os resultados obtidos por meio das séries com tamanho médio de sete a 15 anos se apresentaram satisfatórios, ou estatisticamente iguais, aos resultados da série completa, podendo indicar que nem sempre possuir poucos dados de registro diário de uma série hidrológica inviabilize os estudos necessários.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The use of historical series of hydrological records is one of the basic tools for the management of water resources. However, several regions do not have long historical records. Thus, the general objective of this study was to define the ideal sample series size for historical series of minimum flows. Nineteen fluviometric stations from the Paraná Hydrographic Region (RHP) and another 35 from the São Francisco Hydrographic Region (RHSF) were used, with the criterion of having at least 50 years of daily data records. Annual minimum series were generated for each of the stations, to which the non-parametric tests of randomness, stationarity, independence and homogeneity were applied, in order to verify the possibility of applying probability distributions to the data. Then, the Kolmogorov-Smirnov adherence test was applied in order to verify the best fitted distribution for each station. The Q7 and the permanence flow series were constituted for the complete and specific (partial) series, making it possible to obtain the values of means, Q7,10, and Q90% of each series. The results obtained through the complete and specific series were statistically compared using the PBIAS and Student's t test. The study showed that, in general, the results obtained through series of seven to fifteen years were satisfactory, or statistically equal, to the results of the complete series, which may indicate that not always having few daily record data of hydrological series makes the necessary studies unfeasible.

Resumo em Português:

RESUMO O conhecimento da distribuição espacial da qualidade da água em uma bacia hidrográfica se torna fundamental na aplicação de medidas de planejamento e manejo. A geoestatística, por predizer sem tendência as variáveis em locais não amostrados, tem sido uma técnica apropriada no estudo de variáveis ambientais. Assim, objetivou-se com este trabalho mapear a distribuição espacial da qualidade da água, a precipitação e o uso e a ocupação do solo na Bacia Hidrográfica do Rio Pará, em Minas Gerais (MG), por meio da geoestatística. Os dados de qualidade e precipitação, amostrados em 25 pontos, entre 1997 e 2018, de 15 estações climatológicas, foram submetidos ao teste de coeficiente de Pearson. Para aquelas estações que apresentaram correlações forte e muito forte entre si, foram gerados mapas de krigagem ordinária. Também foram elaborados mapas de uso e ocupação do solo. Houve diferença na distribuição da precipitação entre os períodos seco e chuvoso, porém, em ambas as análises, o maior volume de chuva ocorreu na cabeceira da bacia. Como já esperado, os teores elevados das variáveis nitrogênio, fósforo, coliformes termotolerantes, demanda bioquímica de oxigênio, oxigênio dissolvido, sólidos dissolvidos totais e turbidez correlacionaram-se com as áreas dos centros urbanos da bacia. Portanto, por meio da krigagem ordinária, foi possível demonstrar o comportamento espacial das variáveis relacionadas à qualidade da água e ao uso e à ocupação do solo.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The knowledge of the spatial distribution of water quality in a hydrographic basin becomes essential in the application of planning and management measures. Geostatistics, by predicting variables in non-sampled places without tendency, has been an appropriate technique in the study of environmental variables. Thus, the aim of this work was to map the spatial distribution of water quality, precipitation, and land use and occupation in the hydrographic Basin of the Pará River, in Minas Gerais (MG), through geostatistics. The quality and precipitation data, sampled at 25 points, between 1997 and 2018, from 15 climatological stations, were subjected to Pearson’s coefficient test. Kriging maps were generated for those that showed a strong and very strong correlation with each other. Maps of land use and occupation were also obtained. There was a difference in the distribution of precipitation between the dry and rainy periods, however, in both analyses, the greatest amount of rain occurred at the head of the Basin. As expected, the high levels of the variables nitrogen, phosphorus, thermotolerant coliforms, biochemical oxygen demand, dissolved oxygen, total dissolved solids and turbidity correlated with the areas of the Basin’s urban centers. Therefore, through ordinary kriging, it was possible to demonstrate the spatial behavior of variables related to water quality and land use and occupation.

Resumo em Português:

RESUMO Este trabalho discute a aplicação das curvas de permanência de qualidade como ferramenta para subsidiar decisões sobre o enquadramento de cursos d'água superficiais. A bacia hidrográfica do Rio Benevente (Espírito Santo, Brasil) constituiu a área de estudo. As cargas totais de DBO5,20 foram estimadas para diferentes seções de controle, considerando-se o esgotamento sanitário como a única fonte poluidora. Com o auxílio do modelo QUAL-UFMG, foram avaliadas as perspectivas de enquadramento associadas a diferentes cenários de simulação da autodepuração. As curvas de permanência de qualidade para o parâmetro DBO5,20 foram construídas para rios de água doce classes 1, 2 e 3. A capacidade de autodepuração do Rio Benevente permitiu a redução de 17% da carga total de DBO5,20 aportada. Independentemente do cenário de simulação avaliado, o Rio Benevente apresentou condições de qualidade usualmente mais próximas dos padrões estabelecidos para a classe 1 de enquadramento. Nesse sentido, ainda que não ocorra ampliação da cobertura do serviço de tratamento de esgotos, as curvas de permanência de qualidade para o parâmetro DBO5,20 apontaram condições para enquadramento mais restritivo dos cursos d'água da bacia hidrográfica do Rio Benevente do que aquele acordado no enquadramento legal.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study discussed the application of quality frequency curves as a tool to subsidize decisions on the classification of superficial water courses. The watershed of the Benevente River (Espírito Santo, Brazil) was the area of study. The total loads of BOD5.20 were estimated for different control sections, considering the sanitary sewage as the only pollutant source. With the aid of the QUAL-UFMG model, the perspectives of establishment water quality classes associated with different scenarios of self-purification simulation were evaluated. The quality frequency curves for the BOD5.20 parameter was constructed for freshwater rivers Classes 1, 2, and 3. The self-purification capacity of the Benevente River allowed a reduction of approximately 17% of the total load of BOD5.20. Regardless of the simulation scenario evaluated, the Benevente River presented quality conditions usually closest to the standards established for Class 1. In this sense, although there is no expansion of the coverage of the sewage treatment service, the quality frequency curves for the parameter BOD5.20 pointed out conditions for more restrictive water quality classes of the watercourses of the basin watershed of the Benevente River than that agreed in the legal classification of surface water rivers.

Resumo em Português:

RESUMO Com intenso consumo e lançamento contínuo em efluentes domésticos e industriais, a cafeína tem sido regularmente detectada em meios aquáticos por todo o mundo. Esse psicoativo é considerado um excelente indicador de contaminação na água, relacionada à atividade humana. No entanto, os impactos que pode ocasionar à saúde e ao ambiente ainda não são bem compreendidos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi verificar a presença da cafeína em água bruta e tratada por uma estação de tratamento de água convencional, em diferentes períodos hidrológicos, e avaliar o risco potencial que ela representa ao ambiente aquático. A cafeína foi detectada em todas as amostras de água bruta. A maior concentração foi observada no período mais intenso de seca. Ela não foi detectada na água tratada. O composto é considerado como de alto risco ao ambiente aquático. Os resultados indicam a vulnerabilidade do manancial em questão.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT With an intense consumption and continuous release into domestic and industrial effluents, caffeine has been regularly detected in aquatic environments worldwide. This psychoactive is considered an excellent indicator of contamination in water, related to human activity. However, the impacts it can have on health and on the environment are still not well understood. Thus, the objective of this work was to verify the presence of caffeine in raw water treated by a conventional water treatment plant, in different hydrological periods, and to evaluate the potential risk that it represents to the aquatic environment. Caffeine was detected in all raw water samples. The highest concentration was observed in the most intense period of drought. It was not detected in the treated water. The compost is considered to be of high risk to the aquatic environment. The results indicate the vulnerability of the source in question.