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Engenharia Sanitaria e Ambiental, Volume: 15, Número: 1, Publicado: 2010
  • Oxidação de microcistinas-LR em águas pelo íon ferrato(VI) Notas Técnicas

    Luca, Sérgio João de; Pegorer, Maria Giovana; Luca, Maria Augusta de

    Resumo em Português:

    Toxinas de cianobactérias têm se tornado um grave problema na produção segura de água para consumo humano e animal. Técnicas convencionais de tratamento falham em atingir padrões de potabilidade. O ferrato(VI) de potássio, um composto oxidante e coagulante, mostra potencialidade no tratamento de águas contaminadas. Neste trabalho, são apresentados resultados da oxidação pelo ferrato(VI) de uma toxina gerada por cianobactérias, a microcistina-LR. Ensaios de cinética de oxidação e de teste de jarros mostram um valor médio de 0,012 min-1 para a constante de taxa de reação de pseudoprimeira ordem, para concentrações de MC-LR de 100 a 200 µg.L-1 na água bruta. Dosagens de 1,6 a 5,0 mg.L-1 de ferrato(VI) sugerem o atendimento ao padrão de potabilidade para microcistinas, mostrando que o oxidante poderá ser empregado como coadjuvante no tratamento de água.

    Resumo em Inglês:

    Algae toxins are becoming a severe problem in the water treatment industry, especially for human and animal consumption. Traditional treatment processes have failed in complying with water supply standards. Potassium ferrate(VI) is a powerful oxidant, disinfectant and, also, a coagulant. In this paper, the results of microcystin-LR oxidation by ferrate(VI) ion are presented. Kinetic and jar tests showed a average value of 0,012 min-1 for the pseudo first order reaction rate constant, for 100 and 200 µg.L-1 concentration of MC-LR. Ferrate(VI) dosages between 1.6 and 5.0 mg.L-1 suggest that water supply standards for MC-LR can be reached, which means that the oxidant may be employed as coadjuvant in water treatment.
  • Filtro anaeróbio associado à membrana de microfiltração tratando lixiviado de aterro sanitário Artigos Técnicos

    Dacanal, Marisa; Beal, Lademir Luiz

    Resumo em Português:

    O objetivo deste artigo foi avaliar o desempenho de filtro anaeróbio em associação à membrana de microfiltração no tratamento de lixiviado de aterro sanitário. Os resultados obtidos indicaram que é possível tratar lixiviado com essa configuração de MBR (do inglês membrane bioreactor) com um tempo de detenção hidráulica de 2,04 dias. O valor médio da demanda química de oxigênio (DQO) foi 10.359 mg O2/L na entrada dos reatores, e a carga orgânica volumétrica aplicada aos reatores foi de 5,07 ± 2,90 kg DQO/m³.d. A eficiência média de remoção de DQO do filtro anaeróbio associado à membrana foi de 90,4% contra 21,5% do filtro anaeróbio. A eficiência de remoção de turbidez no filtro anaeróbio associado à membrana de microfiltração foi de 90,3%, apresentando valores de saída de 2,0 ± 2,0 NTU. A velocidade ascensional foi de 0,05 m/h no filtro anaeróbio e 31,5 m/h no filtro anaeróbio associado à membrana, o que resultou em um número de Reynolds calculado de 2,9 e 1.799, respectivamente.

    Resumo em Inglês:

    The objective of this paper was to evaluate the performance of anaerobic filter associated with a microfiltration membrane, treating landfill leachate. The results obtained showed that it is possible to treat wastewater using this MBR configuration with a hydraulic retention time of 2.04 days. The average values of organic volumetric load were 5.07 ± 2.90 kg COD/m³.d at the inlet of both reactors. The efficiencies of chemical oxygen demand (COD) removal were 90.4% to the anaerobic filter associated with microfiltration and 21.5% to the anaerobic filter. The turbidity removal was 90.3% to the MBR configuration with average values at the outlet of 2.0 ± 2.0 NTU. Values of upflow velocity of 31.5 m/h were reported in the anaerobic filter associated with microfiltration membrane and 0.05 m/h in the anaerobic filter which promoted a Reynolds number of 2.9 and 1,799, respectively.
  • Estimativa de área impermeabilizada diretamente conectada e sua utilização como coeficiente de escoamento superficial Artigos Técnicos

    Garotti, Leonardo Monteiro; Barbassa, Ademir Paceli

    Resumo em Português:

    Neste estudo realizou-se a caracterização do uso e ocupação do solo na cidade de Ribeirão Preto (SP), além da análise detalhada da impermeabilização urbana e conectividade hidráulica dos lotes. Também foi avaliado o coeficiente de escoamento superficial (C) para seis sub-bacias, utilizando-se três métodos com diferentes níveis de precisão. Utilizando-se o Método Racional com os valores estimados de C, calcularam-se os picos de vazão para as sub-bacias. Identificou-se que a impermeabilização cresce com a redução da área do lote. As estimativas de C resultam em diferenças importantes em seus valores, refletindo na previsão da vazão. A utilização de tabelas com C detalhado e no seu limite superior se aproxima dos valores estimados por C AIDC. Recomenda-se estimar C AIDC a partir da área do lote ou pesquisa de campo.

    Resumo em Inglês:

    This paper presents a study of characterization of land occupation and its use in the city of Ribeirão Preto (São Paulo), as well as a detailed analysis of the urban imperviousness and hydraulic connectivity of the plots. The runoff coefficient (C) for siz sub-basins was evaluated on the basis of three different definitions. The peaks of outflow for the sub-basins were calculated using the Rational Method with the estimated values of C. It was identified that the imperviousness increases as the area of the plot decreases. The estimative of the C show important differences in its values, influencing the outflow. The use of tables with detailed and maximal C values beyond its superior limitation is equivalent to the values estimated with C DCIA. It is recommended that the C DCIA relative to the area be estimated based on the plot or field researches.
  • Influência dos constituintes do esgoto no colapso de um solo arenoso Artigos Técnicos

    Rodrigues, Roger Augusto; Molina Júnior, Vitor Eduardo; Lollo, José Augusto de

    Resumo em Português:

    Este trabalho analisa o comportamento colapsível de um solo tropical arenoso inundado com diferentes fluidos de saturação que constituem o esgoto doméstico. Para tal análise, foram levados em consideração parâmetros físicos e químicos e aspectos estruturais do solo no âmbito do fenômeno da colapsibilidade dos solos, assim como as principais características dos fluidos de inundação de água destilada, esgoto doméstico e algumas soluções à base de substâncias que compõem os esgotos e as deformações axiais do solo a um metro de profundidade em ensaios edométricos. As propriedades físicas e químicas dos fluidos de inundação e dos solos, bem como a combinação entre tais propriedades, desempenham relevante papel na compreensão do fenômeno do colapso, mostrando que a sua ocorrência não pode ser atribuída a um ou outro parâmetro do solo ou do fluido isoladamente.

    Resumo em Inglês:

    This article evaluates the collapsible behavior of a tropical sandy soil when exposed to different sewage constituent fluids as wetting fluids. The analysis considers the physical, chemical and structural properties of the soil, as well as soil collapsible behavior, the properties of wetting fluids distilled water, domestic sewage, and some solutions composed by substances that constitute sewage, measuring soil deformation in axial compression edometric tests. The physical and chemical properties of fluids and of the soil, as well as their combination, play a relevant role in the comprehension of collapse phenomena, which shows that its occurrence can not be attributed to isolated parameters of soil or fluid.
  • Recirculação de água de lavagem de filtros e perigos associados a protozoários Artigos Técnicos

    Freitas, Adiéliton Galvão de; Bastos, Rafael Kopschitz Xavier; Bevilacqua, Paula Dias; Pádua, Valter Lúcio; Pimenta, João Francisco de Paula; Andrade, Rosane Cristina de

    Resumo em Português:

    Apresentam-se, neste trabalho, os resultados (i) da caracterização da água de lavagem de filtros (ALF) da estação de tratamento de água da Universidade Federal de Viçosa (ETA- UFV); (ii) de ensaios de clarificação da ALF em colunas de sedimentação, com e sem uso de polímeros; (iii) de ensaios de recirculação de ALF em ETA piloto (EP), sob condições variadas de razão de recirculação (5 a 20% de incremento de vazão) e de turbidez da mistura de água bruta (AB) com ALF (12,1 a 257,3 uT). Na ALF foram encontradas concentrações em ordem de grandeza de 10¹ cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. por litro. Os resultados dos ensaios em coluna de sedimentação e de recirculação na EP demonstraram que a clarificação da ALF com uso de polímeros contribui para a minimização de perigos associados à introdução de cistos de Giardia e oocistos de Cryptosporidium.

    Resumo em Inglês:

    This paper presents the results of (i) the characterization of the filter backwash water (FBW) of Viçosa University water treatment plant; (ii) trials of FBW clarification in sedimentation columns, with and without polymer application; (iii) trials of FBW recycling in a pilot plant, under variable conditions of recycling flow rates (5 to 20% of the raw water flow - RW) and of the influent water (RW + FBW) turbidity (12.1 to 257.3 uT). Around 10¹ Giardia spp. cysts and Cryptosporidium spp. oocysts per liter were found in the FBW. The results of sedimentation columns and recycling trials demonstrated that FBW clarification using polymers contributes to minimize hazards related to the introduction of Giardia cysts and Cryptosporidium oocysts.
  • Remoção biológica de fenol por uso de reator contínuo com inóculo de Aspergillus niger Artigos Técnicos

    Pinheiro, Zuleika Bezerra; Rodrigues, Kelly; Pessoa-Wanderley, Carlos Ronald; Araújo, Rinaldo dos Santos; Marinho, Glória

    Resumo em Português:

    Neste trabalho, um meio aquoso contendo 250 mg/L de fenol e macro e micronutrientes foi submetido ao tratamento em reator de leito fixo e escoamento contínuo, inoculado com Aspergillus niger. O reator foi operado sob tempo de detenção hidráulica de oito horas, dividido em duas fases de alimentação: na presença (Fase I) e ausência (Fase II) de 0,5 g/L de glicose no meio. As remoções médias de matéria orgânica, medida em demanda química de oxigênio, e de fenol foram, respectivamente, de 92% e 99%, na Fase I, e de 77% de matéria orgânica e de fenol, na Fase II. A perda de eficiência registrada na Fase II foi atribuída à produção excessiva de biomassa e de mucilagem, bem como pela provável diminuição da atividade enzimática dos micro-organismos envolvidos no processo.

    Resumo em Inglês:

    In this work, an aqueous mean containing 250 mg/L of phenol and macro and micro nutrients was submitted to treatment in a continuous fixed bed reactor inoculated with the Aspergillus niger. The reactor was operated under eight hours of hydraulic detention, divided into two feeding phases in the presence (Phase I) and absence (Phase II) of 0.5 g/L of glucose in the mean. The organic matter removal, measured in chemical demand of oxygen and phenol were of 92% and 99% in Phase I, and 77% of organic matter and phenol in Phase II. The loss of the efficiency observed in the Phase II was attributed to extreme production of biomass and mucilage inside the reactor and for the reduction of the enzymatic activity of the involved microorganisms in the process.
  • O equilíbrio de Nash como uma solução para o conflito entre eficiência e custo na escolha de sistemas de tratamento de esgoto sanitário com o auxílio de um modelo de tomada de decisão Artigos Técnicos

    Leoneti, Alexandre Bevilacqua; Oliveira, Sonia Valle Walter Borges de; Oliveira, Marcio Mattos Borges de

    Resumo em Português:

    A escolha de estações de tratamento de esgoto pode, dentre outras coisas, envolver um conflito entre a eficiência e o custo, pois para o menor custo possível esta escolha também deverá satisfazer várias exigências ambientais. Para auxiliar na escolha de uma estação de menor custo, um modelo baseado em técnicas de tomada de decisão foi desenvolvido por Oliveira (2004). Todavia, se não forem levados em consideração os outros critérios envolvidos, a interação entre os tomadores de decisão e suas respectivas estratégias podem fazer com que a escolha do sistema de tratamento não seja a mais adequada. Para estes casos, o equilíbrio de Nash pode oferece uma solução, construída com base na interação entre os jogadores, a qual poderia satisfazer razoavelmente os interesses conflitantes. Desta forma, o objetivo desta pesquisa foi, com base nos dados de saída do modelo de Oliveira (2004), encontrar o equilíbrio de Nash para propor uma solução para o conflito entre a eficiência e o custo nas escolhas do sistema de tratamento de esgoto sanitário. A comparação entre os diferentes resultados alcançados, quando apenas considerado o critério de menor custo ou de maior eficiência, demonstrou que a adoção do equilíbrio de Nash pode ser uma alternativa viável para solucionar o conflito entre a eficiência e o custo nas escolhas das estações de tratamento de esgoto sanitário.

    Resumo em Inglês:

    The choice of sewage treatment plants may, among others, involve a conflict between efficiency and cost, because for the lowest possible cost, this choice should meet some environmental requirements. To assist in the choice of a treatment system for municipal sanitary sewer, a model based on techniques of decision making was developed by Oliveira (2004). However, if the other criteria involved are not considered, the interaction between decision makers and their strategies can turn the choice of the treatment system into an inadequate one. For these cases, the Nash equilibrium may offer a solution based on the interaction between players, which could reasonably satisfy the conflicting interests. Thus, the main objective of this research was, based on the data output of Oliveira's model, to find the Nash equilibrium to propose a solution to the conflict between efficiency and cost in the choice of a system for the sewage treatment. The different results found, when taken into account only the criterion of lower cost and the criteria of lowest cost and efficiency, demonstrated that the Nash equilibrium adoption can be a viable alternative to solve the conflict between efficiency and cost in the choice of treatment plants for sewage.
  • A produção científica sobre saneamento: uma análise na perspectiva da promoção da saúde e da prevenção de doenças Artigos Técnicos

    Souza, Cezarina Maria Nobre; Freitas, Carlos Machado de

    Resumo em Português:

    Com o objetivo de investigar, na perspectiva da Promoção da Saúde e da prevenção de doenças, abordagens existentes sobre o saneamento e sua relação com a saúde e o ambiente no âmbito da produção científica nacional, foram analisadas abordagens conceituais sobre esses temas e abordagens de aspectos práticos ligados ao saneamento: a articulação entre políticas, instituições e ações que envolvem o saneamento; a participação técnica e não-técnica nas ações de saneamento; a educação sanitária e ambiental no âmbito das ações de saneamento; a adaptabilidade das ações de saneamento. Da mesma forma, foi realizada a caracterização das fontes de produção a partir da identificação do periódico de publicação; das regiões geográficas alvo dos estudos, entre outros aspectos. Os resultados revelaram que as abordagens preventivistas são hegemônicas, reduzindo o potencial de articulação entre políticas, instituições e ações, limitando as concepções de adaptação e de educação, bem como restringindo a participação da população nas decisões acerca de intervenções que dizem respeito às suas condições de vida. Ao mesmo tempo, constatou-se que a produção científica sobre os temas em estudo vem crescendo e está concentrada em determinados periódicos e adstrita ao estudo de regiões geográficas específicas do país.

    Resumo em Inglês:

    With the purpose of investigating, in the perspective of Health promotion and disease prevention, concepts about sanitation and their relation to Health and environment in the field of national scientific production, conceptual and practical approaches on the theme and related to sanitation were analyzed: the articulation between politics, institutions and actions involving sanitation; the technical and non-technical participations in sanitation actions; the sanity and environmental education; the adaptability of sanitation actions. The characterization of the production sources was made through the identification of the publication, the target geographical regions of the study, among others aspects. The results shows that the preventive approaches are hegemonic, reducing the capacity of articulation between policy, institutions and actions, limiting the conceptions of adaptation, education and restricting the participation of population in the decisions about life conditions interventions. At the same time, we concluded that the scientific production on the themes under investigation is increasing and is concentrated in certain journals and limited to the study of specific geographic regions of the country.
  • Turbulência induzida por jatos bifásicos do tipo gás-líquido em tanques de aeração Artigos Técnicos

    Lima Neto, Iran Eduardo

    Resumo em Português:

    Jatos bifásicos do tipo gás-líquido são bastante usados nas engenharias sanitária e ambiental para fins de aeração artificial e mistura turbulenta. O presente trabalho investiga a turbulência gerada por meio desses jatos em um tanque de água, utilizando velocimetria por imagem de partículas. As condições experimentais incluíram jatos bifásicos com frações volumétricas de ar de até 70% e números de Reynolds variando entre 10.600 e 17.700. Os resultados dos ensaios indicaram que a fração volumétrica de ar afeta consideravelmente as propriedades turbulentas da fase líquida, enquanto o número de Reynolds apresenta efeito secundário. Correlações adimensionais foram então obtidas para expressar a energia cinética turbulenta e a taxa de dissipação de energia em função desses dois parâmetros. Finalmente, são apresentadas possíveis aplicações dos resultados deste trabalho.

    Resumo em Inglês:

    Two-phase gas-liquid jets are widely used in the sanitary and environmental engineering field for artificial aeration and turbulent mixing. The present work investigates the turbulence generated by these jets in a water tank, using particle image velocimetry. The experimental conditions included two-phase jets with gas volume fractions of up to 70% and Reynolds numbers ranging from 10,600 to 17,700. The results indicated that the gas volume fraction affects significantly the turbulent properties of the liquid phase, while the Reynolds number presents a secondary effect. Dimensionless correlations were then obtained to express the turbulent kinetic energy and dissipation rate as a function of these two parameters. Finally, possible applications of the results obtained in this work are presented.
  • Influência da taxa de carga orgânica no desempenho de sistemas alagados construídos cultivados com forrageiras Artigos Técnicos

    Matos, Antonio Teixeira de; Abrahão, Sérgio Silva; Borges, Alisson Carraro; Matos, Mateus Pimentel de

    Resumo em Português:

    Estudou-se a influência da taxa de carga orgânica (TCO) no desempenho de sistemas alagados construídos (SACs) de escoamento subsuperficial. Cada SAC foi constituído por um tanque de 0,40 x 0,73 x 3,00 m. A água residuária de laticínios (ARL) foi aplicada com vazão de 60 L.d-1. O tratamento testemunha foi constituído por um SAC sem vegetação, ao qual foi aplicada uma TCO de 130 kg.ha-1 d-1 de DBO. Nos SACs cultivados com capim-elefante e com capim-tifton 85, foram aplicadas TCOs de 66, 130, 190, 320 e 570 kg.ha-1 d-1 de DBO. Os SACs se mostraram eficientes na remoção de DBO, DQO, SST, ST e nitrogênio. TCOs entre 250 e 400 kg.ha-1 d-1 de DBO proporcionaram maiores eficiências na remoção da carga orgânica e acima de 400 kg.ha-1 d-1 na de sólidos da água residuária. A presença de plantas nos SACs mostrou-se importante na remoção de N, K e Na da ARL.

    Resumo em Inglês:

    The present paper was carried out to study the influence of organic loading rate (OLR) on the performance of subsurface flow constructed wetlands systems (CWs). Each CW was composed of a sealed tank of 0.40 x 0.73 x 3.00 m. The dairy industry wastewater was applied with flow rate of 60 L.d-1. In the control system, consisting of CW without vegetation, 130 kg.ha-1 d-1 of BOD was applied. In vegetated CWs (cultivated with elephant grass and tifton 85 bermudagrass), OLRs of 66, 130, 190, 320 and 570 kg.ha-1 d-1 of BOD were applied . The CW systems were efficient in the removal of BOD, COD, TSS, TS and nitrogen. OLRs between 250 and 400 kg.ha-1 d-1 BOD provide greater efficiencies in organic loading removal and above 400 kg.ha-1 d-1 in the solids removal from wastewater. The presence of the plants in the CWs showed to be important in the removal of N, K and Na of wastewater.
  • Ozonização em meio básico para redução de cor do licor negro de indústria de celulose de algodão Artigos Técnicos

    Guimarães, José Roberto; Almeida Junior, Ronaldo Leite; Maniero, Milena Guedes; Fadini, Pedro Sérgio

    Resumo em Português:

    As indústrias de papel e celulose descartam no ambiente um grande volume de efluente contendo grande quantidade da substância lignina, que atribui coloração e apresenta considerável potencial de toxicidade. Neste trabalho, foi avaliada a ozonização em meio básico para a redução de cor do licor negro gerado por uma indústria de celulose de algodão. Face aos resultados, foi possível observar que, para menores concentrações iniciais de ozônio (0,4 gO3 L-1 h-1), foi necessário um tempo mais longo de ozonização para se obter a redução desejada de 80% da cor. O consumo específico de ozônio, entretanto, em comparação a experimentos com dosagens mais elevadas (4,3 gO3 L-1 h-1) foi menor. Sugere-se que o oxigênio molecular desempenhe, também, um importante papel na oxidação dos compostos, participando do mecanismo de oxidação iniciado por radical hidroxila, •OH, formado na ozonização em meio básico.

    Resumo em Inglês:

    Pulp and paper mills discharge large amounts of wastewater containing high concentrations of lignin, a coloring substance that is dangerous and presents high toxicity to the environment. In this study, ozonation in alkaline ambience was evaluated for color reduction in black liquor, generated in a cotton linter mill. It was observed that the ozonation time to reach 80% color reduction was higher at a lower initial ozone dose (0,4 gO3 L-1 h-1) in comparison to a higher initial ozone dose (4,3 gO3 L-1 h-1). On the other hand, the amount of consumed oxidant was lower at the lower ozone dose. It is suggested that molecular oxygen participates in the oxidation mechanism of colored compounds, which is initiated by hydroxyl radicals (•OH) formed during ozonation in alkaline ambience.
  • Viabilidade do tratamento de água residuária sintética têxtil em reator aeróbio de leito fixo Artigos Técnicos

    Rodrigues, Kelly; Vidal, Carla Bastos; Barbosa, Bárbara Chaves Aguiar; Pessoa-Wanderley, Carlos Ronald; Duarte, Iolanda Cristina Silveira; Marinho, Glória

    Resumo em Português:

    Um reator de escoamento contínuo, inoculado com Aspergillus niger AN400, possuía volume total de 5 L e foi operado a 29ºC, com oito horas de tempo de detenção hidráulica e 150 L.h-1 de vazão de ar, para remover 25 mg.L-1 de corante vermelho do congo de água residuária sintética. A alimentação do reator foi realizada em duas fases: Fase I, com 0,5 g.L-1 de sacarose e Fase II, sem sacarose. Na Fase I, foi possível observar eficiências de remoção de matéria orgânica (mg de DQO.L-1) e de cor (mg PT.L-1) de 80 ± 16% e 82 ± 10% (mg Pt.L-1), respectivamente. Na Fase II, a eficiência de remoção de matéria orgânica foi de 75 ± 13% e de cor (mg Pt.L-1) de 89 ± 7%. As maiores remoções de nutrientes foram alcançadas pelo reator na Fase I, com 25% de amônia, 90% de nitrito, 93% de nitrato e 21% de fósforo. Aparentemente, a presença de sacarose melhorou a remoção dos nutrientes.

    Resumo em Inglês:

    A continuous flow reactor, inoculated with Aspergillus niger AN400, with total volume of 5 L was operated at 29oC, with eight hours of retention hydraulic time and 150 L.h-1 of air flow rate in order to remove 25 mg.L-1 of Congo Red dye from a synthetic wastewater. The feeding of the reactor, inoculated with Aspergillus niger AN400, was done in two phases: Phase I, with 0,5 g/L of saccharose and Phase II, with no saccharose. In Phase I, it was possible to verify efficiencies of organic matter and color (mg Pt.L-1) removal of 80 ± 16% and 82 ± 10%, respectively. In Phase II, the efficiency of organic matter removal was 75 ± 13% and color removal was 89 ± 7%. The higher removals of nutrients were achieved by the reactor in Phase I with 25% to ammonia, 90% to nitrite, 93% to nitrate and 21% to phosphorus. Apparently, the presence of saccharose improved the removal of the nutrients.
  • Errata

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