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Engenharia Sanitaria e Ambiental, Volume: 15, Número: 2, Publicado: 2010
  • Editorial

    Jordão, Eduardo Pacheco
  • A reutilização da água: mais uma chance para nós Livros

    Luz, Luiz Augusto Rodrigues da
  • Determinação da taxa de aplicação máxima anual de lodo de esgoto higienizado por processo alcalino em solos da região metropolitana de Curitiba Notas Técnicas

    Marin, Lia Márcia K. de Souza; Bittencourt, Simone; Andreoli, Cleverson Vitorio; Carafini, Cheila; Lima, Marcelo Ricardo de; Serrat, Beatriz Monte; Mochida, Gil Alceu

    Resumo em Português:

    O objetivo deste estudo foi analisar as curvas de pH de três solos representativos da Região de Metropolitana de Curitiba para determinação das taxas de aplicação máxima anual de lodo de esgoto higienizado pelo processo de estabilização alcalina prolongada (lodo EAP), conforme estabelece a legislação, e para comparação com a metodologia de saturação por bases (V%). Os solos foram incubados com seis doses de lodo EAP (pH 9,2) e o pH avaliado em 5 datas até 75 dias. O solo Cambissolo Húmico Distrófico típico, com a capacidade de troca de cátions e teor de carbono mais elevados, atingiu o pH 7 com 49 t ha-1 de sólidos totais (ST); o Latossolo Bruno Distrófico típico com 38 t ha-1 de ST, e o Cambissolo Háplico Distrófico típico, o mais restritivo, indicou que a aplicação anual de lodo EAP não deverá ultrapassar a 31 t ha-1 de ST. Sugeriu-se cautela na seleção do solo representativo. O método V% recomendou quantidades de lodo EAP iguais ou ligeiramente superiores às que atingiram pH 6 pelo método de incubação.

    Resumo em Inglês:

    The objective of this study was to analyze the pH curves of three representative soils of the Metropolitan Region of Curitiba for determining the maximum annual application rates of sewage sludge sanitized by prolonged alkaline stabilization process (EAP sludge), as stated in the legislation, and for comparison with the methodology of base saturation (V%). The soils were incubated with six doses of sludge EAP (pH 9.2) and pH measured on 5 dates, up to 75 days. The Inceptisol from Piraquara with the cation exchange capacity and higher carbon content reached the pH 7 with 49 t ha-1 of total solids (ST); the Oxisol with 38 t ha-1 of ST, and to Inceptisol from Pinhais, the most restrictive, indicated that the annual application of sludge EAP shall not exceed the 31 t ha-1 of ST. Caution in selecting representative soil was suggested. The method V% recommended EAP sludge quantities equal or slightly higher than that reached pH 6 by the method of incubation.
  • Reúso da água como ferramenta de revitalização de uma estação de tratamento de efluentes Notas Técnicas

    Weber, Cristiano Corrêa; Cybis, Luiz Fernando; Beal, Lademir Luiz

    Resumo em Português:

    O objetivo deste artigo foi avaliar o emprego do reúso de água como ferramenta de revitalização de uma estação de tratamento de efluentes (ETE). Para comprovação em um caso real, este estudo foi desenvolvido em uma indústria de embalagens de papelão ondulado, cuja ETE apresentava baixo desempenho. A identificação de oportunidades de reúso e a simulação matemática de seu impacto sobre a ETE, por meio do balanço de cargas, apontaram para o reúso do efluente de tratamento primário como oportunidade de revitalização. Por conseguinte, esse efluente foi reusado na produção de adesivo de amido, reduzindo em mais de 60% a carga de DBO5 afluente ao processo de lodos ativados (59,14 para 22,15 kg/dia). Assim, a eficiência da ETE foi aumentada significativamente, resultando em uma redução substancial da carga despejada no corpo hídrico, com consequente observação dos padrões de lançamento estabelecidos pelo órgão ambiental.

    Resumo em Inglês:

    The objective of this article was to evaluate the water reuse as a wastewater treatment plant (WWTP) revitalization tool. To verify a real case, this study was developed in a corrugated paperboard package industry whose WWTP presented a low performance. The identification of reuse opportunities and the mathematic simulation of its impact on the WWTP, by the means of load balance, pointed out the reuse of primary treatment effluent as a revitalization opportunity. Therefore, this effluent was reused in starch adhesive production, reducing the affluent BOD5 into the activated sludge over 60% (59.14 to 22.15 kg/day). Thus, the WWTP performance was significantly raised, resulting in a substantial reduction in contaminant load dumped into the water body with consequent observation of the standards of effluent release environmental regulation.
  • Simulação das emissões atmosféricas sobre o município de Araucária com uso do modelo AERMOD Artigos Técnicos

    Barbon, Amarildo; Gomes, Júlio

    Resumo em Português:

    O objetivo do presente trabalho foi avaliar o uso de um modelo computacional de dispersão de poluentes em meio atmosférico, modelo AERMOD, na modelagem da dispersão das emissões atmosféricas produzidas pelas principais indústrias do município de Araucária. Os dados estimados de emissões de poluentes na atmosfera referem-se às fontes estacionárias da refinaria Presidente Getúlio Vargas (REPAR) e das principais indústrias que compõem o distrito industrial de Araucária. Não foram utilizados dados das fontes móveis por representarem uma pequena parcela da carga total de poluentes. Inicialmente, o modelo AERMOD foi avaliado pela comparação entre concentrações simuladas e concentrações observadas de óxidos de nitrogênio (NOx), óxidos de enxofre (SOx) monóxido de carbono (CO) e materiais particulados (MP) na estação de amostragem de qualidade do ar existente na REPAR. Realizou-se uma análise de sensibilidade do modelo AERMOD em diferentes cenários de emissões, procurando avaliar a influência da variação dos parâmetros de entrada do modelo sobre as concentrações simuladas para a estação REPAR e para a região central do município de Araucária.

    Resumo em Inglês:

    The present paper aims to evaluate the use of the air quality model AERMOD to simulate the dispersion of atmospheric emissions produced by the main industries located in the Araucária municipality area. Pollutant emissions were estimated for both stationary sources in the President Getúlio Vargas Refinery (REPAR) and stationary sources in the main industries located at the industrial district of Araucária municipality. As the pollutant emissions from mobile sources are small in comparison to stationary sources, the simulations were performed using only emissions from the stationary sources. Initially, the AERMOD model was evaluated by comparing simulated concentrations and observed concentrations from the air quality station located inside the REPAR. The observed data concerns the following pollutants: nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), carbon monoxide (CO) and particulate matter (MP). A sensitivity analysis was performed to evaluate the influence of input data variations on the simulated concentrations for two air quality stations located at REPAR and downtown Araucária.
  • Previsão da perda de solo na Fazenda Canchim - SP (EMBRAPA) utilizando geoprocessamento e o USLE 2D

    Silva, Fernando das Graças Braga da; Minotti, Ricardo Tezini; Lombardi Neto, Francisco; Primavesi, Odo; Crestana, Silvio

    Resumo em Português:

    Os modelos hidrossedimentológicos têm enorme potencial no Brasil para ser a melhor ferramenta de estimativa de perda de solo, devido principalmente a sua complexidade na descrição dos processos e sua robustez que os fundamenta. Entretanto, devido à necessidade de uma quantidade muito grande de informações requerida, aliada a dificuldades de adaptações desses modelos internacionais e necessidade de tempo e estrutura para criação de modelos nacionais, a Equação Universal de Perda de Solo (EUPS) e suas variações ainda são uma referência no Brasil para determinação de perda de solo. Neste trabalho, utilizou-se um atual modelo de cálculo do fator LS, o Software USLE 2D, em conjunto com o IDRISI. A aplicação foi feita na Fazenda Canchim da Embrapa Pecuária Sudeste; consistindo o primeiro trabalho desta natureza realizado nessa área com tais ferramentas. Os resultados obtidos mostraram-se coerentes com os tipos de solo, as declividades e a cobertura vegetal da área de estudo.

    Resumo em Inglês:

    The hydrosedimentological models have an enormous potential in Brazil to be the best tool for the estimative of soil lost principally due to their complexity on description of the processes and the robustness that validate them. However, due to a need of a very big volume of required information in connection with the difficulties to adapt the international models and the need of time and structure to create national models, the Universal Soil Lost Equation (USLE) and its variations still are a reference in Brazil to soil lost determination. In this article, a new model to calculate the SL factor, the USLE 2D Software combined with the IDRISI were used. The inedited application was done in Southeast Cattle Breeding Embrapa's Canchim Farm, consisting on the first work of this nature done in this area with such tools. The results obtained were coherent to types of soil, slopes and vegetal cover in the area of study.
  • Influência do tipo de material suporte no desempenho de reatores biológicos de leito móvel na remoção de carbono e nitrificação de esgoto sanitário Artigos Técnicos

    Wolff, Delmira Beatriz; Paul, Etienne; Costa, Rejane Helena Ribeiro da

    Resumo em Português:

    Neste trabalho foi mostrada a influência do tipo de material suporte: P4 (plástico reciclado rugoso, diâmetro médio de 2,31 mm, densidade de 900 kg.m-3, superfície específica potencial de 2.596 m².m-3sup) e P5 (polietileno, pouco rugoso, forma cilíndrica, diâmetro médio de 10 mm, densidade de 880 kg.m-3, superfície específica potencial de 3.075m².m-³sup) utilizados em dois reatores biológicos de leito móvel, fluxo contínuo, na remoção de carbono e nitrificação de esgoto sanitário, os quais foram divididos em duas fases, de acordo com a idade do lodo (IL): fase A: IL de 10 dias e fase B: IL de 3 dias. Foram aplicadas cargas orgânicas superficiais médias de 4,0 kgDQO.m-2.d-1 (P4) e de 4,1 kgDQO.m-2.d-1 (P5); e cargas superficiais de nitrogênio de 0,63 kgN.m-2.d-1 (P5) e de 0,66 kgN.m-2.d-1 (P5). Para o material P4, a remoção média foi de 87% de carbono e 83% de nitrogênio (fase A) e 80% de carbono e 77% de nitrogênio (fase B). Para o P5, remoção de 63% de carbono e 55% de nitrogênio (Fase A) e 59% de carbono e de nitrogênio (fase B). Com base nos resultados obtidos, verificou-se que a remoção de carbono e nitrogênio não foi influenciada pela idade do lodo, mas pelo tipo de material suporte (forma ou características de superfície) e superfície disponível para o crescimento da biomassa.

    Resumo em Inglês:

    This paper presented the influence of material support kind: P4 (rugous recycled plastic, medium diameter of 2.31 mm, density of 900 kg.m-3, specific surface potential of 2,596 m².m-3sup) and P5 (polietilene, cilindric shape, medium diameter of 10 mm, density of 880 kg.m-3, specific surface potential of 3,075m².m-3sup) used in two continuous flux biological moving bed reactors using different material support to remove nitrogen and carbon from sewage, which was divided in two phases according to sludge retention time (SRT): phase A: SRT of 10 days and phase B: SRT of 3 days. The organic loading rates applied were 4.0 kgCOD.m-2.d-1 (P4) and 4.1 kgCOD.m-2.d-1 (P5); and the nitrogen loading rates applied were 0.63 kgN.m-2.d-1 and 0.66 kgN.m-2.d-1 for P4 and P5, respectively. The support P4 achieved efficiencies of 87% for total carbon removal and 83% for nitrogen removal during phase A. These efficiencies slightly decreased to 80 and 77% for total carbon and nitrogen, respectively (phase B). The support P5 got removal efficiencies of 63% for total carbon and 55% for nitrogen (phase A) and 59% for total carbon and nitrogen (phase B). These results showed that the total carbon and nitrogen removal efficiencies were not affected by the SRT, but by the kind of support used (carrier geometry or surface characteristics) and available specific surface area for biomass growth.
  • Avaliação do impacto da variação da renda no consumo domiciliar de água Artigos Técnicos

    Dias, David Montero; Martinez, Carlos Barreira; Libânio, Marcelo

    Resumo em Português:

    Este trabalho objetivou avaliar o impacto que a alteração da renda das famílias exerce sobre o consumo de água tratada fornecida pela concessionária (no caso, a Companhia de Saneamento de Minas Gerias - Copasa) no município de Belo Horizonte, ao longo de um histórico de 35 meses, abrangendo o período de agosto de 2003 a junho de 2006. Para tal, utilizaram-se dados da Pesquisa Mensal de Emprego (PME) do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), englobando 3.100 domicílios e 10.200 moradores, e os consumos residenciais micromedidos dos 6 distritos operacionais da Copasa. Os dados foram observados em seus períodos de forma que houvesse a compatibilização cronológica entre os mesmos. Os resultados mostraram relação intrínseca entre o consumo per capita e a renda mensal, balizados pelos gráficos de dispersão e pelos significativos coeficientes de determinação obtidos (superiores a 0,8), além do prognóstico de saturação do consumo demonstrado para classes sociais economicamente mais favorecidas.

    Resumo em Inglês:

    This work aimed to investigate the role of income variation on household water consumption supplied by the dealership (in this case, the water supply and sanitation services of Minas Gerais, Brazil - Copasa) in the urban area of Belo Horizonte, based on data spanning a period of 35 months (from August 2003 to June 2006). For this, data of the Monthly Employment Survey (PME, acronym in Portuguese) of the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE, acronym in Portuguese) were used, comprising 3,100 households with their 10,200 dwellers, and the household water consumption of the 6 operatinal districts of the Copasa. The household water consumption data were defined in order to allow the water consumption observation period to coincide with the social economic data. The results pointed out clearly that the household water consumption is strongly linked with the economical condition of the served population. This aspect was evident by means of the observation of spatial distribution and water consumption scattered related to the social economic characteristics and was supported by the highest coefficients of determination (R² > 0.8) obtained and the predictable water consumption saturation for the more prosperous social economic classes.
  • Avaliação do gerenciamento de resíduos de serviços de saúde por meio de indicadores de desempenho Artigos Técnicos

    Ventura, Katia Sakihama; Reis, Luisa Fernanda Ribeiro; Takayanagui, Angela Maria Magosso

    Resumo em Português:

    O presente trabalho propôs um modelo de avaliação do gerenciamento de RSS em estabelecimentos de saúde, com o uso de indicadores de desempenho. A proposta consistiu em identificar esses indicadores a partir dos dados qualitativos obtidos por entrevistas, cujas respostas foram associadas a escalas numéricas e inseridas no programa Statistica (StatSoft®) para efetuar a análise fatorial (AF). Para isso, foi elaborado um roteiro de entrevista, especialmente preparado com 29 variáveis de observação e aplicado a 98 profissionais da saúde da Santa Casa de Misericórdia de São Carlos (SP). Os indicadores de desempenho foram submetidos ao julgamento de especialistas para a sua classificação em ordem de importância, com o uso da matriz de avaliação do método AHP (Analytic Hierarchy Process). Por fim, foi composto um índice global, que possibilitou a avaliação geral da situação investigada, em uma escala de zero a um, indicando que ações de melhoria para esse gerenciamento devem ser desenvolvidas. Este trabalho foi desenvolvido a fim de estruturar um modelo de avaliação de desempenho por meio da identificação de indicadores qualitativos, auxiliando na eficiência do processo de gerenciamento de resíduos em ambientes de saúde.

    Resumo em Inglês:

    This paper proposed a model of evaluation of healthcare waste (HW) management in health establishments by the use of performance indicators. It was structured to identify these indicators by qualitative data obtained from interviews. The answers were associated to a numerical scale and were inserted in Statistica program (StatSoft®) to calculate the factor analysis (FA). A script of interview containing 29 observation variables was especially prepared and applied to 98 health professionals of Santa Casa de Misericórdia de São Carlos, São Carlos (SP), Brazil. Performance indicators were evaluated by experts who ordered them in terms of importance using Analytic Hierarchy Process (AHP) method. Finally, it was composed a global index that allowed the general evaluation of the analyzed situation, in a scale from zero to one, pointing to the actions of improvement to this management. This paper was developed in order to elaborate a model of performance evaluation by the identification of qualitative indicators, promoting an efficient waste management process in health environment.
  • Sistemas de medição individualizada de água: como determinar as vazões de projeto para a especificação dos hidrômetros? Artigos Técnicos

    Ilha, Marina S. de Oliveira; Oliveira, Lúcia Helena de; Gonçalves, Orestes M.

    Resumo em Português:

    Este artigo tem como objetivo avaliar os resultados obtidos na estimativa das vazões de projeto para o dimensionamento de hidrômetros de sistemas prediais de água fria com medição individualizada, empregando um método probabilístico aberto e o método empírico recomendado na normalização brasileira. Como os resultados finais indicam grandes diferenças nas vazões de projeto estimadas pelos dois métodos, é importante realizar pesquisa de campo a fim de verificar os valores obtidos. O modelo probabilístico aberto permite que o projetista ajuste as variáveis relacionadas ao uso da água para refletir melhor a realidade das vazões no sistema predial em função de diferentes condições de utilização. Por isso, seu emprego apresenta-se mais vantajoso, principalmente em sistemas com medição individualizada, em que a especificação do hidrômetro é efetuada, entre outros parâmetros, em função da vazão de projeto.

    Resumo em Inglês:

    The objective of this paper is to compare the results obtained in the estimate of the design flow rates to the dimension water meters of water submetering systems in buildings by means not only from an open probabilistic model but also from the empirical method recommended by the Brazilian Standard. As the final results show considerable differences in the design flow rates estimated by both methods, it is extremely important to perform field survey in order to check the obtained values. The open probabilistic model enables the practitioner to adjust the variables related to the water use to better reflect the flow rates in the plumbing system according to the different conditions of use. Due to this advantage, its use appears to be more beneficial than the empirical method, mainly concerning submetering systems where the specification of the water meters takes into account the design flow rate.
  • Utilização de um algoritmo genético híbrido para operação ótima de sistemas de abastecimento de água Artigos Técnicos

    Costa, Luis Henrique Magalhães; Castro, Marco Aurélio Holanda de; Ramos, Helena

    Resumo em Português:

    A operação dos Sistemas de Abastecimento de Água é realizada por profissionais que usam a sua experiência como um meio de avaliação no controle de equipamentos hidromecânicos com o objetivo de garantir o fornecimento de água à população. Geralmente, as regras operacionais utilizadas visam à garantia da continuidade do abastecimento público, sem a preocupação com a economia de energia elétrica dos motores em funcionamento. Neste trabalho, apresenta-se um algoritmo genético híbrido que permite determinar as estratégias de operações com custos energéticos reduzidos. A análise do modelo é feita em um estudo de caso real localizado na cidade de Ourém (Portugal). O novo modelo reduz consideravelmente o tempo computacional em comparação aos modelos utilizados na literatura especializada.

    Resumo em Inglês:

    The operation of water supply systems is normally done by professionals who use their experience as the sole source of knowledge in order to establish rules to control the daily operation of hydro-mechanical equipments aiming at the guarantee of an adequate performance of the system. In general, these rules have as main goal the assurance of the water demands of the population and do not take into account optimization of the electrical energy consumed by the pumps. This work proposes a new hybrid genetic algorithm. The main purpose of this code is to determine optimized system operational rules with regard to saving electrical energy consumed by the pumps. The code was tested using one real water supply system localized in Ourém city (Portugal). The results showed considerable decrease in computational time as comparing to other codes available.
  • Remoção biológica de fósforo em reatores em bateladas sequenciais com diferentes tempos de retenção de sólidos Artigos Técnicos

    Henrique, Israel Nunes; Sousa, José Tavares de; Ceballos, Beatriz Susana Ovruski de; Brasil, Danielle Patrício

    Resumo em Português:

    Nos últimos anos, tem surgido a necessidade de se projetarem sistemas de tratamento de águas residuárias que, além de remover carga orgânica, sejam capazes de remover nutrientes, particularmente nitrogênio e fósforo. Este trabalho avaliou a remoção biológica de fósforo em sistemas de lodo ativado, tratando esgoto doméstico por meio de reatores em bateladas sequenciais (RBS), monitorado com diferentes tempos de retenção celular (TRC): 20, 5 e 3 dias. Esses experimentos foram avaliados em escala de bancada com o uso da respirometria, utilizando-se acetato como fonte de carbono orgânico. Os resultados mostraram satisfatória remoção de fósforo total nos três experimentos, com valores médios entre 79 a 82%, sendo que o sistema RBS que operou com TRC de cinco dias obteve resultados melhores.

    Resumo em Inglês:

    In recent years, there has been an increasing need to design wastewater treatment systems that are capable of removing both organic material and nutrients, notably nitrogen and phosphorus. This study evaluated biological phosphorus removal by activated sludge systems fed with domestic sewage and operating as sequencing batch reactors (SBR) with different solids retention times (SRT) namely 20, 5 and 3 days. This was supported by respirometry experiments at bench scale using acetate as the source of organic carbon. The results showed satisfactory total phosphorus removal efficiencies mean values between 79-82% for the three regimes with the best removal efficiency occurring in the SBR operating with a five-day SRT.
  • Enriquecimento de bactérias anaeróbias oxidadoras de amônia - anammox Artigos Técnicos

    Araújo, Juliana Calábria de; Campos, Ana Paula; Correa, Marcos Messias de Souza; Silva, Eduardo Carvalho; Sperling, Marcos Von; Chernicharo, Carlos Augusto de Lemos

    Resumo em Português:

    Bactérias anaeróbias oxidadoras de amônia (bactérias Anammox, do inglês anaerobic ammonium oxidizing bacteria) foram enriquecidas em reator em batelada sequencial (RBS), a partir de lodo proveniente de um sistema convencional de lodos ativados tratando esgoto doméstico de Belo Horizonte (MG). Após três meses de cultivo, atividade Anammox foi detectada no sistema pelo consumo de quantidades estequiométricas de NO2- e NH4+. Análises de hibridação in situ fluorescente (FISH, do inglês fluorescent in situ hybridization) confirmaram a presença de bactérias Anammox, provavelmente Candidatus Brocadia anammoxidans, e revelaram que estas representavam 53% do total de células (após 6 meses de cultivo). O desempenho do reator ao longo dos sete meses de operação demonstrou remoção quase que total de nitrito, baseada em concentração afluente de 61 a 95 mg N-NO2-/L. A eficiência máxima de remoção de amônia alcançada foi de 95%, a partir de concentração afluente de 55 a 82 mg N-NH4+/L.

    Resumo em Inglês:

    Anaerobic ammonium-oxidizing (Anammox) bacteria were enriched from sludge collected at a conventional activated sludge system treating domestic wastewater of Belo Horizonte(MG), Brazil, employing a sequencing batch reactor (SBR). After three months of cultivation, Anammox activity was detected in the system by the consumption of stoichiometric amounts of NO2- and NH4+. Fluorescent in situ hybridization (FISH) results revealed the presence of Anammox bacteria (probably Candidatus Brocadia anammoxidans) and showed that they accounted for 53% of the total bacterial population (after 6 months of cultivation). The reactor performance during the seven months of operation showed a near perfect removal of nitrite, based on the influent NO2--N concentration of 61-95 mg/L. The maximum ammonia removal efficiency was 95% from the influent N-NH4+ concentration of 55-82 mg/L.
  • Errata

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