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Engenharia Sanitaria e Ambiental, Volume: 24, Número: 4, Publicado: 2019
  • Nucleação na formação de estruvita: estado da arte Revisão De Literatura

    Morita, Dione Mari; Avila, Renan de Luca; Aidar, Fernando Ngan

    Resumo em Português:

    RESUMO Estimativas recentes indicam que a duração de toda a reserva de rochas fosfatadas do planeta não ultrapassa 400 anos e que a produção de fertilizantes nitrogenados é insustentável energeticamente. Atualmente, o tratamento de esgoto está sendo visto como uma unidade de recuperação de recursos (água, energia e nutrientes) em vez de uma de final de tubo. Portanto, as tecnologias de recuperação devem ser priorizadas em relação às de remoção. Estruvita (fosfato de amônio e magnésio) é um cristal que pode ser produzido a partir do esgoto doméstico e tem maior eficiência agrícola do que os fertilizantes convencionais. Apesar de a cristalização ser um tema bastante estudado em todo o mundo e extremamente desenvolvido tecnologicamente, sua utilização na engenharia sanitária ainda não é comum, especialmente no Brasil. Um dos assuntos menos pesquisados na formação da estruvita é a nucleação. Portanto, o presente artigo traz uma revisão bibliográfica crítica e atual e mostra as lacunas no conhecimento sobre esse assunto.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Recent estimation for the duration of global phosphate reserves does not exceed 400 years and the production of nitrogen fertilizers is energetically unsustainable. Nowadays, wastewater treatment plants have been seen as resource recovery facilities (water, energy and nutrients) instead of “end-of-pipe” utilities. Thus, nutrient-recovery technologies should be prioritized over the removal ones. Struvite (phosphate of ammonium and magnesium) is a crystal, produced from sewage, with a higher agricultural efficiency when compared to conventional fertilizers. Despite the crystallization is a topic extensively studied worldwide and highly technologically developed, its use in sanitary engineering is still not common, especially in Brazil. As the aspects related to struvite nucleation have been insufficiently studied, this paper presents a critical and updated literature review, and shows the gaps in the current knowledge about this topic.
  • Gestão da água na perspectiva das certificações ambientais: uma nova proposta de critérios e ponderações para aplicação em regiões do Brasil Technical Article

    Bastos, Celso Silva; Calmon, João Luiz; Gonçalves, Ricardo Franci

    Resumo em Português:

    RESUMO Vários países desenvolveram ferramentas com critérios e avaliações para garantir um empreendimento mais sustentável, com qualidade e produtividade para seus usuários, por meio de certificação ambiental. As ferramentas foram desenvolvidas para diferentes necessidades e objetivos, o que dificulta a comparação direta, além de haver demandas específicas para cada região. Este estudo teve como objetivo fazer uma análise comparativa entre algumas ferramentas de maior conhecimento internacional e propor novos parâmetros para a categoria de uso e gestão da água, levando em conta a fase de projeto e operação, a distribuição de água e as demandas para 2025. Consequentemente, este estudo propôs a criação de uma ferramenta ambiental exclusiva para a gestão e o uso da água, proporcionando um selo que pode ser aplicado a qualquer projeto e adotado pelas concessionárias de água como incentivo para reduzir o consumo de água potável, usar fontes alternativas e diminuir os efluentes líquidos.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Several countries have developed tools with criteria and evaluations to grant, through the environmental certification, a more sustainable undertaking, with quality and productivity for its users. The tools were developed for different needs and objectives, which makes it difficult to make a direct comparison, in addition to having specific demands for each region. This study aims to make a comparative analysis between some tools of greater international knowledge and to propose new parameters for the water use and management category, taking into account the design and operational phase, the water distribution, and the demands for 2025. Consequently, this study proposed the creation of an exclusive environmental tool for the management and water use, providing a seal that may be applied to any project and adopted by water work systems as an incentive to reduce the consumption of drinking water, to use alternative sources, and to decrease liquid effluents.
  • Remoção acelerada de micropoluentes emergentes pela aplicação de microaeração em reator anaeróbio Technical Article

    Buarque, Patrícia Marques Carneiro; Lima, Ricardo Bruno Pinheiro de; Vidal, Carla Bastos; Buarque, Hugo Leonardo de Brito; Firmino, Paulo Igor Milen; Santos, André Bezerra dos

    Resumo em Português:

    RESUMO O presente trabalho teve como objetivo avaliar o impacto da microaeração tanto no desempenho de remoção de alguns micropoluentes emergentes (fármacos, hormônios e bisfenol A) quanto na estrutura da comunidade microbiana de um reator anaeróbio tratando uma água residuária sintética. Sob condições anaeróbias, as eficiências de remoção dos micropoluentes foram muito baixas (< 10%). Entretanto, a microaeração (1,0 mL de ar·min-1 a 27 °C e 1 atm, equivalente a uma relação QAR/QAF de 0,1) melhorou expressivamente as eficiências de remoção de todos os compostos (> 50%). Portanto, a suplementação de reatores anaeróbios com baixas quantidades de oxigênio parece ser uma estratégia interessante para melhorar a remoção dos micropoluentes testados. Entretanto, mais estudos devem ser realizados com outros compostos para avaliar a ampla aplicabilidade da microaeração a diferentes classes de micropoluentes em sistemas de tratamento em escala laboratorial e real. Com relação à estrutura da microbiota, tanto as comunidades de bactérias quanto as de arqueias não foram comprometidas pelas diferentes condições operacionais e preservaram sua organização funcional com elevada riqueza durante todo o experimento.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The present paper aimed to evaluate the impact of microaeration on both the removal performance of some emerging micropollutants (pharmaceuticals, hormones, and bisphenol A) and the microbial community structure of an anaerobic reactor treating synthetic wastewater. Under anaerobic conditions, the removal efficiencies of the micropollutants were very low (< 10%). However, the microaeration (1.0 mL air·min-1 at 27 °C and 1 atm, equivalent to a QAIR/QINF ratio of 0.1) expressively improved the removal efficiencies of all compounds (> 50%). Therefore, supplementing anaerobic reactors with low amounts of oxygen seems to be an interesting strategy to enhance the removal of the micropollutants tested. However, further studies should be carried out with other compounds in order to evaluate the wide applicability of microaeration to different classes of micropollutants in lab- and full-scale treatment systems. Concerning the microbiota structure, both bacterial and archaeal communities were not compromised by the different operational conditions and preserved their functional organization with high richness during the whole experiment.
  • Nitrificação de águas amarelas em leito percolante de areia Artigo Técnico

    Ferreira, Ewson Andrade; Coura, Mônica de Amorim; Oliveira, Rui de; Meira, Celeide Maria Belmont Sabino; Rodrigues, Andrea Carla Lima

    Resumo em Português:

    RESUMO O esgotamento sanitário ecológico conscientiza a população sobre a importância do reúso da água com maior eficiência e do uso de efluentes de sistemas de tratamento descentralizados. O presente trabalho descreve os resultados da nitrificação de águas amarelas em reator biológico com a utilização de materiais simples, por exemplo, a areia, como suporte, objetivando tornar esses resíduos líquidos disponíveis para aproveitamento do nitrogênio mineralizado na agricultura sustentável. O monitoramento do sistema foi realizado por meio dos indicadores pH, oxigênio dissolvido (OD), alcalinidade total (ALC), demanda química de oxigênio (DQO), nitrogênio total Kjeldahl (NTK), nitrogênio amoniacal (NA), nitrito (NO- 2) e nitrato (NO- 3). O sistema apresentou boa remoção de matéria orgânica e excelente conversão do nitrogênio para NO- 2 e NO- 3, com eficiência de transformação do NTK para NO- 3 da ordem de 93%.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Ecological sanitation awares about the importance of a more efficient water reuse and the use of decentralized wastewater treatment systems. This paper describes the results of yellow waters’ nitrification in a biological reactor made up of simple materials, like sand as support material, aiming to make this liquid waste available for the use of mineralized nitrogen in sustainable agriculture. The experimental system was monitored through pH, dissolved oxygen (DO), total alkalinity (ALK), chemical oxygen demand (COD), total Kjeldahl nitrogen (TKN), ammonia nitrogen (AN), nitrite (NO- 2) and nitrate (NO- 3). The system showed good removal of organic matter and excellent conversion of nitrogen to nitrite and nitrate, with efficiency of transformation of TKN to nitrate of about 93%.
  • Adsorção do azul de metileno em serragem de Pinus elliottii (pinus) e Drepanostachyum falcatum (bambu) Artigo Técnico

    Müller, Laura Cecilia; Alves, Alcione Aparecida de Almeida; Mondardo, Renata Iza; Sens, Maurício Luiz

    Resumo em Português:

    RESUMO A cinética, o equilíbrio e os parâmetros termodinâmicos de adsorção foram investigados para a adsorção do corante azul de metileno (AM) por meio dos biossorventes Pinus elliottii (pinus) e Drepanostachyum falcatum (bambu). A cinética de adsorção foi descrita mais precisamente pelo modelo de pseudossegunda ordem, os dados de equilíbrio monocomponente foram mais bem representados pela isoterma de Langmuir, para as três temperaturas estudadas (15, 25 e 35°C), e os parâmetros termodinâmicos demonstraram que o processo de adsorção é exotérmico, de natureza química e não espontâneo. A máxima capacidade adsortiva do pinus foi de 47 mg L-1 e a do bambu, de 38 mg L-1 para os ensaios de adsorção realizados com AM (100 mg L-1 a 35°C). Por fim, os biossorventes foram considerados promissores para a remoção do adsorvato AM em matriz aquosa sob valor de pH próximo à neutralidade (6,5).

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Kinetics, equilibrium and thermodynamic adsorption parameters were investigated for the adsorption of the methylene blue dye (MB) by means of the biosorbents Pinus elliottii (pinus) and Drepanostachyum falcatum (bamboo). The adsorption kinetics were described more precisely by the pseudo-second order model; the monocomponent equilibrium’s data were better represented by the Langmuir isotherm for the three temperatures studied (15, 25 and 35°C) and the thermodynamic parameters showed the adsorption process is exothermic, of a chemical nature and not spontaneous. The maximum adsorptive capacity of pinus was 47 mg L-1 and 38 mg L-1 bamboo for adsorption tests performed with MB (100 mg L-1 at 35°C). Finally, the biosorbents were considered promising for the adsorbate MB removal in aqueous matrix under pH value close to neutrality (6.5).
  • Modelagem de plumas de efluentes entre Praia Grande e Peruíbe, litoral do estado de São Paulo, Brasil Artigo Técnico

    Yang, Samuel Hora; Harari, Joseph; Braga, Elisabete de Santis

    Resumo em Português:

    RESUMO O presente trabalho teve como objetivo monitorar a dispersão de plumas de efluentes provenientes dos emissários submarinos de Praia Grande e do Rio Itanhaém, por meio do processamento do modelo Delft3D (módulos hidrodinâmico e de qualidade da água) e do modelo Visual Plumes (módulo UM3). A modelagem de campo próximo indicou que as correntes geradas pelo vento foram mais eficientes do que as correntes de maré na diluição inicial das plumas dos emissários; e a modelagem de campo distante, validada qualitativamente, demonstrou que as concentrações dos potenciais poluentes de todas as plumas simuladas não ultrapassam os limites máximos estabelecidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente quando essas plumas atingem as praias da região de estudo.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This study’s goal was to monitor the dispersion of effluent plumes from the Praia Grande’s submarine outfalls and from the Itanhaém River by processing the Delft3D model (hydrodynamic and water quality modules) and the Visual Plumes model (UM3 module). The near field modeling indicated that wind-driven currents were more efficient than tidal currents in the initial dilution of the outfalls’ plumes; and the far field modeling, qualitatively validated, demonstrated that the potential pollutants’ concentrations in all the simulated plumes don’t exceed the maximum limits established by the National Environmental Council when these plumes reach the study region’s beaches.
  • Avaliação de estação de tratamento de esgoto com reator anaeróbio recebendo lodo de estação de tratamento de água Actiflo® Artigo Técnico

    Wagner, Luiz Fernando; Wiechetech, Giovana Kátie; Széliga, Marcos Rogério

    Resumo em Português:

    RESUMO O objetivo deste trabalho foi analisar a disposição do lodo do decantador de uma estação de tratamento de água (ETA) com sedimentação lastreada por microareia (Actiflo®) em uma estação de tratamento de esgoto (ETE) composta de upflow anaerobic sludge blanket (UASB) e lagoa de polimento, em Ponta Grossa, Paraná. A ETE Verde operou em condição estável, com uma vazão média afluente de 213,14 L.s-1. Os UASBs operaram com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 9,9 horas, carga hidráulica volumétrica de 2,4 m3.m-3.d-1 e carga orgânica volumétrica (COV), em função da demanda química de oxigênio (DQO), variando entre 0,75 e 1,66 kgDQO.m-3.d-1. A lagoa operou com TDH de 4,5 dias, com taxa de aplicação superficial variando entre 765 e 2.872 kgDQO.ha-1.d-1 e COV variando entre 19 e 72 gDQO.m-3.d-1. A eficiência na remoção de DQO e sólidos suspensos totais (SST) foi mantida, mesmo com o lançamento do lodo da ETA. A eficiência da ETE variou entre 80 e 86% para a remoção de DQO e entre 92 e 96% para a remoção de SST. Concluiu-se que o lançamento na rede de esgotos é uma alternativa viável de disposição do lodo do decantador da ETA Actiflo®.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The objective of this paper was to analyze the disposal of decanter’s sludge from a WTP with microsand ballasted sedimentation (Actiflo®) in a WWTP containing UASB reactors and polishing pond, in Ponta Grossa - PR. The WWTP Verde operated in stable condition, with an average flow tributary of 213.14 L.s-1. The UASBs operated with HRT in 9.9 hours, VHL in 2.4 m3.m-3.d-1 and OLR ranging from 0.75 to 1.66 kgCOD.m-3.d-1. The polishing pond operated with HRT in 4.5 days and OLR ranging from 765 to ­2872 ­kgCOD.ha-1.d-1, which corresponds from 19 to 72 gCOD.m-3.d-1. The efficiency of COD and TSS removal was maintained even with the release of WTP sludge. WWTP’s efficiency ranged between 80% and 86% for COD removal and between 92% and 96% for TSS. It was concluded that the release in the sewage collection network is a viable alternative to disposal of the decanter’s sludge from WTP Actiflo®.
  • Avaliação de parâmetros operacionais de um sistema de membranas para tratamento de efluentes oleosos Artigo Técnico

    Motta, Albérico Ricardo Passos; Borges, Cristiano Piacsek; Kiperstok, Asher; Esquerre, Karla; Silva, Priscilla Maria Reis Thomé de Souza da

    Resumo em Português:

    RESUMO O objetivo deste trabalho foi discutir os principais parâmetros de controle de um sistema de membranas de microfiltração para remoção de óleo de efluentes com base em ensaios experimentais. Os ensaios utilizaram efluentes sintéticos com diâmetros de gotas de óleo entre 4 e 8 µm. As membranas usadas foram do tipo fibra oca com módulo submerso. Foram testados os seguintes parâmetros: concentrações de óleos e graxas na alimentação das membranas (O&Gam) entre 100 e 260 mg.L-1; taxas de recuperação de água (Rec) de 0,75 e 0,90; e pressões através das membranas (Δp) de -0,20 e -0,30 bar. Os resultados mostraram que as membranas produzem um permeado com uma qualidade boa a ponto de possibilitar o seu reúso em atividades industriais diversas. Foi também observado que a elevação da O&Gam e da Rec acentuam o declínio de fluxo com o tempo e que a elevação da Δp aumenta o valor do fluxo no tempo de seis horas.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The aim of this paper is to discuss the main control parameters of a microfiltration membranes system for oil removal from effluent on experimental bases. The experiments were conducted by using synthetic effluent with oil droplets diameter ranging from 4 to 8 microns. The membranes used were hollow fiber-type which were assembled in a submerged module. The following parameters were tested: Oil and grease concentration in the feed stream (O&Gf ) of 100 and 200 mg.L-1, Water recovery rates (WRR) of 0.75 and 0.90, and Transmembrane pressure (TMP) of -0.20 and -0.30 bar. The results showed that the membranes produced a permeate with a good quality to the point of enabling their reuse in several industrial activities. It was also observed that the elevation of O&Gf and WRR increase the flux decline over time and that the increase of TMP increases the flow value in time of 6 hours.
  • Cálculo de emissões de CO2 provenientes da mudança do uso da terra para produção de soja no estado do Rio Grande do Sul Artigo Técnico

    Zortea, Rafael Batista; Maciel, Vinícius Gonçalves; Menezes, Wagner; Cybis, Luiz Fernando de Abreu; Seferin, Marcus

    Resumo em Português:

    RESUMO Atualmente um dos impactos ambientais de maior preocupação, as emissões de gases de efeito estufa (GEE) influenciam as tomadas de decisão provenientes tanto do setor privado como do governamental. Nessa preocupação, encontra-se o processo de crescimento da produção de biodiesel de soja que ocorre no Brasil, e no Rio Grande do Sul, um dos principais produtores dessa matéria-prima. Baseado nisso, a quantificação das emissões de GEE da cultura da soja e seus prováveis impactos passam pela realização de um inventário que contemple a aproximação maior para a realidade dessa região. Assim, neste trabalho, as emissões de GEE provenientes da mudança do uso da terra (MUT) para produção de soja foram investigadas considerando dados históricos de 20 anos da produção da cultura no Rio Grande do Sul (entre 1992 e 2013). Nesta pesquisa, verificou-se o crescimento da cultura predominantemente sobre lavouras temporárias, o que repercute em uma quantificação diferente do que é apresentada nos inventários atuais, em que é apresentado um avanço da soja sobre florestas. Neste caso, o trabalho em questão verificou que, conforme metodologia do Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima (IPCC), a MUT ocorreu somente em 15,4% da área em que a soja avançou. Não menos importante, o trabalho sugere discussões futuras para metodologias que contemplem o avanço da soja sobre áreas de várzea, conforme evidenciado neste estudo.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT One of the environmental impacts that presents great concern nowadays, the green-house gases (GHG) emissions affect decision-making from both government and private sector. Within this concern is the soybean biodiesel production growing that takes place in Brazil and Rio Grande do Sul State, this last one of main producers of soybean. Based on this, GHG emissions accounting from soybean cultivation and their potential environmental impacts depend on an inventory performing that presents a reality as close as possible in relation to Rio Grande do Sul State. Thus, this work aimed to trace how the soybean cultivation has developed for 20 years at Rio Grande do Sul State (between 1992 and 2013). During this research, a soybean growing, mainly on temporary croplands, that results in a different accounting in relation to current inventories that show soybean cultivation moving forward on forests areas was found. In this case, it was verified that this work, following The Intergovernmntal Panel on Climate Change (IPCC) methodology, the land use change (LUC) occurred in only 15.4% of the area, where soybean cultivation moved forward for 20 years. Finally, this work suggests future discussion for methodologies that encompass soybean cultivation advanced over wetland areas according to what is pointed out in this study.
  • Qualidade de habitat e métricas de macroinvertebrados bentônicos associadas a diferentes tipos de uso do solo Technical Article

    Menezes, João Paulo Cunha; Oliveira, Luiz Fernando Coutinho; Salla, Marcio Ricardo

    Resumo em Português:

    RESUMO Os ecossistemas aquáticos estão sob fortes modificações antrópicas. Assim, comunidades biológicas dependentes desses ambientes também são alteradas. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do desenvolvimento urbano em um ecossistema impactado. Foram selecionadas 15 seções de amostragem ao longo do Ribeirão Vermelho e em cada uma foi amostrada a comunidade de macroinvertebrados bentônicos e avaliada a diversidade de habitat e qualidade da água. Observou-se um gradiente de impacto ao longo do ribeirão, com alguns pontos de referência classificados como naturais e outros como impactados. Houve diferença significativa em todos os indicadores biológicos utilizados. O número total de táxons, riqueza de Diptera, Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera, e os índices de diversidade, de qualidade da água e porcentagem de herbívoros, trituradores e predadores foram significativamente maiores nos pontos classificados como naturais e impactados. As abundâncias relativas de coletores, filtradores, quironomídeos e parasitas foram significativamente menores em sítios classificados como naturais em relação aos impactados. ­Observou-se que as métricas das comunidades bentônicas de macroinvertebrados e o Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitat foram influenciados pela degradação ambiental, sendo estas ferramentas úteis para ações de planejamento e desenvolvimento para a preservação de bacias hidrográficas e a priorização de sistemas de transmissão de alto valor para proteção e reabilitação de ecossistemas aquáticos.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Aquatic ecosystems are under severe anthropogenic modifications. Thus, the dependent biological communities in these environments are also changed. The objective of this study was to investigate the effects of urban development in a highly impacted ecosystem. We selected 15 sampling points along the stream Ribeirão Vermelho, in which were sampled benthic macroinvertebrates and assessed the water and habitat diversity. It was found an impact gradient, with some the reference points classified as natural and others as impacted. There was a significant difference in all biological indicators used. The total number of taxa, the wealth of Diptera, the taxa Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera, and the diversity indices, the Water Quality Indices, and the percentage of herbivores crushers and predators were significantly higher in points classified as natural and changed. The relative abundances of collectors, filter feeding, chironomids and parasites were significantly lower in sites classified as natural in relation to impacted ones. The metrics of the macroinvertebrate community benthic and Habitat Diversity Protocol were influenced by environmental degradation, being a useful tool for planning and development actions for the preservation of watersheds and the prioritization of high-value transmission systems for protection and rehabilitation of aquatic ecosystems
  • Remoção simultânea de material orgânico, nitrogênio e fósforo em um reator em bateladas sequenciais com biofilme de leito móvel operado pelo processo anaeróbio-anóxico-óxico Artigo Técnico

    Bueno, Rodrigo de Freitas; Campos, Fábio; Rivera, Marianella Munoz; Lenis, Carolina; Piveli, Roque Passos

    Resumo em Português:

    RESUMO Neste estudo, foi avaliado o desempenho de um reator em bateladas sequenciais com biofilme de leito móvel operado pelo processo anaeróbio-anóxico-óxico (A2O), aplicado à remoção simultânea de material orgânico, nitrogênio e fósforo de esgoto sanitário. Utilizaram-se dois reatores com volume útil de 36 L cada, sendo que um deles recebeu anéis plásticos móveis do tipo Kaldnes®, com área superficial específica estimada em 310 m2/m3 que ocuparam 50% do volume útil do reator (denominado aqui de MBSBBR). O estudo foi conduzido com tempo de retenção de sólidos (TRS) de 12 dias, tempo de retenção hidráulico (TRH) de 6 horas, taxa de alimento/microrganismo (A/M) de 0,4 a 0,5 gDQO/SSV.d, oxigênio dissolvido (OD) na faixa de 0,3-0,8 mgO2/L e taxas de aplicação de carga orgânica, nitrogênio e fósforo de 47,2 gDQO/L.d, 5,4 gNTK/L.d e 0,4 gP/L.d, respectivamente. Os resultados de eficiência de remoção de demanda química de oxigênio (DQO), N-NH3 e fósforo foram de 91,1, 90,5 e 85,4% para o reator MBSBBR e de 89,5, 91,6 e 84,4% para o reator RBS, respectivamente. Os resultados do teste estatístico de ANOVA foram aplicados às principais variáveis estudadas, e os valores convergiram para valores de f observado < f crítico . Dessa forma, considera-se que houve similaridade de desempenho nos reatores MBSBBR e RBS. Conclui-se que a introdução do meio suporte não trouxe benefícios ao tratamento em termos de remoção de nutrientes. No entanto, o estudo mostrou que é possível de se obter elevada remoção de nitrogênio, em baixas concentrações de OD, o que se torna vantajoso para o tratamento de esgoto com elevada concentração de nitrogênio.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT In this study, the performance of a reactor in sequential batch with mobile bed biofilm operated by the anaerobic-anoxic-oxic (A2O) process, applied to the simultaneous removal of organic material, nitrogen and phosphorus from sanitary sewage was evaluated. Two reactors with a useful volume of 36 liters each were used, one of them receiving Kaldnes® type mobile plastic rings, with a specific surface area estimated at 310 m2/m3, which occupied 50% of the reactor’s useful volume (MBSBBR). The study was conducted with 12-day solid retention time (SRT), 6 hour hydraulic retention time (HRT), food/microorganism (F/M) ratio of 0.4 to 0.5 gCOD/VSS.d, dissolved oxygen (DO) in the range of 0.3-0.8 mgO2/L and application rates of organic load, nitrogen and phosphorus of 47.2 gCOD/L.d, 5.4 gTNK/L.d and 0.4 gP/L.d, respectively. The efficiency of chemical oxygen demand (COD), N-NH3 and Phosphorus removal was of 91.1%, 90.5% and 85.4% for the MBSBBR reactor and 89.5%, 91.6% and 84.4% for the RBS reactor, respectively. The results of the statistical ANOVA test were applied to the main variables studied and the values converged to values of f observed < f critical . In this way, it is considered that there was a similarity of performance between the MBSBBR and RBS reactors. It is concluded that the introduction of the support medium did not bring benefits to the treatment in terms of nutrient removal. However, the study showed that it is possible to obtain high nitrogen removal at low concentrations of DO, which is advantageous for the sewage treatment with high nitrogen concentration.
  • Geração, tratamento e disposição final dos resíduos das estações de tratamento de água do estado de Pernambuco Artigo Técnico

    Motta, Maurício Alves da; Tavares, Rosângela Gomes; Arruda, Valmir Cristiano Marques de; Correa, Marcus Metri; Pereira, Luciana José Ribeiro

    Resumo em Português:

    RESUMO Este artigo aborda a geração, a quantificação e a disposição final de lodos gerados nas estações de tratamento de água (ETAs) existentes e em operação no estado de Pernambuco. A pesquisa foi realizada no período de janeiro de 2015 a dezembro de 2016, a partir da coleta, sistematização e interpretação de dados que mostraram a existência de 246 ETAs que geram resíduos, sendo 69 em decantadores e filtros, 176 apenas em filtros e 1 no sistema de dessalinização. O maior número de ETAs convencionais está localizado na região metropolitana do Recife; e a maior produção de lodo foi observada na bacia do Rio Capibaribe, que recebe uma carga entre 50 e 50 mil kg/(m3.dia). Verificou-se que aproximadamente 75% das ETAs do estado descartam seus resíduos nos corpos hídricos e 22% no solo, sem qualquer tipo de tratamento. Apenas 3% realizam o processo de deságue, ainda assim descartam a massa sólida no solo, sem nenhum controle na disposição final.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This article deals with the generation, quantification and final disposal of the sludge generated at existing Water Treatment Plants (WTPs), operating in the state of Pernambuco. The research was carried out in the period between January 2015 and December 2016 by the collection, systematization and interpretation of data that showed 246 WTPs that generate residues, of which 69 in decanters and filters, 176 only in the filters and one in the desalination system. The largest number of conventional WTPs is in the metropolitan region of Recife and the highest production of sludge was observed in the Capibaribe river basin, which receives a load of between 50 and 50,000 kg / (m3day). It was verified that approximately 75% of the state’s WTPs discard their residues in water bodies and 22% in the soil, without any kind of treatment. Only 3% perform the degassing process, yet discarding the solid mass in the soil, without any control at the final disposal of the same.
  • Aperfeiçoamento de modelo de estimativa da eficiência de remoção de turbidez da água em floculadores tubulares helicoidais Artigo Técnico

    Vaneli, Bruno Peterle; Teixeira, Edmilson Costa

    Resumo em Português:

    RESUMO Estudos científicos têm demonstrado que os floculadores tubulares helicoidais (FTHs) têm alta eficiência na formação de flocos e baixo tempo de retenção hidráulica, quando comparados aos floculadores comumente usados em tratamento de água e esgoto. No entanto, sua aplicação prática é limitada, pois ainda existe demanda significativa por avanços na compreensão da relação entre a hidrodinâmica da unidade e o processo de floculação, bem como critérios e metodologias para auxiliar em projeto racionais de FTH. Nesse contexto, este estudo teve por objetivo propor um aperfeiçoamento no modelo de estimativa de eficiência de remoção de turbidez apresentado por Oliveira (2014), o qual leva em conta um conjunto de parâmetros geométricos, hidráulicos e hidrodinâmicos relevantes ao processo de floculação nesse tipo de reator, pela incorporação de um dos parâmetros mais representativos de processos de floculação, o gradiente de pressão normal (GPp), como uma de suas variáveis independentes. O desenvolvimento do trabalho empregou dinâmica dos fluidos computacional (CFD) no estudo de 84 configurações de FTH, contemplando regimes de escoamento laminar e turbulento. Como resultado, chegou-se a uma nova versão de modelo de estimativa da eficiência de remoção de turbidez da água que, em relação à versão original: tem menor número de variáveis independentes; apresenta melhor ajuste aos dados experimentais; e é mais simples do ponto de vista operacional.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Scientific studies have been demonstrating that helical tubular flocculators (HTFs) have high efficiency in floc formation and low hydraulic retention time when compared to flocculators commonly used in water and wastewater treatment. However, its practical application is still limited because there is still a significant demand for advances in the understanding of the relationship between the hydrodynamics of the unit and the flocculation process, as well as for criteria and methodologies in support to the rational design of HTF. In this context, the objective of this study was to propose an improvement in the model of turbidity removal efficiency developed by Oliveira (2014), which takes into account a set of geometric, hydraulic and hydrodynamic parameters relevant to the flocculation process in this type of reactor, by incorporating one of the most representative parameters of flocculation processes, the normal pressure gradient, as one of its independent variables. The development of the work employs computational fluid dynamics (CFD) in the study of 84 HTFs configurations, considering laminar and turbulent flow regimes. As a result, a new model version for estimating water turbidity removal’s efficiency in helical tubular flocculators was obtained, which, in relation to the original version, has a smaller number of independent variables, presents better fit to the experimental data and is simpler from the operational point of view.
  • Interações ambientais e resistência física de um depósito de resíduos finos da indústria de rochas ornamentais Artigo Técnico

    Neves, Mirna Aparecida; Santos, Marcus Araujo Alves; Taguchi, Simone Pereira; Rangel, Caio Vinícius Gabrig Turbay; Raymundo, Valerio

    Resumo em Português:

    RESUMO Embora vários trabalhos proponham aplicações para os resíduos finos gerados no beneficiamento de rochas ornamentais, ainda não há evidências das vantagens financeiras para tal aproveitamento. Assim, a descrição dos depósitos existentes, muitos deles construídos sem triagem ou qualquer medida de proteção ambiental, torna-se imprescindível para seu melhor gerenciamento. Este trabalho estudou a caracterização física, química e mineralógica, além da resistência mecânica de um depósito de resíduos tradicionais e de seu substrato geológico. Cerca de 75% das partículas que compõem os resíduos são menores do que 0,0625 mm e o teor de umidade varia entre 26 e 60%. Os valores de pH variam entre 8,2 e 10,5. Os elementos químicos predominantes são Si, Al, Fe e, em menor proporção, Ca, Na e K. Esses elementos compõem quartzo, plagioclásio, microclina, calcita, muscovita, biotita e zircão. Ao comparar as características dos resíduos com as do substrato geológico, não foram encontrados indícios de migração das substâncias químicas analisadas. Os Stantard Penetration Tests mostram que as camadas não apresentam resistência suficiente para receber fundações rasas. É provável que as concentrações de Fe em alguns níveis contribuam com o aumento da resistência mecânica em áreas localizadas do depósito.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Although several works propose applications for the fine wastes generated by the dimension stones processing, the financial advantages of recovering these materials are not yet evident. Then, the description of the deposits, much of them constructed without screening or any environmental protection measure, becomes indispensable for their best management. This work studies the physical, chemical and mineralogical characterization, as well as the mechanical resistance of a traditional waste deposit and its geological substrate. Around 76% of the particles that compound the wastes are smaller than 0,0625 mm and their humidity vary between 26 and 60%. The pH-values are between 8.2 and 10.5. The major chemical elements are Si, Al, Fe, and, at less proportions, Ca, Na, and K. These elements compound quartz, plagioclase, microcline, calcite, muscovite, biotite, and zircon. When comparing the characteristics of the wastes with the geological substrate, indicatives of the analyzed substances’ migration was not found. The Standard Penetration Tests (SPT) show that the layer´s strength is not good enough to receive shallow foundations. It is probable that Fe concentrations at some levels contribute for incrementing the deposit´s mechanical resistance.
  • Substituição de lâmpadas fluorescentes por light emitting diode (LED) em uma instituição de ensino: preocupação ambiental, energética e econômica Artigo Técnico

    Rodrigues, Siene de Faria; Vazquez, Gisele Herbst; Morais, Josué da Silva

    Resumo em Português:

    RESUMO As lâmpadas fluorescentes (LFs) podem causar sérios problemas ambientais e à saúde humana. Tal fato se deve à presença de mercúrio em sua constituição e, quando descartadas inadequadamente, podem ocasionar a contaminação do solo, do ar e da água. Já as lâmpadas light emitting diode (LED), além de mais econômicas e com maior vida útil que as fluorescentes, proporcionam maior luminosidade e, ao serem substituídas, não contaminam o meio ambiente. O objetivo deste estudo foi avaliar a substituição das LFs pelas lâmpadas LED na Universidade Federal de Uberlândia (UFU), em Uberlândia, Minas Gerais, analisando seu impacto ambiental e a viabilidade econômica e financeira. Concluiu-se que as lâmpadas LED se sobressaem nos aspectos de manutenibilidade, durabilidade, eficiência energética, economia e menores impactos ambientais, podendo ser até duas vezes mais eficientes que as LFs, além de não gerarem resíduos tóxicos. Diante desse cenário, constatou-se a viabilidade econômico-financeira para a substituição das LFs por LED na UFU, pois, considerando-se uma amostra de 1.000 LFs, projetou-se uma economia entre 55,75 e 80,78% ao completar 13 anos e um retorno do montante gasto ao final do primeiro ano. Não obstante, o que mais se destacou nessa experiência foi a importância da substituição do ponto de vista ambiental, por contemplar ações de sustentabilidade, principalmente em uma instituição de ensino.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Fluorescent lamps (FLs) can cause serious environmental and human health problems. This is due to the presence of mercury in its constitution and that, when discarded improperly, they can cause soil, air and water contamination. Light emitting diode (LED) lamps, in addition to being more economic and with a life longer than fluorescent lamps’, they provide greater brightness and, when replaced, do not contaminate the environment. The objective of this study was to evaluate the substitution of FLs with LED at the Federal University of Uberlândia (UFU), in Uberlândia, Minas Gerais (Brazil), by analyzing their environmental impact and economic and financial viability. It was possible to conclude that LED lamps stand out in terms of maintainability, durability, energy efficiency, economy and lower environmental impacts, being up to twice as efficient as FLs and not generating toxic waste. In this scenario, the economic and financial viability for FL’s substitution in UFU was verified, since that if a sample of 1,000 FLs was considered, the projected economy was between 55.75 and 80.78% by the end of 13 years and the return of the amount spent at the end of the first year. However, what stood out most in this experiment was the importance of the replacement from the environmental point of view, since it primarily contemplates sustainability actions in an educational institution.
  • Considerações sobre parâmetros de dimensionamento e implantação de wetland construída de fluxo subsuperficial no tratamento de esgoto doméstico Technical Article

    Fadanelli, Lis Eveline Athaydes; Andrade, Alceu Gomes de; Wiecheteck, Giovana Kátie; Döll, Maria Magdalena Ribas

    Resumo em Português:

    RESUMO As wetlands construídas podem ser uma alternativa para comunidades afastadas de centros urbanos que não são atendidas por rede de tratamento de esgoto. Visando à orientação para implantação do sistema de wetlands construídas de fluxo subsuperficial, foi levantada uma série de informações a respeito dos aspectos construtivos, das plantas e parâmetros operacionais utilizados em sistemas já em funcionamento no país e a respectiva eficiência do conjunto, após um tratamento precedente. Entre os sistemas que apresentaram melhor eficiência, destacou-se o de Oliveira et al. (2005) em escala real, precedido por reator anaeróbio de fluxo ascendente, construído em alvenaria, com a macrófita do gênero Typha, brita na entrada e saída do sistema e areia na parte intermediária, com uma área superficial de 1,04 m2 por habitante de clima temperado úmido com verão quente, vazão de 1,71 m3 d-1 e tempo de detenção hidráulica de um dia. A elaboração das considerações apresentadas neste trabalho pode auxiliar na construção desse tipo de sistema, construído nos critérios de dimensionamento e operação.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Constructed wetlands might be an alternative for communities away from urban centers and not served by a domestic wastewater treatment system. The purpose of this study was to provide instructions for the implementation of subsurface flow constructed wetland systems. To that end, we gathered information regarding the construction aspect, plants, and operational parameters used in systems which already operate in the country and the respective efficiency of these sets after previous treatment. The system in real scale proposed by Oliveira et al. (2005) was prominent among those that presented the highest efficiency. It was preceded by upflow anaerobic reactor built in brick, with macrophyte of the Typha genre, crushed stone at the entry and exit of the system, and sand in its intermediate portion. It required 1.04 m² surface area per inhabitant in humid temperate climate and hot summer, 1.71 m³ d-1 flow, and one-day hydraulic detention. The considerations presented here might help the construction of this kind of system, regarding dimensional and operational criteria.
  • Logística reversa: o estado da arte e perspectivas futuras Artigo Técnico

    Chaves, Gisele de Lorena Diniz; Balista, Wagner Cezario; Comper, Indiana Caliman

    Resumo em Português:

    RESUMO Este artigo caracteriza o estado da arte na área de logística reversa (LR), verificando as publicações de destaque nas bases de dados ScienceDirect e Web of Science (WoS) por meio das análises bibliométrica e sistêmica. A partir de 462 artigos, os principais periódicos, autores, instituições e países de realização da pesquisa bem como as parcerias de pesquisa foram identificados. Observou-se que as publicações sobre o tema têm aumentado constantemente ao longo dos anos, sendo os Estados Unidos o país com o maior número tanto em publicações quanto em parcerias. Os pesquisadores brasileiros devem buscar parcerias com instituições estrangeiras, pois estas demonstraram o potencial para enriquecer as discussões e fomentar publicações de qualidade. O artigo identificou os principais trabalhos nessa área, assim como as lacunas que podem orientar trabalhos futuros.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This paper characterizes the state of the art in the area of reverse logistics by analyzing publications in the ScienceDirect and Web of Science (WOS) databases through bibliometric and systematic analysis. From a sample of 462 papers, leading journals, authors, research institutions and countries, as well as research partnerships were identified. It was noted that publications on the subject have steadily increased over the years, with the United States having the largest number of publications and partnerships. Brazilian researchers should seek partnerships with foreign institutions, since they have demonstrated the potential to enrich discussions and foster quality publications. This paper identified the main studies in this area, as well as the gaps that could guide future researches.
  • Tratamento de lixiviado de aterro sanitário com carvão ativado obtido de resíduos de café Technical Article

    Chávez, Rodrigo Poblete; Pizarro, Ernesto Cortes Cortés; Galiano, Yolanda Luna

    Resumo em Português:

    RESUMO Foi realizada uma série de experimentos para estabelecer e avaliar o potencial de carvão ativado produzido de resíduos de café por meio de um processo de adsorção na depuração do lixiviado de aterro sanitário. Foram estudados diferentes reagentes para a ativação do carvão: HCl, HCl + H2O2, H3PO4, H3PO4 + H2O2, todos com taxa de impregnação de 1:1. O carvão que apresentou os melhores resultados foi ativado com H3PO4, obtendo uma eliminação de 51,0; 32,8; 66,0; 81,0; e 97,1% de demanda química de oxigênio e concentração de amônia, cloro total, bromo e cobre, respetivamente. O referido carvão ativado tem uma área total de poro de 4,85 m2/g e diâmetro médio de poro de 65,32 micrômetros. Com o objetivo de avaliar o efeito da carga de adsorção e do tempo de contato, foram colocadas diferentes cargas desse carvão em um sistema de agitação em contato com o lixiviado de aterro sanitário. Observou-se que a concentração de amônia diminuiu e que sua remoção foi maior à medida que a carga adsorvente aumentava. No entanto, a quantidade adsorvida por unidade de massa diminuiu com o aumento da dosagem. Os dados experimentais adequaram-se corretamente ao modelo de isoterma de Freundlich, obtendo-se valores de R2 de 0,95, 1/n de 0,5183, e um valor de K de 7,08*10-5 L/g, considerados favoráveis para o processo de adsorção.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT A set of experiments were carried out in order to establish and evaluate the potential of activated carbon, produced from coffee waste in adsorption process, in the depuration of landfill leachate. Different reagents were studied in the activation of carbon: HCl, HCl + H2O2, H3PO4, H3PO4 + H2O2, all with an impregnation rate of 1:1. The activated carbon that showed the best global results was activated with H3PO4, obtaining a 51.0, 32.8, 66.0, 81.0 and 97.1% elimination of chemical oxygen demand, ammonia, total chlorine, bromine and copper, respectively. This activated carbon has a total pore area of 4.85 m2/g and a median pore diameter of 65.32 micrometers. When different loads of this carbon were placed in a stirrer system in contact with landfill leachate, with the aim of evaluating the effect of the adsorption load and contact time, the concentration of ammonia decreased from the beginning of the adsorption process to the end of it, and the removal of ammonia increased with the increase in the adsorbent load. However, the trend of the amount adsorbed per unit mass decreased with increased dosage. The model Freundlich equilibrium isotherm fits experimental data adequately, giving R2 values of 0.95, 1/n of 0.5183, and a K value of 7.08*10-5 L/g, being favourable for adsorption process.
  • Impacto de uma campanha para redução de desperdício de alimentos em um restaurante universitário Artigo Técnico

    Borges, Moniele Pereira; Souza, Luiz Henrique Rodrigues; Pinho, Sirlaine de; Pinho, Lucinéia de

    Resumo em Português:

    RESUMO O estudo de caso avalia uma ação para a redução do desperdício de alimentos em uma unidade de alimentação e nutrição (UAN) implantada em uma universidade pública. A avaliação do desperdício foi feita antes e depois das ações de capacitação dos funcionários da UAN e de uma campanha de conscientização e sensibilização dos comensais. Avaliou-se o desperdício pela análise da quantidade de alimentos consumida, do consumo per capita, do percentual de sobras, da quantidade média de sobra por consumidor, do percentual de resto de ingestão e do resto de ingestão per capita. Após as ações, as sobras de alimentos no balcão de distribuição e os restos de ingestão per capita foram reduzidos significativamente. As ações reportadas no presente estudo diminuíram de maneira expressiva a quantidade de alimentos desperdiçada.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The case report evaluates an action for reducing food waste at a food and nutrition unit (UAN) located in a public university. The waste evaluation was performed before and after training actions of UAN employees and a campaign to raise awareness about the diners. The waste was evaluated by the analysis of the amount of food consumed, per capita consumption, percentage of leftovers, average amount of leftover per consumer, percentage of rest of intake and rest of intake per capita. After these actions, food leftovers at the distribution counter and per capita intake debris were significantly reduced. The actions reported in the present study have significantly reduced the amount of food wasted.
  • Influência da manta geotêxtil e altura da camada de lodo no desaguamento de lodo anaeróbio em leito de drenagem Artigo Técnico

    Achon, Cali Laguna; Coimbra, Paulo Ricardo Santos; Kellner, Erich

    Resumo em Português:

    RESUMO As estações de tratamento de esgoto (ETEs) geram resíduos, com destaque para o lodo de esgoto, que tem aproximadamente 95% de água e se classifica como resíduo sólido, necessitando de disposição final ambientalmente adequada. Assim, o desaguamento é fundamental no gerenciamento do lodo, já que promove redução de volume. O leito de drenagem (LD) é um sistema natural, sem uso de energia elétrica e produtos químicos, com resultados promissores para o desaguamento de lodo de estações de tratamento de água (ETAs). Nesse sentido, esta pesquisa visou a avaliar o desaguamento de lodo gerado em ETE, proveniente de reator Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB). A análise foi realizada por meio de nove ensaios usando LD em escala de bancada com área de fundo de 31 × 31 cm. Os ensaios foram realizados com 3 diferentes geotêxteis: HaTe 55/55, 80/80 e 105/105 DW; e 3 alturas de lodo bruto: 10, 15 e 20 cm. Nos ensaios, mediu-se o teor de sólidos inicial do lodo bruto e em intervalos de tempo predeterminados: vazão de drenagem, volume drenado, cor aparente, turbidez, pH e condutividade do líquido drenado. Os ensaios com a manta 55/55 obtiveram melhor desempenho, com redução final do volume de lodo superior a 65%, independentemente da altura da camada de lodo. Os resultados de cor e turbidez do líquido drenado para a manta HaTe 55/55 demonstraram tendência de melhoria de qualidade com o aumento da altura da camada de lodo, fato não observado para as outras mantas. Obteve-se melhoria da qualidade do líquido drenado, principalmente após 15 minutos, quando o percentual drenado atingiu 35%.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Sewage Treatment Plants generate sewage sludge, which has approximately 95% of water and requires a proper disposal. Thus, dewatering is fundamental in sludge’s management since it promotes volume reduction of the residue. The drainage bed (DB) is a natural system, without the use of energy and chemicals, with prosperous results for the dewatering of sludge from Water Treatment Plants. In this sense, this research aimed to evaluate sewage sludge’s dewatering from Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB). The analysis was performed through nine tests in DB models from laboratory scale with a bottom area of 31 × 31 cm. The tests were performed with three different geotextiles blankets: HaTe 55/55; 80/80 and 105/105 DW and three heights of applied crude sludge: 10, 15 and 20 cm. In the tests, the crude sludge’s initial solid content was measured. Then, at predetermined time intervals were measured: drainage flow, drained volume, apparent color, turbidity, pH and drained liquid’s conductivity. The tests with the HaTe 55/55 geotextile blanket obtained the best performance, with final reduction of the sludge volume above 65%, independent of the height of the sludge applied. The color and turbidity results of the drained liquid for the HaTe 55/55 geotextile blanket showed a tendency to improve quality with the increase of the sludge height, a fact not observed for the other geotextiles blankets.
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