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Engenharia Sanitaria e Ambiental, Volume: 24, Número: 5, Publicado: 2019
  • Análise do processo de dessalinização solar com ênfase no método de umidificação e desumidificação Revisão De Literatura

    Campos, Bruno Lacerda de Oliveira; Fraga, Mariana Myriam Campos; Costa, Andréa Oliveira Souza da; Costa, Esly Ferreira da

    Resumo em Português:

    RESUMO A falta de água é um problema que afeta muitas regiões do nosso planeta, especialmente ilhas e locais de clima muito seco. Especialistas dizem que essa situação irá se agravar e que, em 2025, cerca de 1,8 bilhão de pessoas sofrerão com essa escassez. Embora métodos tradicionais de dessalinização sejam alternativas bem conhecidas e implantadas para obtenção de água potável, eles não são sustentáveis ambientalmente, porque são geralmente supridos por combustíveis não renováveis, cuja queima intensifica o efeito estufa, trazendo desequilíbrios ao meio ambiente. Outra opção que vem sendo desenvolvida ao longo dos anos é a dessalinização por energia solar. Como se trata de uma forma de energia limpa, abundante e renovável, esse método já é muito indicado em regiões isoladas, de baixa e média demanda. Algumas técnicas são apresentadas neste trabalho, que foca o método de dessalinização por umidificação e desumidificação (DSUD). Essa técnica tem se mostrado a mais eficiente, devido ao seu reaproveitamento de energia. Há ainda muito o que melhorar para viabilizar a sua implantação em grande escala, principalmente em termos de produção de água, energia específica requerida e custo específico de produção de água. Entretanto, a DSUD já se mostrou uma técnica sustentável, promissora, de custo razoável e funcionamento simples. Dessa forma, os autores incentivam maiores investimentos em pesquisas no Brasil na área de dessalinização solar e aproveitamento dos rejeitos do processo, visando à produção de água purificada nas regiões brasileiras que têm deficiência em água potável.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The lack of water is a problem that affects many regions in our planet, specially in very dry places and isles. Experts say that this situation will worsen, and that by 2025 about 1.8 billion people will suffer with water scarcity. Although traditional desalination methods are well-known and implemented alternatives to obtain fresh drinking water, they are not environmentally sustainable, because they are generally supplied by non-renewable fuels, whose combustion intensifies the greenhouse effect, causing disequilibrium to the environment. Another option that has been developed along the years is the desalination by solar energy. Since it is a clean, abundant and renewable type of energy, it is already a good option to isolated regions, whose demand is low or medium. Some technics are shown in this work, which focuses on the humidification-dehumidification desalination method. This technique has shown to be the most efficient one, due to its energy reuse. There is still a long way to go in order to make it viable in large scale, especially in terms of water production, specific energy requirement and specific cost of water production. However, solar desalination by humidification-dehumidification has proven to be a sustainable, promising technic which is reasonably costly and simple to operate. Therefore, the authors encourage more investments in researches in Brazil in the area of solar desalination and use of its rejects, aiming at the production of fresh water in Brazilian regions lacking it.
  • Avaliação do ciclo de vida da coleta seletiva de papel e papelão no núcleo do Bessa, município de João Pessoa (PB), Brasil Artigo Técnico

    Nobrega, Claudia Coutinho; Carvalho, Monica; Garcia, Hozana Raquel de Medeiros; Forés, Valeria Ibáñez; Bovea, Maria Dolores

    Resumo em Português:

    RESUMO Reconhecendo que o papel e o papelão são os materiais mais identificados na gestão dos resíduos sólidos domiciliares (RSD), o objetivo deste artigo foi aplicar a metodologia da Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) aos procedimentos de coleta seletiva desses materiais em um núcleo de João Pessoa (PB). A ACV quantifica as cargas ambientais ao longo do ciclo de vida de uma atividade e está normatizada pela International Organization for Standardization (ISO) e pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Essa avaliação considerou todas as fases do sistema de gestão dos RSD: coletas regular e seletiva, reciclagem, disposição final e transportes intermediários. Utilizou-se o software SimaPro, com a base de dados Ecoinvent, e o método de avaliação de impacto ambiental CML-IA baseline, versão 3.00/World 2000. Verificou-se que, em 2014, a coleta seletiva incluiu 11% dos RSD gerados nos distritos servidos pela unidade de triagem. O restante (89%) foi, em sua maioria, transportado e destinado ao Aterro Sanitário Metropolitano de João Pessoa. Interpretando os resultados da ACV para as diferentes categorias de impacto, verificou-se que a reciclagem traz grandes benefícios ambientais quando consideradas as emissões atmosféricas associadas à eutrofização, ao aquecimento global e à oxidação fotoquímica. Nesses casos, obteve-se um resultado geral negativo nas emissões, por causa da reciclagem, em comparação às outras etapas consideradas (coletas seletiva e regular, consumos de energia nos galpões, Central de Triagem - CT - , transportes e aterro sanitário). Para as emissões atmosféricas associadas à destruição da camada de ozônio e à acidificação, as emissões negativas relacionadas à reciclagem não foram suficientes para obter um balanço geral negativo.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Recognizing that paper and cardboard are the most common materials in Solid Household Waste (SHW) management, the objective of the study presented herein was to apply the Life Cycle Assessment (LCA) methodology to the procedures associated with the selective collection of paper and cardboard in a nucleus in João Pessoa, Paraíba. LCA quantifies the environmental loads throughout the life cycle of an activity and is standardized by the International Organization for Standardization (ISO) and the Brazilian Association of Technical Standards (Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT). LCA considered all the phases of SHW management: regular collection, selective collection, recycling, final disposal and intermediate transportation. The SimaPro software was used, with the Ecoinvent database and CML-IA baseline environmental assessment method, version 3.00/World 2000. In 2004, it was verified that selective collection included 11% of the SHW generated in the districts served by the sorting unit. The remainder (89%) was, in its majority, transported and destined for the Metropolitan Sanitary Landfill of João Pessoa. Interpretation of the LCA results for the different impact categories revealed that recycling brings positive environmental benefits when the atmospheric emissions associated with eutrophication, global warming and photochemical oxidation were considered. An overall negative value was obtained for these categories, due to recycling, in comparison with the other analyzed phases (selective collection, regular collection, consumption of energy in the sheds, sorting unit, transportation and landfilling). For atmospheric emissions associated with depletion of the ozone layer and acidification, negative emissions associated with recycling were not sufficient to produce an overall negative balance.
  • Análise do potencial de aproveitamento energético de biogás de aterro e simulação de emissões de gases do efeito estufa em diferentes cenários de gestão de resíduos sólidos urbanos em Varginha (MG) Artigo Técnico

    Souza, Alessandra Ribeiro de; Silva, Alex Takeo Yasumura Lima; Trindade, Aline Bhering; Freitas, Flávio Ferreira; Anselmo, Jaíne Alves

    Resumo em Português:

    RESUMO O presente trabalho propõe avaliar a viabilidade econômica e ambiental de aproveitamento energético do biogás do aterro sanitário do município de Varginha (MG), além de analisar as emissões de gases de efeito estufa (GEE) e o uso de energia em diferentes cenários hipotéticos de gerenciamento de resíduos sólidos urbanos (RSU). Considerou-se uma projeção de geração de RSU em 20 anos de funcionamento do aterro, cuja produção de biogás foi estimada por meio do software LandGEM©. A análise de viabilidade econômica foi realizada por meio dos indicadores de valor presente líquido (VPL) e taxa interna de retorno (TIR). As emissões de GEE foram estimadas aplicando-se o modelo Waste Reduction Model (WARM©), considerando o cenário atual e três cenários alternativos de gerenciamento de RSU. Os cenários diversificaram em estratégias de reciclagem, digestão anaeróbia, incineração e disposição em aterro, com recuperação energética. Somente o aproveitamento energético com potência de 150 kW resultou em viabilidade econômica. Já os maiores benefícios ambientais foram obtidos pelo cenário 3, baseado na recuperação de materiais recicláveis, digestão anaeróbia e incineração dos RSU, reduzindo consideravelmente o volume de RSU destinados ao aterro. Dentre as práticas de gerenciamento dos cenários propostos, a reciclagem obteve os maiores ganhos energéticos e remoção de emissões de GEE.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The present work proposes to evaluate the economic and environmental viability of energy recovery from biogas in the landfill of Varginha-MG, as well to analyze greenhouse gas emissions (GHG) and energy consumption in different scenarios of municipal solid waste (MSW) management. A 20-year projection of MSW generation and landfill operation were considered, whose biogas production was estimated through LandGEM software. The economic feasibility analysis was performed using the net present value (NPV), and the internal rate of return (IRR) as indicators. GHG emissions were estimated by applying the WARM model (Waste Reduction Model) considering the current MSW management scenario and three alternative ones. The scenarios diversified into recycling strategies, anaerobic digestion, landfill disposal and incineration with energy recovery. Only the energy recovery with a power of 150 kW resulted in economic viability. Moreover, the largest environmental benefits were obtained by scenario 3, based on the recovery of recyclable materials, anaerobic digestion and incineration of MSW, considerably reducing the volume of MSW landfilled. Among all management practices of the proposed scenarios, recycling resulted in greater energy gains and GHG emission removal.
  • Pós-tratamento de lixiviados coagulados por adsorção em resíduos da ostreicultura Artigo Técnico

    Motta, Maurício Alves da; Paulino, Patrícia Maria; Oliveira, Diego Eugênio Bulhões de

    Resumo em Português:

    RESUMO Neste trabalho, foi realizado o tratamento do lixiviado de um aterro urbano por meio de uma combinação dos processos de coagulação/floculação e adsorção. O lixiviado empregado foi coletado no aterro de resíduos sólidos urbanos da Muribeca (PE) e coagulado com cal. O objetivo foi avaliar o uso do pó de ostra como adsorvente. Os experimentos de adsorção foram realizados em batelada, utilizando as melhores condições para a ativação e para o processo por intermédio de dois planejamentos experimentais. Em seguida, foram realizados os estudos cinéticos e de equilíbrio e uma avaliação de cada etapa do processo. O tempo de equilíbrio foi de 40 min. As isotermas de adsorção seguiram o modelo de Langmuir e a capacidade máxima de adsorção foi de 45,45 Hazen.L.g-1. A combinação dos processos de tratamento em questão foi bastante eficiente, obtendo reduções de aproximadamente 95% da demanda bioquímica de oxigênio (DBO), 40% da demanda química de oxigênio (DQO) e 70% da cor do lixiviado.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT In this work the leachate treatment of an urban landfill was carried out through a combination of coagulation/flocculation and adsorption processes. The leachate employed was collected in the municipal solid waste landfill of Muribeca-PE and coagulated with lime. The objective was to evaluate the use of oyster powder as adsorbent. The adsorption experiments were performed in batch using the best conditions for activation and process through two experimental designs. Then, the kinetic and equilibrium studies were carried out as well as an evaluation of each stage of the process. The equilibrium time was 40 min. Adsorption isotherms followed the Langmuir model and the maximum adsorption capacity was 45.45 Hazen.L.g-1. The combination of the treatment processes in question was very efficient, achieving a reduction of approximately 95% DBO, 40% COD, 70% of the leachate color.
  • Avaliação espacial e temporal de aspectos sanitários de reservatórios com captação de água para abastecimento em SP com ênfase em cianobactérias e cianotoxinas Artigo Técnico

    Sonobe, Henrique Gamon; Lamparelli, Marta Condé; Cunha, Davi Gasparini Fernandes

    Resumo em Português:

    RESUMO A presença de cianobactérias e cianotoxinas em reservatórios no estado de São Paulo constitui um desafio para produção de água potável. Sete reservatórios utilizados para abastecimento público, monitorados pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), foram analisados em relação a cianobactérias, microcistina e indicadores de contaminação fecal entre 2011 e 2015. Calcularam-se porcentagens de não conformidade com padrões de qualidade. Os resultados evidenciaram a presença de cianobactérias e microcistina (máximo de 22,4 g.L-1), além de conflitos com os padrões da Resolução CONAMA nº 357/2005 (BRASIL, 2005), o que reforça a importância de investimentos em coleta e tratamento de esgotos sanitários. É discutida a necessidade de maior integração entre as leis e resoluções que versam sobre qualidade da água, além do melhor planejamento dos recursos hídricos, com foco em metas progressivas de melhoria da qualidade da água.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The occurrence of cyanobacteria and cyanotoxins in reservoirs in São Paulo State is a challenge to the production of drinking water. Seven reservoirs used for public supply and monitored by CETESB, were analyzed regarding cyanobacteria, microcystin and indicators of fecal contamination between 2011-2015. The percentages of non-compliance with water quality standards were calculated. Results highlighted the presence of cyanobacteria and microcystin (maximum of 22.4 µg/L), as well as conflicts with the standards provided by CONAMA Resolution No. 357/2005 (BRASIL, 2005), which reinforces the importance of investments in sanitary sewage collection and treatment. The need for greater integration between laws and resolutions on issues related to water quality were also discussed, as well as better planning of water resources, focusing on progressive goals for water quality improvement.
  • Avaliação dos sistemas metroviários nas emissões de CO2: análise comparativa das emissões por automóveis, ônibus e metrôs Artigo Técnico

    Andrade, Carlos Eduardo Sanches de; D’Agosto, Márcio de Almeida

    Resumo em Português:

    RESUMO O setor de transportes é responsável por uma parcela das emissões globais de dióxido de carbono (CO2). Os estudos científicos publicados sobre emissões de CO2 pelos sistemas de transportes de passageiros tratam basicamente de resultados envolvendo apenas as emissões relacionadas ao consumo dos combustíveis dos automóveis e ônibus. Nos metrôs, geralmente são consideradas as emissões relacionadas à geração da energia elétrica necessária para prover a força de tração dos trens. Não foram identificadas publicações específicas ou padronizadas sobre outras abordagens de cálculos das emissões pelos metrôs. Com isso, este estudo visa fornecer uma contribuição científica no estudo geral das emissões de CO2 pelos metrôs, definindo conceitualmente cinco abordagens de cálculos e realizando uma análise comparativa dos resultados das emissões de CO2 por automóveis, ônibus e metrôs. O resultado desta pesquisa permitiu quantificar a real contribuição dos metrôs quanto à redução das emissões totais do setor de transportes. Na abordagem da energia de tração dos trens, concluiu-se que os Metrôs de São Paulo e Rio de Janeiro emitem 63,5 vezes menos do que os automóveis e 8 vezes menos do que os ônibus.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The transportation sector is responsible for a portion of the global emissions of carbon dioxide (CO2). Scientific studies published on CO2 emissions by passenger transport systems treat basically results involving only the emissions related to fuel consumption of cars and buses. As for subways, usually emissions related to the generation of electrical energy needed to provide the traction force of the trains are considered. No specific or standardized publications on other approaches to calculate emissions for subways were identified. Thus, this study aims to provide a scientific contribution to the general study of CO2 emissions by subways, conceptually defining five approaches of calculations and conducting a comparative analysis of CO2 emissions by cars, buses and subways. The result of this research allowed to quantify the actual contribution of subways on the reduction of total emissions from the transportation sector. In the traction power of trains approach, it was concluded that the subways of São Paulo and Rio de Janeiro emit 63.5 times less than cars and 8 times less than buses.
  • Sistema para análise das outorgas de captação de água e diluição de efluentes na bacia do rio Piracicaba (MG) Artigo Técnico

    Lisboa, Luana; Silva, Demetrius David da; Moreira, Michel Castro; Silva, André de Jesus; Uliana, Eduardo Morgan

    Resumo em Português:

    RESUMO A outorga de direito de uso da água é um dos principais instrumentos de gestão para controle quantitativo e qualitativo dos recursos hídricos. Para sua implantação, é necessário, entre outras ações, definir critérios e desenvolver ferramentas para análise integrada dos aspectos quantitativos e qualitativos da água. Dessa forma, o objetivo do estudo foi desenvolver um sistema para análise das outorgas de captação de água e diluição de efluentes aplicado à bacia hidrográfica do rio Piracicaba (MG). Inicialmente, foram realizados o levantamento e a preparação da base de dados geográfica, hidrológica e administrativa. O sistema foi desenvolvido utilizando tecnologias open source, sendo estruturado em três camadas: de dados, de negócios e de apresentação. De acordo com os resultados, constatou-se que os trechos mais críticos quanto à vazão passível de outorga localizam-se na foz e na cabeceira do rio Piracicaba. A análise dos dados permitiu concluir que o sistema determina, de forma consistente, a disponibilidade hídrica outorgável ao longo da hidrografia e as vazões de diluição e indisponível pelos lançamentos, além de identificar trechos dos cursos d’água com disponibilidade hídrica crítica, fornecendo subsídios para análises das outorgas quali-quantitativas dos recursos hídricos na bacia.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The granting of water use rights is one of the main management instruments for the quantitative and qualitative control of water resources. For its implementation, it is necessary, among other actions, to develop tools for integrated analysis of the quantitative and qualitative aspects of water. Thus, the objective of the study was to create a system for the analysis of water abstraction and effluent dilution in the Piracicaba river basin in Minas Gerais. Initially, the survey and preparation of the geographic, hydrological and administrative database were carried out. The system was developed using open-source technologies, with a three-layer structure: data, business, and presentation. According to the results, it was verified that the most critical sections regarding the grantable flow available are located at the mouth and spring of the Piracicaba river. The analysis of the data allowed us to conclude that the system consistently determines the availability of water throughout the hydrography, the dilution flow and discharge unavailability, and identifies stretches of the watercourses with critical water availability, providing support for analyses of the quali-quantitative granting of water resources in the basin.
  • Lodo ativado com aeração prolongada operado sob baixa concentração de oxigênio dissolvido: comportamento cinético das bactérias heterotróficas e autotróficas nitrificantes Artigo Técnico

    Bueno, Rodrigo de Freitas; Piveli, Roque Passos; Campos, Fábio

    Resumo em Português:

    RESUMO Este trabalho teve como objetivo a determinação dos parâmetros cinéticos que descrevem o crescimento das bactérias heterotróficas e autotróficas nitrificantes em três sistemas de lodos ativados com aeração prolongada, operados com baixa aeração, a fim de se obter a remoção de nitrogênio de esgoto sanitário pelo processo de nitrificação e desnitrificação simultâneas (NDS). Em relação às remoções de matéria orgânica e nitrogênio, aplicando-se idade do lodo na faixa de 12 a 20 dias e concentrações de oxigênio dissolvido (OD) nos reatores em torno de 0,5 mg O2.L-1, foi possível obter eficiências superiores a 90% e um esgoto tratado com concentrações de nitrato inferiores a 7,0 mg N.L-1. Os experimentos realizados comprovam que, nas condições operacionais adotadas durante os testes respirométricos, as bactérias heterotróficas e autotróficas presentes nos lodos ativados estavam ativos e, ainda que baixa, a concentração de OD não foi limitante para o desenvolvimento da cinética dos processos envolvidos na remoção de materiais orgânico e nitrogenado.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The objective of this work was to determine the kinetic parameters that describe the growth of heterotrophic and autotrophic nitrifying bacteria in three systems of activated sludge with prolonged aeration, operated with low aeration, with the objective of obtaining nitrogen removal of sanitary sewage by simultaneous nitrification and denitrification (SND). In relation to the removal of organic matter and nitrogen, by using sludge ages ranging from 12 to 20 days and OD concentrations in the reactors around 0.5 mgO2.L-1, it was possible to obtain efficiencies higher than 90% and a sewer treated with nitrate concentrations below 7.0 mgN.L-1. The experiments carried out prove that, under the operating conditions adopted during the respirometric tests, heterotrophic and autotrophic bacteria present in activated sludge were active and, although the low concentration of OD was not limiting for the development of the kinetics of the processes involved in the removal of organic and nitrogenous material.
  • Influência da compactação do solo sobre a produção e o potencial poluidor de lixiviados de resíduos sólidos urbanos Artigo Técnico

    Naves, Leandro Coelho

    Resumo em Português:

    RESUMO No Brasil, a disposição final de resíduos sólidos urbanos (RSU) representa um risco ambiental em função da geração de lixiviados com altas cargas contaminantes, mesmo em aterros sanitários. Objetivou-se no presente estudo, em escala experimental, avaliar a influência de diferentes graus de compactação do solo (GC) nas camadas intermediárias e de cobertura final dos RSU, na redução da produção e do potencial poluidor dos lixiviados. Foram coletados RSU em locais previamente selecionados no município de Lavras, Minas Gerais, em função da prevalência da classe social. Esses resíduos foram analisados gravimetricamente e depositados no interior de células experimentais, intercalando camadas de RSU e solo compactado em diferentes GC. Nas células, foram aplicadas lâminas de água, sendo o efluente gerado coletado, quantificado e submetido a análises físico-químicas durante o período de experimentação. Foi observada uma redução média de 35% na produção de lixiviados nas células onde se aplicou GC igual a 100%. O aumento do GC gerou significativos aumentos nas concentrações de alcalinidade, sólidos totais (ST) e sólidos totais voláteis (STV), e significativas reduções nas concentrações de demanda química de oxigênio (DQO) e fósforo (P). Foram observadas reduções de carga próximas aos 57, 35, 59, 42 e 62%, relativas aos parâmetros ST, DQO, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), N-Amoniacal e fósforo (P), respectivamente.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT In Brazil, the final disposal of municipal solid waste (MSW) represents an environmental risk due to the generation of leachate with high contaminant loads, even in landfills. The aim of the present study, in experimental scale, was to evaluate the influence of different degrees of compaction (DC) of the intermediate layers and final coverage of MSW on the reduction of the production and pollution potential of leachate. MSW were collected at previously selected sites at Lavras, Minas Gerais, due to the prevalence of social class. These residues were gravimetrically analyzed and deposited within experimental cells, alternating MSW layers and compacted soil in different DC. In the cells, water depths were applied and the effluent collected, quantified and subjected to physical and chemical analysis during trial period. There was a mean reduction of 35% in the leachate production in the cells where DC were equal to 100%. DC’s increase produced significant increases in the concentrations of alkalinity, total solids (TS) and total volatile solids, and significant reductions in chemical oxygen demand (COD) and phosphorus concentrations. Reductions in load close to 57, 35, 59, 42 and 62%, relative to the parameters TS, COD, biochemical oxygen demand (BOD), ammonia-N and P, respectively.
  • Estimativa da erosão em carreadores de cana-de-açúcar através da Equação Universal de Perdas de Solo Artigo Técnico

    Scarpinella, Gustavo D’Almeida; Miranda, Renato Billia de; Mauad, Frederico Fábio

    Resumo em Português:

    RESUMO A erosão do solo em carreadores de cana-de-açúcar é um problema que não pode ser desprezado, dado o aumento de área plantada com essa cultura no território brasileiro. No presente artigo, são estimadas as perdas de solo, através do emprego da Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS), de quatro trechos de carreadores de cana de uma fazenda no município de Itirapina (SP). Os resultados mostraram estimativas de perdas que variaram de 60,6 a 90,1 t.ha-1 para o tipo de solo Neossolo Quartzarênico.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Soil erosion in earth roads of sugar cane is a problem that cannot be ignored, given the increase in planted area to this crop in Brazil. In this article soil losses are estimated using the Universal Soil Loss Equation (USLE), at four stretches of sugar cane earth roads of a farm at Itirapina (São Paulo State). Results showed that loss estimates ranged from 60.6 to 90.1 t.ha-1 for typic Quartzipsamment soil.
  • Aplicação de solução semianalítica para modelagem de ensaios de sorção e difusão pura com lixiviado Artigo Técnico

    Fonseca, Marcelle Carneiro; Ritter, Elisabeth; Cavalcante, André Luís Brasil

    Resumo em Português:

    RESUMO A implementação da Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010) foi um marco para a disposição final e o tratamento de resíduos sólidos no país. A contaminação decorrente da negligência na disposição dos resíduos sólidos urbanos atinge sistemas naturais vitais para a existência humana. Torna-se, portanto, fundamental compreender os mecanismos que estão envolvidos no transporte de contaminantes e os dispositivos geotécnicos para mitigar e/ou remediar os impactos. Neste trabalho, é apresentada a utilização de modelagens matemáticas aplicadas aos resultados dos experimentos realizado por Ritter, em 1998, para determinar o transporte dos principais íons inorgânicos, encontrados no lixiviado do aterro Jardim Gramacho (K+, Cl-, Na+ e NH4 +), por difusão química e sorção. O Aterro de Resíduos Urbanos de Jardim Gramacho está localizado em Duque de Caxias, no estado do Rio de Janeiro, e operou por mais de 30 anos, de 1978 a 2012. Para a compreensão dos mecanismos de transporte, foi utilizada uma solução semi-analítica denominada de camada contaminada equivalente (CCE), proposta por Paz, em 2015, com o objetivo de traçar, no tempo e no espaço, o comportamento desses contaminantes ao longo da amostra de solo utilizada. A vantagem da utilização dessa solução analítica é que ela atende com maior rigor as condições de contorno dos experimentos analisados, quando comparadas com as soluções disponíveis na literatura. Os resultados mostram que os coeficientes de difusão efetivo determinados pela solução CCE apresentam-se dentro dos intervalos indicados na literatura.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The implementation of the National Solid Waste Policy (Law No. 12.305, of August 2, 2010) was a milestone for the final disposal and treatment of solid waste in the country. The contamination due to negligence in the disposal of urban solid waste reaches natural resources and systems vital to human existence. It is, therefore, essential to understand the mechanisms involved in the transport of contaminants and the best geotechnical devices to mitigate and/or remediate impacts. This paper presents the use of mathematical models applied to the results of the experiments carried out by Ritter, in 1998, to determine the transport of the main inorganic ions found in the leachate of Jardim Gramacho landfill (K+, Cl-, Na+, and NH4 +), by chemical diffusion and sorption mechanisms. The Jardim Gramacho Urban Waste Landfill was located in Duque de Caxias, state of Rio de Janeiro, and operated for more than 30 years, from 1978 to 2012. In order to understand these transport mechanisms, a semi-analytical solution, denominated Equivalent Contaminated Layer (ECL) proposed by Paz, in 2015, was used to trace, in time and space, the behavior of these contaminants along the soil sample used. The advantage of using this analytical solution is that it meets more accurately the boundary conditions of the analyzed experiments, when compared with the solutions available in the literature. The results show that the effective diffusion coefficients determined by the ECL solution are within the ranges indicated in the literature.
  • Pré-tratamento físico-químico e enzimático para efluente de abatedouro Artigo Técnico

    Castro, Rui de Paula Vieira de; Mello, Vinicius Mattos de; Alexandre, Veronica Marinho Fontes; Cammarota, Magali Christe

    Resumo em Português:

    RESUMO O efluente gerado em um abatedouro de aves, contendo gordura (quantificada pela análise de Óleos e Graxas - O&G) na concentração de 1.100 mg.L-1, foi submetido a dois pré-tratamentos para redução da concentração de material orgânico particulado: um tratamento físico-químico convencional (coagulação/floculação com cloreto férrico) ou um tratamento enzimático alternativo (hidrólise enzimática), aplicados isoladamente antes do processo biológico para remoção de material orgânico dissolvido. A hidrólise foi realizada com 0,5% (m/v) de um preparado enzimático sólido (PES - contendo oito unidades de atividade lipásica por grama) produzido pelo fungo Penicillium sp. por 8 h a 30ºC. Diferentes condições foram avaliadas na coagulação/floculação, sendo selecionada a que apresentou melhor remoção de demanda química de oxigênio (DQO) total para alimentação de biorreatores aeróbios e anaeróbios de bancada: pH = 5,0 e 400 mg de FeCl3.6H2O.L-1. Melhores resultados foram alcançados ao se utilizar o pré-tratamento físico-químico, com remoções médias de DQO de 91% nos tratamentos aeróbio e anaeróbio.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The effluent generated in a poultry slaughterhouse, containing fat (quantified by oil and grease - O&G analysis) at a concentration of 1,100 mg.L-1, was subjected to two pre-treatments to reduce the particulate organic matter concentration: a conventional physicochemical treatment (coagulation/flocculation with ferric chloride) or an alternative enzymatic treatment (enzymatic hydrolysis), applied alone prior to the biological process for removing dissolved organic material. Hydrolysis was performed with 0.5% (m/v) of a solid enzymatic preparation (SEP - containing 8 lipase activity units per gram) produced by the fungus Penicillium sp. for 8 h at 30ºC. Different conditions were evaluated in the coagulation/flocculation, and the one with the best total COD removal for feeding bench top aerobic and anaerobic bioreactors was selected: pH = 5.0 and 400 mg FeCl3.6H2O.L-1. Better results were achieved when using the physicochemical pre-treatment with average COD removals of 91% in aerobic and anaerobic treatments.
  • Influência do etanol como cosubstrato na biorremediação de água contaminada com formulação comercial à base de glifosato Artigo Técnico

    Cuba, Renata Medici Frayne; Cintra, Túlio Salatiel; Paiva, Débora Cristina Chaves; Terán, Francisco Javier Cuba

    Resumo em Português:

    RESUMO O presente trabalho objetivou avaliar a eficiência e a cinética de degradação de formulação comercial à base de glifosato em amostras de água, previamente contaminadas, via processo aeróbio, utilizando etanol como cosubstrato no processo. Utilizou-se um reator aeróbio com capacidade volumétrica de 1 L, operado em sistema de batelada sequencial com ciclos de 24 horas e biomassa em suspensão. Foram testadas quatro fases sob diferentes condições nutricionais: 1 sem a presença do etanol e outras 3 com relação etanol:glifosato de 7,8:1, 27,5:1 e 18,3:1. Quando o sistema operou sem a presença de etanol, a eficiência de remoção do glifosato foi de 18%, a qual aumentou para 78% ao se adicionar etanol na relação 7,8:1. No entanto, ao aumentar a concentração de etanol nas demais fases, não foram observadas melhoras na eficiência de remoção devido, provavelmente, à preferência dos organismos pelo uso do etanol como fonte de carbono em relação ao glifosato. Com relação aos ensaios cinéticos, os resultados foram ajustados ao modelo de degradação de pseudoprimeira ordem, considerando o residual de glifosato. A fase 3, com relação etanol:glifosato 27,5:1, foi a que apresentou maior valor da constante cinética aparente, k = 0,01746.min-1. Os resultados obtidos neste estudo indicam que a utilização de etanol como cosubstrato pode ser uma alternativa para a descontaminação de águas contaminadas com glifosato.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This study aimed to evaluate the efficiency and degradation kinetics of commercial glyphosate formulation in previously contaminated water samples via aerobic process using ethanol as a co-substrate. An aerobic reactor with 1L volumetric capacity operated in sequential batch system with 24-hour cycles and suspended biomass was used. Four different nutritional conditions were tested: one with no ethanol addition; and three others with ethanol: glyphosate ratios of 7.8:1, 27.5:1 and 18.3:1. Operating with no ethanol addition, the efficiency of glyphosate removal was 18% and increased to 78% when ethanol was added to the system in a 7.8:1 ratio. However, when glyphosate concentration was further increased in the next phases, it did not result in higher removal efficiency, probably due to the preference of organisms for ethanol use as a carbon source over glyphosate. The results of the kinetic tests adjusted to first-order degradation models considering residual glyphosate. Phase 3 with 27.5:1 ethanol/glyphosate ratio showed the highest apparent kinetic constant value, k = 0.01746. The results of this study suggest that using ethanol as a co-substrate can be an alternative for decontamination of glyphosate contaminated waters.
  • Facilitadores e barreiras no desenvolvimento da gestão ambiental em instituições de educação superior: análise dos relatórios de sustentabilidade da Global Reporting Initiative Artigo Técnico

    Brandao, Maicom Sergio; Ometto, Aldo Roberto; Leme, Patrícia Cristina Silva; Ranieri, Victor Eduardo Lima; Andrade, Marinho Gomes de

    Resumo em Português:

    RESUMO O objetivo deste trabalho é identificar quais características das instituições de educação superior (IES) atuam como facilitadoras ou barreiras no desenvolvimento de ações de gestão ambiental. A análise de regressão beta de 38 relatórios de sustentabilidade elaborados conforme as diretrizes da Global Reporting Initiative (GRI) mostrou que a facilidade de acesso a recursos financeiros, a existência de plano ou política ambiental/de sustentabilidade e a natureza pública da instituição podem ser consideradas facilitadoras para o desenvolvimento da gestão ambiental em IES, enquanto a alta complexidade da estrutura administrativa e a existência de diversos campi podem ser entendidas como barreiras para seu desenvolvimento. O estudo auxilia tomadores de decisão a entender como as particularidades das IES e o contexto em que se inserem impactam no desenvolvimento das ações de gestão ambiental.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This research aims at exploring which characteristics of Higher Education Institutions act as enablers or barriers in the development of environmental management actions. The beta regression analysis of 38 sustainability reports prepared in accordance with the Global Reporting Initiative (GRI) guidelines showed that the institution’s ease of access to financial resources, the existence of an environmental/sustainability plan or policy and the public nature can be considered as enablers for the development of environmental management in HEI, while high complexity of the administrative structure and the existence of several campuses can be understood as barriers to its development. The study helps decision makers understand how the particularities of HEIs and the context in which they operate impact the development of environmental management actions.
  • Validação de método analítico por ELL-CG-EM para detecção de trialometanos decorrentes da cloração de águas contendo Microcystis Artigo Técnico

    Franco, Elton Santos; Ferreira, Ana Flávia de Assis; Silva, Diego Francis; Camargo, Júlia Araújo; Pádua, Valter Lúcio de; Rodrigues, Jairo Lisboa; Rodríguez, Mariandry del Valle; Giani, Alessandra

    Resumo em Português:

    RESUMO Estudos demonstram que a utilização do cloro em estações de tratamento de água (ETA) pode contribuir para a formação de subprodutos orgânicos halogenados indesejados, tais como os trialometanos (TAM), quando há presença de matéria orgânica algogênica, composta de algas e cianobactérias. A Microcystis aeruginosa é uma espécie de cianobactéria com frequentes registros em eventos de florações no país e é relacionada com a formação de TAM durante a cloração da água. Desse modo, este estudo teve como objetivo o desenvolvimento e a validação do método analítico por extração líquido-líquido para detecção e quantificação de TAM por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (ELL-CG-EM), bem como a aplicação deste para avaliar a formação de TAM em ensaios de cloração de células de Microcystis aeruginosa, simulando situações em ETA. O método obteve baixo tempo de análise (< 12 minutos), excelente seletividade, precisão, repetitividade e sensibilidade, com possibilidade de aplicação para análises de rotina em detrimento de outras técnicas consideradas mais automatizadas. Foram observadas alta demanda de cloro durante os ensaios e elevada concentração dos subprodutos quando submetida à dose de cloro gasoso (Cl2) de 2,5 e 5 mg.L-1, com destaque para o triclorometano, sendo outras espécies de monitoramento obrigatório não detectadas ou não formadas, o que pode ser justificado pela ausência de bromo.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Studies have shown that the use of chlorine in water treatment plants (WTPs) can contribute to formation of undesirable halogenated organic by-products, such as trihalomethanes (THMs), when algae and cyanobacteria are present. Microcystis aeruginosa is a cyanobacteria specie with frequent recordings of flowering events in the country and is related to the formation of THMs during water chlorination. Thus, the objective of this study was to develop and validate Liquid-Liquid Extraction the analytical method for detection and quantification of THMs by gas chromatography coupled to mass spectrometry (LLE-GC-MS), as well as the application of the method to evaluate the formation of TAMs from Microcystis aeruginosa cells chlorination tests, simulating situations in WTPs. The method obtained low time of analysis (< 12 minutes), excellent selectivity, precision, repeatability and sensitivity, with possibility of application for routine analysis to the detriment of other techniques considered more automated. High chlorine demand was observed during the tests and high concentration of by-products when submitted to the chlorine gas (Cl2) dose of 2.5 and 5 mg.L-1, with emphasis on trichloromethane. Other species of mandatory monitoring were not detected or not formed, justified by the absence of bromine.
  • Aplicação de análise multivariada no estudo da frequência de amostragem e do número de estações de monitoramento de qualidade da água Artigo Técnico

    Maia, Kelly Prado; Silva, Gilmare Antônia da; Libânio, Marcelo

    Resumo em Português:

    RESUMO O cerne do presente trabalho consistiu em aplicar ferramentas de análise exploratória multivariada objetivando avaliar o número de estações de monitoramento de qualidade da água e a frequência de amostragem. Para tal, utilizou-se banco de dados disponibilizado pelo Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM) referente à Bacia do Rio das Velhas, na região central mais populosa de Minas Gerais. Foram utilizadas as técnicas de análise das componentes principais (ACP) e a rede neural de Kohonen, que culminaram na significativa redução da frequência de amostragem, em alguns casos de mensal para anual ou semestral, e na redução do número de estações de monitoramento de 36 para 33. Os resultados permitem abrir a possibilidade do emprego dos métodos utilizados como ferramentas de gestão de recursos hídricos de bacias hidrográficas visando à otimização dos programas de monitoramento de qualidade de água.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The core of this work consisted of applying multivariate exploratory analysis tools to evaluate the number of water quality monitoring stations and the sampling frequency. In such way, the database provided by the Minas Gerais Institute of Water Management (IGAM) on the river basin of Rio das Velhas, in the most populous central region of Minas Gerais state, was used. The Principal Components Analysis and the Kohonen neural network techniques were applied, resulting in a significant reduction in sampling frequency, in some cases from monthly to annual or semi-annual, and in the reduction of the number of monitoring stations from 36 to 33. The results open the possibility of using these methods as watershed water resources management tools aimed at optimization of water quality monitoring programs.
  • Avaliação da energia incorporada e da emissão de CO2 em recipientes para refrigerantes: PET versus vidro Artigo Técnico

    Morini, Antonio Augusto; Hotza, Dachamir; Ribeiro, Manuel Joaquim Peixoto Marques

    Resumo em Português:

    RESUMO Este artigo busca avaliar e comparar qual material (PET ou vidro) proporciona um ciclo de vida mais sustentável para os recipientes utilizados no envase de refrigerantes. Foram comparados quatro recipientes de vidro - três retornáveis e um descartável - com cinco recipientes em polietileno tereftalato (PET) - três descartáveis produzidos com material virgem, um descartável produzido com 20% de material reciclado e um retornável (RefPET). Utilizou-se como ferramenta o programa CES-Selector/EcoAudit, o qual considera cinco etapas principais do ciclo de vida do produto - material (obtenção de matéria-prima), produção, transporte, uso e descarte. Os indicadores resultantes foram a energia incorporada e a quantidade de CO2 emitida. Os resultados, para cada 1.000 L de refrigerante envasado, comprovam que a reutilização do recipiente é a escolha ambientalmente mais correta e mostram que, nas garrafas de PET, quanto maior a capacidade do recipiente, menor a quantidade de material de PET utilizado, menor a energia incorporada e menor a emissão de CO2. Por outro lado, para as garrafas de vidro, o resultado é oposto, ou seja, quanto maior a capacidade do recipiente, maior a quantidade de material utilizado, maior a energia incorporada e maior será a quantidade de CO2 emitida. Considerando a energia incorporada e o CO2 gerado, o resultado final mostra que, para envasar pequenos volumes (vidro de 290 mL e PET de 250 mL), os recipientes de vidro apresentam resultados melhores, enquanto, para envasar volumes maiores (acima de 600 mL), os recipientes de PET são os mais indicados.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The present paper aims to assess and compare which material (PET or glass) provides a more sustainable life cycle for soft drink containers. Four glass containers, three returnable ones and one disposable were compared to five PET containers (polyethylene terephthalate), three disposable ones made from virgin material, one disposable made from 20% of recycled material and one returnable (RefPet). The CES-Selector/EcoAudit program, which considers five main stages of the product life cycle - material (obtaining raw material), production, transportation, use and disposal - , was used. The resulting indicators were the energy and the amount of CO2 emission. The results, for every 1,000 liters of soft drink bottled, prove that the reuse of containers is the most environmentally correct choice and show that in PET bottles the larger the container capacity the smaller the amount of PET material used, lower the energy and the lower the CO2 emission. On the other hand, for glass bottles, the result is opposite, that is, the larger the container capacity, the greater the amount of material used, the greater the embodied energy and the greater the CO2 emission. Considering the incorporated energy and the CO2 generated, the final result shows that glass containers present better results when filling small-volume packages (290 ml glass and 250 ml PET), while PET containers are the most suitable ones for larger volumes (above 600 ml).
  • Simulação dos impactos climáticos da desertificação do Nordeste brasileiro Artigo Técnico

    Rodrigues, Talmo Manhães de França; Senna, Mônica Carneiro Alves; Cataldi, Marcio

    Resumo em Português:

    RESUMO O comportamento climático do Nordeste brasileiro (NEB) foi simulado considerando um cenário onde toda a sua área de Caatinga foi substituída por Deserto. A precipitação sofreu uma redução na região em quase todos os meses do ano, principalmente sobre o setor da Caatinga. A evapotranspiração apresentou decréscimos de grande magnitude ao longo de todo o ano, principalmente durante a estação chuvosa. O escoamento superficial apresentou acréscimos de forma geral, indicando uma diminuição da água extraída pelas raízes das plantas. A temperatura do ar foi a variável mais afetada, com elevações de até 6°C em algumas regiões e um aumento médio de aproximadamente 3°C para a área da Caatinga. Além disso, verificou-se a existência de um mecanismo restaurador associado à convergência de umidade que atuou no favorecimento da precipitação, embora insuficiente para evitar sua redução no NEB.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The climatic behavior of the Brazilian Northeast (BNE) was simulated considering a scenario where all its caatinga area was replaced by desert. Precipitation decreased in the region in almost every month of the year, mainly on the caatinga sector. Evapotranspiration showed decreases of great magnitude throughout the year, especially during the rainy season. Runoff presented overall increases, indicating a decrease of the water extracted by plant roots. Air temperature was the most affected variable, with increases of up to 6°C in some regions and an average increase of approximately 3°C in the caatinga area. In addition, there was a restorative mechanism associated with convergence of humidity that worked favoring precipitation although insufficient to prevent its reduction in the BNE.
  • O valor do serviço de proteção de mananciais Artigo Técnico

    Magalhães, Ronaldo José Ferreira; Barbosa, Antenor Rodrigues

    Resumo em Português:

    RESUMO Unidades de conservação são espaços protegidos que prestam serviços ambientais continuamente para toda a sociedade. O Serviço de Proteção aos Mananciais de abastecimento público (SPM) é um desses serviços. Como previsto no art. 47 do Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC), Lei nº 9.985, de 2000 (BRASIL, 2004b), deve contribuir financeiramente para a proteção e implementação da unidade aquele usuário do recurso hídrico que se beneficiar da proteção proporcionada por ela. O pagamento pelo serviço ambiental a que a unidade de conservação faz jus deve ser valorado com a participação de seus usuários e divulgação de seus valores para que esses usuários conheçam as consequências de perdas dos serviços ecossistêmicos. Valorar esse serviço é o objetivo deste trabalho.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Conservation Units are Protected Areas that continuously provide environmental services to society. An example is the Public Water Supply Watershed Protection Service (SPM). As provided in art. 47, Law 9.985 of 2000 (BRASIL, 2004b), the National System of Conservation Units (SNUC): should contribute financially to the protection and implementation of the unit those users of water resources that benefit from the protection afforded by it. The payment for environmental services that the protected area deserves should be valued with the participation of all users, who should be aware of the value of the ecosystem services provided and the consequences of losing such services. Valuing this service is the goal of this work.
  • Potencialidade de uso não potável de água de lagoa de detenção Artigo Técnico

    Silva, Selma Thaís Bruno; Andrade, Cícero Onofre; Ingunza, Maria Del Pilar Durante

    Resumo em Português:

    RESUMO As águas de lagoas de detenção geralmente não são utilizadas produtivamente e o seu potencial é desperdiçado. Por estarem disseminadas nas cidades, a utilização dessas águas pode reduzir os custos com transporte de água, além de permitir a preservação de águas de melhor qualidade para fins mais nobres. Algumas das possíveis utilizações são na irrigação de áreas verdes; em caldeiras, torres de resfriamento e outros usos industriais; na compactação do solo; na limpeza de vias públicas; na piscicultura; em sistemas de combate a incêndio; etc. A qualidade dessas águas sofre influência de lançamentos indevidos de esgotos sanitários na rede de drenagem. O estudo foi realizado em seis lagoas de detenção e infiltração do sistema de drenagem de Natal (RN), no Nordeste brasileiro, com o objetivo de verificar as condições de uso não potável de suas águas no meio urbano. Observou-se que as águas de algumas lagoas estudadas apresentaram compatibilidade para uso em piscicultura e em torres de resfriamento, enquanto outras requerem tratamento prévio de suas águas para posterior utilização, para diminuir, principalmente, organismos patogênicos.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Detention reservoirs waters are generally not used productively and their potential is wasted. By their scattered location in the cities, their use can decrease water transport costs, and also allow water to be preserved for higher quality water uses. Some of their possible uses are irrigation of green areas, use in boilers, cooling towers and other industrial uses, in soil compaction, cleaning of public areas, in pisciculture, in fire fighting systems, etc. The improper dumping of water sewage into the drainage system influences the quality of this water. The study was performed in six infiltration and detention reservoirs of the Natal drainage system, northeastern Brazil, to verify the non-potable use condition of these waters in the urban environment. It was observed that some reservoir waters were compatible to be used in pisciculture and cooling towers and others require previous treatment, to decrease, mainly, pathogenic organisms before being used.
  • Errata Errata

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