Engenharia Sanitaria e Ambiental, Volume: 25, Issue: 6, Published: 2020
  • Água de reúso: uma alternativa sustentável para o Brasil Revisão da Literatura

    Moura, Priscila Gonçalves; Aranha, Felipe Nicolau; Handam, Natasha Berendonk; Martin, Luis Eduardo; Salles, Maria José; Carvajal, Elvira; Jardim, Rodrigo; Sotero-Martins, Adriana

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO As motivações para a busca de soluções e alternativas que podem diminuir o estresse hídrico são evidentemente importantes. Mesmo que renováveis, os recursos hídricos de qualidade e potabilidade são escassos. Como alternativa, o reúso pode ajudar a diminuir o uso de águas potáveis para atividades que não necessitam de potabilidade. Este trabalho teve como objetivo realizar uma revisão da literatura sobre água de reúso a partir da definição de alternativa sustentável e racional para o uso da água. Realizou-se um levantamento bibliográfico do período de julho a dezembro de 2017 nas bases de dados Medical Literature Analysis and Retrievel System Online (MedLine), Literatura Latino-americana e do Caribe em Ciências da Saúde (LILACS), Embase e Institute for Scientific Information (ISI). Com a revisão bibliográfica foi possível identificar que o tema “reúso” vem sendo debatido para a gestão, a padronização e os riscos associados à utilização. No Brasil, não há uma legislação a nível nacional que regule o uso e determine os padrões de qualidade da água de reúso. No entanto, nas quatro regiões brasileiras foi observado que há sete estados com legislações e normas sobre o tema. Legislações internacionais apresentam uma relação abrangente de parâmetros que podem ser utilizados no debate para a legislação brasileira. Trabalhos produzidos pela comunidade acadêmica fundamentam os riscos sobre esse tipo de água. Publicações científicas sobre água de reúso devem ser estimuladas, assim como legislações mais detalhadas descrevendo os tipos de água de reúso, assim como os padrões de riscos relacionados.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The motivations for seeking solutions and alternatives that can reduce water stress is clearly important. Even though renewable, water resources of quality and potability are scarce. As an alternative, reuse can help reduce the use of drinking water for activities that do not require drinking. The objective was to carry out a review of the literature on reuse water based on the definition of a sustainable and rational alternative for water use. A bibliographical survey was carried out from July to December 2017 in the MedLine, Lilacs, Embase, and ISI databases. The bibliographic review showed that the reused topic has been discussed with notes to the management, standardization, and risks associated with its use. There is no national Brazilian legislation that regulates the use and quality standards of reuse water. However, in the four Brazilian regions, the literature points to only seven Brazilian states with legislation and norms on the subject. International legislations present a comprehensive list of parameters that can be used in the discussion of Brazilian national legislation. Works have been produced by the academic community, basing the risks of this type of water. Scientific publications on reuse water should be encouraged, as well as more detailed legislation describing the types of reuse water and related risk patterns.
  • Equipamento de baixo custo para monitoramento de pressões em sistemas de abastecimento de água Artigo Técnico

    Beregula, Renato Leandro; Silva, Fernando Rodrigues da

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A importância de se monitorar as pressões no sistema de abastecimento de água aliada ao alto custo de implementação e manutenção de dispositivos capazes disso corroboraram ao objetivo deste estudo. Sendo assim, buscou-se desenvolver um equipamento de baixo custo para monitorar a pressão da água. Para isso, produziu-se 15 MPR dataloggers, custando R$ 208,15 cada, que foram aferidos com um equipamento comercial. Os equipamentos foram instalados em residências de distintos perfis de consumo e altitudes do município de Lucas do Rio Verde, no estado de Mato Grosso, por 43 dias. De modo geral, os resultados obtidos foram satisfatórios, promissores e demonstraram o equipamento robusto e preciso, com R2 de 0,9986 quando comparado com o equipamento comercial, além de ter sido possível avaliar o sistema de abastecimento da cidade e as intervenções necessárias.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The importance of monitoring the pressures in the water supply system combined with the high cost of implementation and maintenance of devices capable of this, corroborated the objective of this study. Therefore, we seek to develop low-cost equipment to measure water pressure. For this, 15 MPR dataloggers were produced, costing R$ 208.15 each, calibrated with a commercial equipment. The equipment were installed in residences with different consumptions profiles and altitudes in the municipality of Lucas do Rio Verde, Mato Grosso, for 43 days. The results obtained were satisfied, promising, and showed that the equipment is robust and precise with a R² of 0.9986 when compared with the commercial equipment, in addition to being possible to evaluate the city’s supply system and the necessary interventions.
  • Setorização de rotas de coleta de resíduos sólidos domiciliares por técnicas multivariadas: estudo de caso da cidade do Recife, Brasil Artigo Técnico

    Silva, Rodrigo Cândido Passos da; Costa, Amanda Rodrigues Santos; El-Deir, Soraya Giovanetti; Jucá, José Fernando Thomé

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Buscar soluções para a problemática dos resíduos sólidos domiciliares (RSD) é um dos desafios enfrentados pelos gestores municipais. Diante do cenário ascendente de geração desses materiais, principalmente nos centros urbanos, a implantação de um modelo integrado e adequado à realidade da municipalidade torna-se imprescindível. Nesse sentido, a setorização de rotas de coleta a partir da utilização de técnicas multivariadas pode auxiliar o gestor na proposição de modelos setoriais de resíduos sólidos que contemplem as particularidades socioeconômicas das áreas estudadas. Desse modo, o presente artigo utiliza as técnicas multivariadas de análise de componentes principais, para avaliar a correlação entre população, renda, geração e composição gravimétrica dos resíduos, elencando, entre esses indicadores, os mais representativos; e a análise de agrupamento hierárquico, para setorizar 31 rotas de coleta em clusters por similaridade. Verificou-se que a população, a renda domiciliar e per capita, a geração de resíduos per capita e os resíduos recicláveis, alimentares e putrescíveis foram bem representados no estudo. A renda e a geração per capita apresentaram forte correlação positiva. A setorização das rotas gerou dois grupos: A e B, que resultaram em cinco subgrupos por similaridade: A1, A2, B1, B2 e B3. Os subgrupos A1 e A2 contemplaram os setores de classe baixa, ao passo que os clusters B1, B2 e B3 compreenderam os setores de classe alta, média e comercial, respectivamente. A setorização de rotas mediante o grau de similaridade apresenta-se como etapa basilar para a proposição de modelos setoriais de RSD que busquem o entendimento das particularidades elencadas.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Finding solutions to the problem of household solid waste (HSW) is one of the challenges faced by municipal managers. In view of the upward scenario of generation of these materials, especially in urban centers, the implementation of an integrated model and adequate to the reality of society is essential. In this sense, the sectorization of collection routes from the use of multivariate techniques can assist the manager in proposing solid waste sector models that take into account the socioeconomic particularities of the studied areas. In this way, the present article uses the multivariate techniques of Analysis of Principal Components to evaluate the correlation of population, income, generation, and gravimetric composition of the residues, listing among these most representative indicators; and the Hierarchical Grouping Analysis to segment 31 collection routes into clusters by similarity. Population, household and per capita income, per capita waste production and recyclable, food and putrescible residues were well represented in the study. Income and per capita production showed a strong positive correlation. The segmentation of the routes generated two groups: A and B, which resulted in five subgroups by similarity: A1, A2, B1, B2, and B3. The A1 and A2 subgroups comprised the lower class sectors, while the B1, B2, and B3 clusters comprised the upper, middle, and commercial sectors, respectively. The sectorization of routes through the degree of similarity presents itself as the basic step for the proposition of HSW sectorial models that seek to understand the particularities listed.
  • Imobilização de metais pesados presentes nos resíduos de quartzito por meio da incorporação em argamassas com substituição total do agregado natural Artigo Técnico

    Barros, Sâmea Valensca Alves; Dantas, Gerbeson Carlos Batista; Neves, Gelmires de Araújo; Menezes, Romualdo Rodrigues

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Este trabalho objetivou imobilizar metais pesados presentes nos resíduos de quartzito por meio da incorporação em argamassas em substituição total ao agregado natural. Dois tipos de resíduos foram utilizados: os resíduos de fragmentação das aparas (QS) e os do pó de serragem (QP). Os resíduos foram caracterizados por fluorescência de raios X, difração de raios X e ensaios de toxidade conforme metodologia da Norma Brasileira (NBR) 10005, da NBR 10006 e do Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) 1311. Então, foram analisadas composições de argamassas contendo cimento, cal e os resíduos (QS, QP) utilizando-se a técnica de delineamento de mistura, determinando os melhores traços, o melhor tipo de cura (imersa ou úmida) e, posteriormente, avaliando a resistência dos corpos de prova após cura. A caracterização do resíduo de quartzito revelou a presença de vários metais pesados e extratos lixiviados em contato com a água, classificando-o como resíduo de Classe I — Perigoso. Os resultados indicam que as composições determinadas foram capazes de imobilizar os metais pesados presentes nos resíduos de quartzitos, bem como resultou em argamassas com resistências mecânicas superiores a 2 MPa. Por fim, mostrou-se que essa técnica de solubilização e estabilização dos contaminantes presentes nos resíduos de quartzito é uma alternativa tecnologicamente viável e ambientalmente adequada para a destinação final desses resíduos.

    Abstract in English:

    ABSTRACT This work aims to immobilize heavy metals present in the quartzite residues by means of the incorporation in mortars in total substitution to the natural aggregate. Two types of residues were used: quartzite sand (QS) and powder (QP). The residues were characterized by x-ray fluorescence, x-ray diffraction, and toxicity tests according to the methodology of the NBR 10005, 10006 and Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) 1311. Then, compositions of mortar containing cement, lime and residues (QS, QP) were analyzed using technique of designing the mixture, determining the best mixture, the best type of cure (immersed or wet), and subsequently evaluated at resistance of the body of evidences after curing. The characterization of quartzite residue revealed the presence of multiple heavy metals and leached extracts in contact with the water, classifying it a Class I–Hazardous waste. Regarding the production of mortars, the results indicated that the compositions determined were able to immobilize the heavy metals present in the quartzite residues, as well as resulted in mortars with mechanical resistances higher than 2 MPa. Finally, it was shown that this technique of solubilization and stabilization of contaminants present in quartzite residues is a technologically viable and environmentally adequate alternative for the final destination of these residues.
  • Detecção e quantificação de bactérias resistentes aos antibióticos ampicilina e cloranfenicol em estações de tratamento de esgoto doméstico Artigo Técnico

    Machado, Elayne Cristina; Leal, Cíntia Dutra; Coelho, Bruna Lopes; Chernicharo, Carlos Augusto de Lemos; Araújo, Juliana Calábria de

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Estações de tratamento de esgotos (ETEs) estão entre as principais fontes de disseminação de bactérias resistentes a antibióticos (BRAs) e genes de resistência (GRAs) no ambiente. Este trabalho quantificou a ocorrência de bactérias resistentes aos antibióticos ampicilina e cloranfenicol no esgoto bruto (EB), no efluente tratado (ET) e no lodo de duas ETEs em escala plena por um período de nove meses. As unidades investigadas utilizavam os seguintes sistemas de tratamento: ETE-A, sistema de lodos ativados convencional; e a ETE-B, reatores anaeróbios (UASB) seguidos de filtros biológicos percoladores (FBP). Os resultados evidenciaram que a ETE-A foi mais eficiente na redução das concentrações de bactérias resistentes à ampicilina e ao cloranfenicol (cerca de 1,1 e 0,7 log10UFC.mL−1 de remoção, respectivamente), quando comparada com a ETE-B (0,5log10 UFC.mL−1 de remoção para as bactérias resistentes ao cloranfenicol e nenhuma remoção para as resistentes à ampicilina). As amostras de lodo, de ambas ETEs, apresentaram elevadas concentrações de bactérias heterotróficas totais — BHTs (4,8–7,6 log10UFC.mL−1) e de BRAs (3,0–6,3 log10UFC.mL−1). A maioria das cepas resistentes à ampicilina e ao cloranfenicol isoladas foi identificada como sendo da família Enterobacteriaceae. Algumas das espécies identificadas são bactérias potencialmente patogênicas, tais como: Klebsiella pneumoniae, Aeromonas hydrophila, Escherichia coli, Enterococcus faecium, Salmonella spp. Os resultados chamam a atenção para a disseminação de BRAs, potencialmente patogênicas, no meio ambiente a partir do efluente final (proveniente do tratamento secundário) das ETEs, independentemente do tipo de sistema adotado. Fica evidente que para reduzir significativamente a concentração das BRAs no ET, este deveria passar por tratamento adicional e desinfecção.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Sewage treatment plants (STP) are among the main sources of dissemination of antibiotic-resistant bacteria (ARB) and antibiotic-resistance genes (ARG) into the environment. This work quantified the occurrence of cultivable ampicilin-resistant and chloramphenicol-resistant bacteria in raw sewage, treated effluent and sludge samples from two full-scale STP over nine months. The STP investigated used the following treatment systems: STP-A used conventional activated sludge system; and STP-B, anaerobic reactors (UASB) followed by percolating biological filters (PBF). Results showed that was more efficient in reducing the concentrations of ampicilin- and chloramphenicol-resistant bacteria (around 1.1 and 0.7 log10UFC.mL−1, respectively) when compared to STP-B (0.5 log10 UFC.mL−1 removal of cloramphenicol-resistant bacteria and no-removal of ampicilin-resistant bacteria). Sludge samples, from both STP, showed high concentrations of total heterotrophic bacteria (THB; 4.8–7.6 log10UFC.mL−1) and ARB (3.0–6.3 log10UFC.mL−1). Most of the isolated ampicilin- and chloramphenicol-resistant strains were identified as members of the Enterobacteriaceae family. Some of the identified species are potential pathogenic bacteria, such as Klebsiella pneumoniae, Aeromonas hydrophila, Escherichia coli, Enterococcus faecium, Salmonella spp. These results call attention to the spread of ARB, potentially pathogenic, in the environment from the final effluent (from secondary effluent) on the STP, regardless of the type of system adopted. It is evident that in order to significantly reduce the concentration of ARB in the treated effluent, it should undergo additional treatment and disinfection.
  • Variações da qualidade da água de chuva e de açudes armazenada em cisternas em municípios do semiárido do estado da Paraíba Artigo Técnico

    Farto, Cindy Deina; Silva, Tarciso Cabral da

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Neste trabalho são apresentadas a evolução temporal de parâmetros de qualidade e a análise de conformidade da água armazenada em cisternas nos municípios de Barra de Santana, Boqueirão e Caturité, no semiárido do estado da Paraíba. A água armazenada nas cisternas estudadas é oriunda da chuva e dos açudes Epitácio Pessoa, na região do Cariri, e Araçagi, na região do Brejo. Foram analisados os valores dos parâmetros pH, turbidez, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, alcalinidade total, cor aparente, dureza total, cloretos, amônia, sulfato, nitrato, coliformes totais, coliformes termotolerantes, Escherichia coli e bactérias heterotróficas, com frequência mensal nos meses de fevereiro a outubro de 2017, em plena seca de 2011/2017. Foram observadas variações relevantes nos parâmetros da água oriunda dos açudes, principalmente do açude Epitácio Pessoa, em decorrência do aporte de água do rio São Francisco por meio do Projeto de Integração do Rio São Francisco com as Bacias do Nordeste Setentrional (PISF). Os resultados indicaram que não houve variações consideráveis nos parâmetros da água de chuva armazenada nas cisternas. Diferentemente das cisternas com águas de açudes, houve conformidade em relação à Portaria nº 5/2017 do Ministério da Saúde para todos os parâmetros físicos e químicos analisados nas cisternas com água de chuva.

    Abstract in English:

    Abstract In this work, the temporal evolution of quality parameters and the analysis of the conformity of water stored in cisterns in the municipalities of Barra de Santana, Boqueirão, and Caturité in the semi-arid state of Paraíba are presented. The water stored in the cisterns studied comes from rain and from Epitácio Pessoa fluvial reservoirs in the region of Cariri and Araçagi in the region of Brejo. The parameters analyzed were: pH, turbidity, electrical conductivity, total dissolved solids, total alkalinity, apparent color, total hardness, chlorides, ammonia, sulfate, nitrate, total coliforms, thermotolerant coliforms, Escherichia coli, and heterotrophic bacteria, with monthly frequency in the months of February to October 2017, in the midst of the 2011/2017 drought. Relevant variations were observed in the parameters of the water coming from fluvial reservoirs, mainly from Epitácio Pessoa due to the water supply of the São Francisco river through the São Francisco River Integration Project (Projeto de Integração do Rio São Francisco – PISF). The results indicated that there were no significant changes in rainwater storage parameters in cisterns. Unlike cisterns with water from fluvial reservoirs, there was compliance in relation to Ordinance No. 5/2017 of the Ministry of Health for all the physical and chemical parameters analyzed in cisterns with rainwater.
  • Modelagem da qualidade da água em sistemas de macrodrenagem de bacias urbanas Artigo Técnico

    Camelo, Sinara Martins; Coura, Mônica de Amorim; Rodrigues, Andréa Carla Lima; Oliveira, Rui de; Costa, Francisco das Chagas da; Vidal, Iana Chaiene de Araujo

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A remoção da cobertura vegetal e a impermeabilização de grandes áreas somadas à ineficiência dos serviços básicos de saneamento, contribuem para o aumento das cargas poluidoras pontuais e difusas que são transportadas superficialmente pelas águas pluviais, causando impactos negativos ao sistema de drenagem. Como o despejo ilegal de efluentes domésticos em redes de drenagem é uma realidade observada em todo o país, principalmente no meio urbano, hoje, a maior preocupação dos gestores e estudiosos é voltada às fontes pontuais de poluição e, apesar da importância, as fontes difusas têm recebido pouca atenção. Este trabalho objetivou modelar, utilizando o programa Storm Water Management Model (SWMM), a qualidade das águas pluviais a partir da avaliação do acúmulo de poluentes na superfície do solo em períodos secos e da lavagem durante eventos de precipitação na Bacia Hidrográfica Riacho do Prado, inserida no perímetro urbano da cidade de Campina Grande, Paraíba. Oito pontos no canal de drenagem foram monitorados, analisando-se as variáveis demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO) e fósforo total (FT), além da determinação da vazão. Os resultados obtidos nas simulações do comportamento dos poluentes em escala temporal para o evento medido do dia 08 de junho de 2018 foram condizentes com os valores observados nas análises laboratoriais, confirmando a eficiência dos resultados para as outras simulações realizadas. Os dias antecedentes sem chuva e a intensidade da precipitação se mostraram importantes na análise da carga poluente.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Removal of vegetation cover and the expansion of impermeable land, together with the inefficiency of basic sanitation services, contribute to the increase of point and diffuse pollutant loads drained by rainwater, causing negative impacts at drainage system. As the illegal discharging of domestic sewage in drainage canals is a reality observed throughout the country, especially in urban areas, today the main concern of managers and researchers is directed to the point sources of pollution and, despite the importance, diffuse sources have received little attention. This work aims to model the rainwater quality using the Storm Water Management Model (SWMM) from the evaluation of buildup pollutants on the soil surface in dry periods and the washoff during precipitation events in the Riacho do Prado watershed located in the urban area of Campina Grande, Paraíba. Eight points were monitored at the drainage canal, in which the variables BOD5, COD, and total phosphorus were analyzed, in addition to flow determination. The results obtained on the simulations of behavior of pollutants in time scale for the actual event of 06/08/2018 were in agreement with the values observed at laboratory analyses, confirming the efficiency of results for the other simulations. The previous days without rain and the intensity of precipitation were important in the analysis of the pollutant load.
  • Determinação das taxas de renovação das águas no complexo estuarino de Paranaguá Artigo Técnico

    Dalazen, Jessyca Petry; Cunha, Cynara de Lourdes da Nóbrega; Almeida, Ricardo Carvalho de

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Este trabalho investiga a renovação das águas no Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP), localizado no estado do Paraná, Brasil, usando o sistema de modelagem computacional SisBaHiA®. Um modelo de circulação hidrodinâmica, para a definição dos padrões de circulação, e um modelo de transporte Euleriano, para calcular a taxa de renovação (TR), idade da água (IA) e escoamento residual, foram implementados. A TR, a IA e o escoamento residual foram determinados para diferentes cenários hidrodinâmicos, com períodos representativos de verão e de inverno e, consequentemente, com diferentes forçantes (maré, vazão ou vento) com o objetivo de identificar as possíveis áreas de estagnação. Os resultados obtidos mostram que a maré e as vazões fluviais são os forçantes de maior importância na renovação das águas do CEP. Em todos os cenários foram identificadas duas possíveis áreas de estagnação, que apresentam menores TRs e maior IA, quando comparadas com outras regiões, a saber, a região da baía dos Pinheiros e a região próxima à cidade de Paranaguá. Durante o verão e considerando todos os forçantes, as TRs na região da baía dos Pinheiros e na região próxima à cidade de Paranaguá são menores que 95%, enquanto nas demais regiões do CEP os valores são superiores a 95%.

    Abstract in English:

    ABSTRACT This work investigates the water renewal in the Paranaguá Estuarine Complex (PEC), located in the state of Paraná, Brazil, using the SisBaHiA® computer modelling system. A hydrodynamic circulation model, for the definition of hydrodynamic circulation patterns, and an Eulerian transport model, for the computation of the water renewal rate, water age and residual circulation, were implemented. The water renewal rate, water age and residual circulation were computed for different hydrodynamic scenarios, with representative summer and winter periods and, consequently, with different forcings (tide, river flow or wind), in order to identify possible stagnation areas. Results show that the tide and the river flows are the most important forcings in the water renewal of the PEC. Two possible stagnation areas were identified in all scenarios, which presented lower renewal rates and higher water ages when compared to the other regions, namely, the Pinheiros bay region and the region near to Paranaguá city. During the summer and taking into account all the forcings, renewal rates in the Pinheiros Bay region and near the city of Paranaguá are less than 95% whereas in the other regions of the PEC, the values are higher than 95%.
  • Extração de biomassa aderida ao meio-suporte de um reator de leito móvel com biofilme: agitação mecânica e ultrassom Artigo Técnico

    Silva, Alexandre Silveira Amaro da; Castro, Renata Aguiar de; Martins, Sheila Barbosa; Alvim, Rodrigo Derossi; Salomão, André Luís de Sá; Marques, Marcia

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A quantificação de biomassa fixa em reatores de leito móvel com biofilme (MBBRs) é essencial para avaliação e controle do desempenho deles. Entretanto, observa-se que tal quantificação é realizada empregando-se diversas técnicas, o que dificulta comparações entre resultados. No presente trabalho, foram testadas duas das principais técnicas (agitação mecânica e ultrassom) utilizadas para extração de biomassa aderida aos meios-suporte (mídias) de um MBBR sem utilização de agentes químicos. Os desenhos experimentais foram realizados utilizando-se planejamento fatorial completo, e, para tal, foram selecionadas duas variáveis independentes: tempo (T) de exposição de 15 a 60 min; e volume de água destilada utilizado para extração (V) de 100 a 400 mL. O ultrassom mostrou-se superior à agitação mecânica quanto à eficiência no percentual extraído de sólidos suspensos totais (%SST), e embora nenhuma das variáveis (T ou V) tenha contribuído significativamente nas faixas testadas, com base na superfície de respostas, foi conduzido um novo experimento, ampliando a faixa de T de 5 a 90 min. A variável T contribuiu significativamente para o %SST, e o melhor resultado foi obtido com T = 90 min. Recomenda-se o uso de ultrassom, volume de mais fácil manuseio (250 mL) e T = 90 min. Ensaios adicionais são recomendados, tendo em vista a padronização do método.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Quantification of attached biomass in Moving Bed Biofilm Reactors (MBBR) is essential for performance assessment and process control. However, it is observed that such quantification is performed using the most diverse techniques, which hampers comparisons between results. In this investigation, two of the main techniques used (mechanical agitation and ultrasound) were compared for removal of the biomass attached to the support media of an MBBR reactor without the use of chemical agents. The experiments were planned following full factorial designs using the two independent variables: Exposure time (T) from 15 to 60 min; and Volume of distillate water used for extraction (V) from 100 to 400 mL. The results revealed that ultrasound is superior to mechanical agitation regarding detachment of the total suspended solids (%TSS) and though neither T or V contributed significantly within the interval tested, based on the response surface, a new experiment was performed using an increased T range from 5 to 90 min. Then, exposure time contributed significantly to the %TSS detachment, with the best result at 90 min. The use of ultrasound is therefore recommended, with volume that is easier to handle (250 mL) and time equal to 90 min. Additional tests are recommended for method standardization.
  • Estudo do potencial de contaminação do Aterro Controlado do Jóquei Clube, Distrito Federal Artigo Técnico

    Giacomazzo, Andressa Pereira; Almeida, Wagner Santos de

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O Aterro Controlado do Jóquei Clube (ACJC), localizado no Distrito Federal, operou como área de disposição final inadequada de resíduos sólidos desde 1960 até o início de 2018. O principal objetivo desta pesquisa consistiu em avaliar o potencial de contaminação desse aterro, em razão da produção de chorume e biogás. Inicialmente, foram identificadas as áreas mais suscetíveis à contaminação nas sub-bacias hidrográficas do Bananal e do Riacho Fundo, onde o aterro está situado, por meio da produção de um mapa de vulnerabilidade natural à contaminação dos aquíferos. Para tanto, utilizou-se a metodologia DRASTIC, que consiste em uma combinação linear ponderada de sete parâmetros hidrogeológicos, com o auxílio da ferramenta de análise multicritério AHP (Análise Hierárquica de Processos) e de algoritmos de álgebra de mapas implementados em ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG). Esse mapa evidenciou que o ACJC está localizado em áreas de moderada a elevada vulnerabilidade natural à contaminação. Simulou-se também o balanço hídrico no aterro por meio do modelo Hydrologic Evaluation of Landfill Performance (HELP), o qual possibilitou a identificação de áreas com maior potencial de contaminação em razão do maior volume de chorume produzido. Por fim, realizou-se uma análise da temperatura de cobertura do solo na região do aterro, por meio de imagens sazonais do sensor orbital TM/Landsat entre os anos de 1986 e 2016, as quais evidenciaram aumento gradual da temperatura, servindo de possível indicador da distribuição subsuperficial de biogás presente no aterro.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The Jockey Club Landfill is a solid waste disposal site located at Brazil’s Federal District, which operated inadequately from 1960 until the beginning of 2018. The main objective of this paper was to assess the contamination potential of the Jockey Club Landfill due to leachate and biogas production. Initially, the most susceptible areas to contamination were identified within the two hydrographic sub-basins of Bananal and Riacho Fundo, where the landfill is located, by producing a map of the aquifer’s natural vulnerability to contamination. This map was produced based on the DRASTIC methodology, which consists in a weighted linear combination of seven important hydrogeological parameters, with support of the multicriteria Analytic Hierarchy Process (AHP) and map algebra tools implemented in a Geographic Information System (GIS) environment. This map evidenced that Jockey Club Landfill is located in areas of moderate to high natural vulnerability to contamination. The water balance throughout the landfill profile was also simulated using the Hydrologic Evaluation of Landfill Performance model (HELP), whose results evidenced that the contamination potential is higher in some portions of the landfill due to greater volumes of leachate produced. Lastly, an analysis of ground cover temperature in the landfill region was undertaken, using TM/Landsat seasonal images between the years 1986 to 2016, which indicated a gradual increase in ground temperature, evidencing a possible occurrence of subsurface biogas distribution in the landfill.
  • Determinação da relação entre vazões líquida e sólida e análise de fatores que influenciam a dinâmica do transporte de sedimentos na Bacia Hidrográfica do Rio Jordão (UPGRH-PN 1) Artigo Técnico

    Peixoto, Rodrigo de Almeida Oliveira; Pereira, Carlos Eugenio; Salla, Marcio Ricardo; Alamy, José Eduardo; Nishimura, Abner

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O entendimento do escoamento de sedimentos é fundamental para a adequada gestão e uso dos recursos hídricos. A falta de planejamento de uso e ocupação do solo, marcado por ações antrópicas irracionais, influencia diretamente a dinâmica dos sedimentos nas bacias hidrográficas em todo o território nacional. Nesse sentido, o presente artigo teve como objetivos determinar as descargas de sedimentos, analisar fatores que podem influenciar o carreamento de sedimentos na bacia hidrográfica e construir as curvas-chave que representam a relação entre as descargas sólida e líquida no rio Jordão. O estudo foi realizado na Bacia Hidrográfica do Rio Jordão, estabelecendo-se quatro estações de amostragem, sendo realizadas nove campanhas de medições de vazões e coletas de água para análise de sedimentos suspensos em épocas secas e chuvosas no período de agosto de 2017 a julho de 2018. As concentrações e descargas de sedimentos apresentaram variações entre as estações e os períodos de amostragem. Na época chuvosa, os valores das descargas e concentrações foram superiores ao período de estiagem. A maior concentração média foi de 101,16 mg.L-1 na estação 3, e a maior descarga sólida total ocorreu na estação 4, com valor médio de 113,83 t.d-1. Além da precipitação, fatores como cobertura vegetal, uso do solo e declividade influenciam o carreamento dos sedimentos no rio Jordão. As curvas-chave de sedimentos em suspensão e totais, para cada estação e para os dados unidos de todas as estações, apresentaram boas correlações.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Understanding the sediment flow is fundamental for the proper management and use of the water resources. The lack of planning in the use and occupation of land, marked by irrational anthropogenic actions, directly influences the sediment dynamics in river basins throughout the national territory. In this sense, the objectives of this article were to determine sediment discharges, to analyze factors that can influence sediment dynamics in the basin and to construct the key curves that represent the relationship between the solid and liquid flow of the Jordão River. The study was carried out in the Jordão River Basin. Four sampling stations were established, and nine campaigns were carried out to measure flows and water samples for the analysis of suspended sediments during dry and rainy seasons from August 2017 to July 2018. The concentrations and discharges of sediment presented variations between the seasons and sampling periods. In the rainy season, the values of discharges and concentrations were higher than in the dry season. The highest mean concentration was 101.16 mg.L-1at station 3, and the highest total solid discharge occurred at station 4 with a mean value of 113.83 t.d-1. In addition to precipitation, factors such as vegetation cover, land use and slope are influencing the sediment dynamics in the Jordão River. The key curves of suspended and total sediments obtained for each season and the bound data from all stations showed good correlations.
  • Modelagem espacial da erosão hídrica do solo associada à sazonalidade agroclimática na região sul do Rio Grande do Sul, Brasil Artigo Técnico

    Nachtigall, Stefan Domingues; Nunes, Maria Cândida Moitinho; Moura-Bueno, Jean Michel; Lima, Cláudia Liane Rodrigues de; Miguel, Pablo; Beskow, Samuel; Silva, Thais Palumbo

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A erosão hídrica constitui um sério problema de degradação do solo, com impacto em diversas áreas. Sua mensuração é de extrema importância e onerosa. Os modelos empíricos de estimativa de perdas de solo, como a Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE), são utilizados para suprir essa demanda. Consideram-se poucos estudos no Brasil que avaliam o efeito da sazonalidade agroclimática nas estimativas de perda de solo por erosão hídrica em bacias hidrográficas. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a sazonalidade agroclimática na estimativa de perdas de solo por meio da RUSLE e identificar os fatores que controlam a erosão na Bacia Hidrográfica do Arroio Fragata (BHAF). O fator erosividade da chuva (R) e a média anual de precipitação foram calculados por meio de dados de quatro estações pluviométricas.. O fator erodibilidade do solo (K) foi obtido a partir de informações de solo. O fator topográfico (LS) foi gerado com base no modelo digital de elevação (MDE) e o fator cobertura do solo e práticas conservacionistas (CP) por meio de imagens do satélite Landsat8/OLI. A variação sazonal teve efeito na perda de solo, com maiores taxas de erosão no período de verão e primavera. Perdas de solo entre 5 e 50 Mg ha-1ano-1 foram registradas em 24% da BHAF, associadas a períodos de chuvas mais erosivas, maior declividade e baixa cobertura vegetal. Os fatores da RUSLE com maior contribuição na erosão foram R, LS e CP. A abordagem apresentada pode ser útil para quantificar as perdas de solo em bacias hidrográficas.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Water erosion is a serious soil degradation problem, with impact in several areas. Its measurement is extremely important and costly. Empirical models of soil loss estimation, such as the revised universal soil loss equation (RUSLE), are used to meet this demand. Few studies in Brazil are considered to evaluate the effect on agroclimatic seasonality in the estimates of soil loss due to water erosion in watersheds. Thus, the objective of this study was to evaluate the agroclimatic seasonality in the estimation of soil losses through RUSLE and to identify the factors that control erosion in the watershed of the Fragata stream. Rainfall erosivity (R) was calculated by means of precipitation data for four seasons and annual average. The soil erodibility factor (K) was obtained from soil information. The topographic factor (LS) was generated from the Digital Elevation Model (MDE) and the soil cover factor and conservationist practices (CP) through Landsat8/OLI satellite images. Seasonal variation had an effect on soil loss, with higher erosion rates in the summer and spring months. Soil losses between 5 and 50 Mg ha-1ano-1 were recorded in 24% of the BHAF, associated with periods of more erosive rainfall, higher slope and low vegetation cover. RUSLE factors with the greatest contribution to erosion were R, LS, and CP. The approach presented can be useful in quantifying soil losses in river basins.
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