Engenharia Sanitaria e Ambiental, Volume: 26, Issue: 1, Published: 2021
  • Mapeamento da erodibilidade e erosão potencial do solo em uma bacia hidrográfica de encosta Artigo Técnico

    Miguel, Pablo; Dalmolin, Ricardo Simão Diniz; Moura-Bueno, Jean Michel; Soares, Maurício Fornalski; Cunha, Henrique Noguez da; Albert, Renata Pinto; Stumpf, Lizete; Leidemer, Jeferson Diego

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O objetivo deste estudo foi estimar o potencial de perda de solo por meio da equação universal de perda de solo e identificar os fatores que controlam o processo erosivo em uma bacia hidrográfica de encosta. O fator erosividade da chuva (R) foi calculado por meio de dados normais de precipitação, obtendo-se, assim, índices mensais de erosão. O fator erodibilidade do solo (K) foi obtido a partir de uma amostragem de solo realizada por meio de uma malha de 340 pontos, na qual os valores foram interpolados pelo método da krigagem ordinária. O fator topográfico (LS) foi gerado a partir do Modelo Digital de Elevação (MDE), já os fatores uso e manejo e práticas conservacionistas (CP) foram obtidos por meio de observações de campo e valores tabelados. As maiores taxas de perdas abrangem 27% da área e se concentram em locais de maiores declividades nos quais predominam solos rasos, como Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos. O fator LS determinou a magnitude do processo erosivo e o fator CP apresentou a maior relação com o controle das perdas de solo. Os resultados encontrados mostram a importância do fator cobertura do solo, em que medidas de manutenção da vegetação e práticas conservacionistas devem ser adotadas e consideradas pelos gestores ambientais em regiões de encosta com predomínio de solos rasos associados a relevo declivoso.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The objective of this study was to estimate the soil loss potential through the universal soil loss equation and to identify the factors that control the erosive process in a hillside watershed. Rainfall erosivity factor (R) was calculated through normal precipitation data, thus obtaining monthly erosion indexes. The soil erodibility factor (K) was obtained from a soil sampling in an irregular grid of 340 points, in which the values were interpolated by the ordinary kriging method. The topographic factor (LS) was generated from the Digital Elevation Model (MDE) and the use and management and conservationist practices factors (CP) through field observations and tabulated values. The highest loss rates cover around 27% of the area, and are concentrated in places with higher slopes where shallow soils such as Litolics Neosols and Regolithic Neosols predominate. The LS factor determined the magnitude of the erosive process and the CP factor showed the highest relation with the soil loss control. The results found show the importance of the cover-management factor, in which measures of vegetation maintenance and conservation practices should be adopted and considered by the environmental managers in hillside regions with predominance of shallow soils associated to slope relief.
  • Influência de diferentes tipos de nanopartículas de prata na biodegradação da fração orgânica de resíduos sólidos urbanos Artigo Técnico

    Bonatto, Isabela da Cruz; Moreira, Ailton João Gonçalves; Restrepo, José Julio Barrios; Franco, Davide; Castilhos, Armando Borges de

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Os resíduos sólidos urbanos (RSU) contêm aproximadamente 50% de fração orgânica (FO), que, por meio de processos de biodegradação em aterros sanitários, resultam em lixiviados e biogás. A degradação anaeróbia ocorre impulsionada por processos microbianos realizados por um consórcio complexo de micro-organismos, responsáveis pelas diferentes fases. Por outro lado, observa-se que as nanopartículas (NP), especialmente as de prata (NPsAg), vêm sendo cada vez mais utilizadas em novos produtos. Assim, os RSU podem apresentar materiais nanoparticulados, que, depositados em aterros sanitários, se comportam de maneira ainda pouco conhecida, podendo influenciar os processos de biodegradação. Os objetivos do presente trabalho são analisar e verificar o potencial metanogênico de resíduos sólidos orgânicos com e sem a interferência de diferentes concentrações e tipos de NPsAg. Para isso, foram realizados ensaios do potencial biometanogênico com as concentrações de 5, 15, 45, 50, 150 e 450 mg NPsAg.kg−1 RSU e comparados com a amostra padrão (branco). Diferentes tipos de nanopartículas foram utilizados: sólido (em pó), solução em base aquosa e em base alcoólica com álcool polivinílico (PVA). Os resultados mostram que, em concentrações altas (150 e 450 mg NPsAg.kg−1), as NPsAg tendem a diminuir a atividade dos micro-organismos metanogênicos. Finalmente, a modelagem dos resultados mostrou que o modelo logístico se ajusta bem aos dados experimentais. A regressão linear entre os parâmetros desse modelo e a concentração de NPsAg demonstram o decréscimo dos parâmetros com o aumento na concentração desses compostos.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Municipal solid waste (MSW) contains approximately 50% of organic fraction (OF), which through landfill biodegradation processes results in leachate and biogas. Anaerobic degradation occurs driven by microbial processes, with a complex consortium of microorganisms, responsible for different phases. On the other hand, it is observed that nanoparticles (NPs), specially silver nanoparticles (AgNPs), have been appearing in a large range of new products. The MSW, for example, can present nanoparticulate materials, which, deposited in landfills, behave in a way still little known in science, and that can influence the biodegradation processes. The objective of this work is to analyze and verify the biochemical methanogenic potential of organic solid waste with and without the interference of different concentrations and types of AgNPs. For that purpose, tests of biochemical methane potential (BMP) with the concentrations of 5, 15 and 45, 50, 150 and 450 AgNPs mg.kg−1 were carried out and verified through a standard sample (white). Different types of nanoparticles were used: solid (powder), and two solutions, aqueous and alcoholic (polyvinyl alcohol — PVA). The results showed the interference of AgNPs in the highest concentrations used, considerably decreasing the biological process measured through the activity of microorganisms in the production of methane gas, which occurred in the range between 150 and 450 mg.kg−1 of AgNPs. Finally, the statistical studies and the mathematical modeling of the results showed that the logistic model adjusted well to the experimental data. The linear regression of the model parameters with the concentration of AgNPs demonstrates the decrease in the values of the parameters with the increase in the concentration of these compounds.
  • Atividade estrogênica de desreguladores endócrinos em águas superficiais do município de Santa Maria Madalena, Sudeste do Brasil Artigo Técnico

    Cunha, Danieli Lima da; Muylaert, Samuel; Nascimento, Marilia Teresa Lima do; Silva, Giselle Gomes Moreira da; Fonseca, Estefan Monteiro da; Bila, Daniele Maia; Sarcinelli, Paula de Novaes; Larentis, Ariane Leites

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Nas últimas décadas se intensificou o lançamento, no meio hídrico, de contaminantes com capacidade de desregulação endócrina. Nesse contexto, a aplicação e o aprimoramento de métodos analíticos eficientes passam a ser cada vez mais requeridos para verificar os potenciais impactos dessas substâncias sobre os organismos a elas expostos. Bioensaios podem ser conduzidos para esse fim, como, por exemplo, o ensaio in vitro yeast estrogen screen (YES), que permite a detecção de compostos estrogênicos e citotóxicos. Este estudo, aplicando tal ensaio, investigou a atividade estrogênica das águas e seus potenciais riscos à biota aquática de dois corpos hídricos do município de Santa Maria Madalena, no estado do Rio de Janeiro, Sudeste do Brasil. Observou-se atividade estrogênica apenas no córrego São Domingos, com concentrações de equivalente estradiol (EQ-E2) de 23 e 10.4 ng.L−1 no período de estiagem e chuvoso, respectivamente. Os potenciais riscos desse nível de atividade estrogênica foram mensurados por meio de uma avaliação de risco, que revelou alto e médio risco nas estações seca e chuvosa, respectivamente. Cabe mencionar que, entre os corpos hídricos estudados, a área do córrego São Domingos é aquela com maior adensamento populacional e menor cobertura de coleta e tratamento de esgotos. O ensaio YES mostrou ser uma boa ferramenta para a detecção da presença de desreguladores endócrinos estrogênicos, que pode subsidiar o avanço do conhecimento de corpos hídricos e a formulação de legislação e regulamentações da área ambiental.

    Abstract in English:

    ABSTRACT In recent decades, the release of contaminants with endocrine disrupting capacity into the water environment has intensified. In this context, the application and improvement of efficient analytical methods are increasingly required to verify the potential impacts of these substances on the organisms exposed to them. Bioassays can be conducted with this purpose, such as the yeast estrogen screen (YES) in vitro assay, which allows the detection of estrogenic and cytotoxic compounds. This study, applying the YES assay, investigated the estrogenic activity and its potential risks to the aquatic biota of two streams in Santa Maria Madalena, Rio de Janeiro State, Southeastern Brazil. Estrogenic activity was observed only in São Domingos stream, with estradiol equivalent (EEQ) concentrations of 23 and 10.4 ng.L−1 during the dry and rainy season, respectively. The potential risks of this level of estrogenic activity were evaluated by a risk assessment, which revealed a high and medium risk to the local biota in the dry and rainy seasons, respectively. Among the studied water bodies, São Domingos watershed has a bigger population density and less sewage collection and treatment comparatively to Ribeirão Santíssimo stream. The YES assay presented itself as a useful tool for spotting estrogenic endocrine disruptors, with the potential to help in expanding knowledge about water bodies and to create and enforce environmental legislation and regulations.
  • Caracterização hidrogeoquímica de águas subterrâneas utilizadas para abastecimento público na porção nordeste do Sistema Aquífero Guarani Artigo Técnico

    Leite, Camila Marcon de Carvalho; Wendland, Edson; Gastmans, Didier

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O Sistema Aquífero Guarani (SAG) compreende um dos mais importantes aquíferos do mundo, tanto pela grande reserva quanto pela qualidade de suas águas subterrâneas. Entretanto, nem todas as regiões, nas quais o SAG é utilizado no abastecimento público, possuem estudos a respeito do quimismo de suas águas e de sua associação com a geologia. Este trabalho apresenta a caracterização hidrogeoquímica das águas subterrâneas do SAG utilizadas no abastecimento público em São Carlos, São Paulo, região nordeste do SAG, por meio de amostras provenientes de 27 poços tubulares profundos. A captação de água subterrânea é proveniente principalmente do SAG. Entretanto, também é possível verificar a presença das formações Botucatu, Piramboia, Serra Geral, Itaqueri, Adamantina e sedimentos cenozoicos. Apesar de pouco mineralizadas, verifica-se variabilidade iônica na composição das águas subterrâneas, evidenciada na distribuição espacial da condutividade elétrica na área de estudo. Os resultados hidroquímicos apontam para a existência de quatro fácies hidroquímicas: bicarbonatadas mistas, bicarbonatadas cálcicas, bicarbonatadas sódicas e sódica fluoretada, em ordem decrescente de representatividade. A heterogeneidade geológica interfere na concentração de íons na água, por meio da dissolução mineral, e possibilita a mistura das águas subterrâneas. A análise de componentes principais constatou que 62,7% da variabilidade total do conjunto amostral é explicada, principalmente, por dois fatores. O primeiro grupo de variáveis representa 38,7% da variabilidade, atribuída principalmente aos íons provenientes da dissolução de minerais (HCO3−, Ca2+, Na+, Mg2+) e aos parâmetros relacionados a esse processo (pH e condutividade elétrica). O segundo revelou 24% da variabilidade total, que pode estar associado a origens antrópicas, como a presença dos íons Cl−, N-NO3−, SO42-, F− e K+.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The Guarani Aquifer System (GAS) comprises one of the most important aquifers in the world due to its large water reserve and its groundwater quality. However, some regions that comprise the GAS groundwater for human supply are not thoroughly characterized on water chemistry and its relation with the local geology. This work presents the hydrogeochemical characterization of groundwater from the northeast region of the GAS used for human public supply in São Carlos (São Paulo, Brazil) based on samples from 27 deep boreholes. The groundwater exploration occurs mainly from GAS. However, it is also possible to verify the presence of the Botucatu, Piramboia, Serra Geral, Itaqueri, Adamantina, and Cenozoic sediments. Although little mineralized, there is a large ionic variability in the groundwater composition, also evidenced by spatial distribution of the electrical conductivity in the research area. These results explain four hydrochemical water types: mixed bicarbonate; calcium bicarbonate; sodium bicarbonate; and sodium fluoride, in decreasing order of representativeness. The concentration of ions in groundwater reflects the geological heterogeneity, through mineral dissolution and possible groundwater mixing. A Principal Component Analysis demonstrated that 62.7% of the total sample set variability is explained by two main factors. The first one represents 38.7% of the variability; mainly attributed to ions from minerals dissolution (HCO3−, Ca2+, Na+, Mg2+) and parameters related to this process (pH and electrical conductivity). The second group showed 24.0% of the total variability, which may be associated with anthropic activities origins, such as the presence of Cl−, N-NO3−, SO42-, F−, and K+.
  • Avaliação temporal e espacial da qualidade das águas superficiais da bacia hidrográfica do rio Desquite, Santa Catarina Artigo Técnico

    Berlanda, Adriana; Baum, Camila Angélica; Becegato, Valter Antonio; Souza, Nayara Cristina Vargas de Lima de

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Objetivou-se, com este estudo, avaliar o impacto ambiental do uso e da ocupação da terra na qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Desquite, utilizando a Resolução nº 357/2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), como legislação balizadora. Foram realizadas coletas de água e determinados os parâmetros físico-químicos: temperatura, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido (OD) e sólidos totais dissolvidos (STD), com uma sonda multiparâmetro; demanda química de oxigênio (DQO), fenóis totais, fósforo total e amônia (NH3), com um fotocolorímetro; e os metais cádmio (Cd), chumbo (Pb), cromo (Cr), níquel (Ni) e cobre (Cu), por meio de Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com Fonte Contínua (AR-FC EAA). Para efeitos comparativos, tomando-se como base o ordenamento jurídico, as amostras apresentaram valores acima dos valores máximos permitidos (VMP) para os parâmetros fósforo total, NH3 e Cr. Também foram observadas alterações nos parâmetros: OD, fenóis totais, DQO e Cd. Ao final de um ano de acompanhamento e campanhas amostrais, conclui-se que o rio Desquite seria classificado de acordo com os limites estabelecidos para a classe IV da Resolução CONAMA nº 357/2005, e verificou-se que as principais alterações na qualidade da água ocorrem nas áreas de preservação permanente com ausência de cobertura vegetal ou nos lançamentos de efluentes domésticos e resíduos sólidos nesses locais ou diretamente nos corpos d’água.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the environmental impact of land use and occupation on the water quality of the Desquite river basin, using CONAMA Resolution no 357/2005, as beacon legislation. Water samples were collected and the physical-chemical parameters were determined: temperature, pH, electrical conductivity, DO and TDS, with a multiparameter probe; COD, total phenols, total phosphorus and ammonia (NH3) with a Photocolorimeter; and the metals Cd, Pb, Cr, Ni and Cu were determined by Continuous Source High Resolution Atomic Absorption Spectrometry (HR-FC EAA). Based on the comparative legal order, the samples presented values above the maximum permitted values for the parameters total phosphorus, ammonia (NH3) and Cr. Changes were also observed in the parameters: OD, total phenols, COD and Cd. At the end of a year of follow-up and sampling campaigns, it was concluded that the Desquite river would be classified according to the limits established for class IV of CONAMA Resolution no 357/2005, the main changes in water quality occur in the areas of permanent preservation with absence of vegetal cover or in the releases of domestic effluents and solid residues in these places or directly in the bodies of water.
  • Análise de frequência de secas utilizando técnica de agrupamento e distribuições de probabilidades Artigo Técnico

    Melo, Valneli da Silva; Sousa, Francisco de Assis Salviano

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O objetivo deste trabalho foi o de ajustar funções de densidade de probabilidades aos índices de severidade de seca (mm) e duração de seca (meses) em três sub-regiões do semiárido brasileiro. Para tanto, foram utilizados dados de totais mensais precipitados de 320 postos pluviométricos, relativos ao período de 1984 a 2014, gentilmente cedidos pela Agência Nacional de Águas. Foram utilizados o método RUN e os totais mensais precipitados para se obterem os índices que caracterizam a seca: severidade (mm) e duração (meses). Em seguida, utilizou-se a técnica de análise de agrupamento para regionalizar esses índices. O passo seguinte foi obter os ajustes à função distribuição de probabilidades para cada uma das sub-regiões. As funções distribuição de probabilidades gama biparamétrica, generalized extreme value (GEV) e logística foram as que melhor se ajustaram aos índices de severidade (mm) e os modelos GEV, Weibull tri paramétrica e gama biparamétrica ajustaram-se melhor aos índices de duração para as sub-regiões homogêneas 1, 2 e 3, respectivamente.

    Abstract in English:

    Abstract The objective of this work was to adjust probabilities density function to drought indexes: Severity and Duration in three sub-regions of Brazilian semi-arid (BSA). For that, were used data of total monthlies precipited of 320 rain stations for period from 1984 to 2014, kindly provided by the Agência Nacional de Águas (ANA). Were used the “Run Method” and total monthlies precipited for obtain the monthlies indexes that characterize the drought: Severity (mm) and Duration (months). We then used the Cluster Analysis technique to regionalize theses characteristic drought indexes. The following step was to adjust probabilities density functions to drought indexes: Severity and Duration in three sub-regions of in the Brazilian semi-arid (BSA). The Gamma bi-parametric, Generalized Extreme Value (GEV) and Logistics functions were better adjusted to the indices of drought Severity (mm) and the GEV, Weibull tri-parametric and bi-parametric models, were better adjusted to drought indices Duration, to the homogeneous sub-regions 1, 2 and 3, respectively.
  • Aplicação do dióxido de titânio como fotocatalisador na degradação do diuron: avaliação das variáveis operacionais e estudo mecanístico Artigo Técnico

    Lopes, Janile Quaresma; Cardeal, Raphael Alves; Araújo, Rinaldo dos Santos; Assunção, João Carlos da Costa; Salgado, Bruno César Barroso

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O diuron (DI) é um herbicida utilizado em culturas agrícolas para o controle de ervas daninhas que podem causar desde irritações na pele até problemas cancerígenos. Neste estudo, a fotocatálise heterogênea foi utilizada para a degradação do DI aplicando o dióxido de titânio (TiO2) como catalisador em um reator em batelada. Planejamentos experimentais foram realizados a fim de avaliar a influência do pH, da concentração do catalisador e do substrato, e de maximizar a degradação do DI. Depois de 3 horas de reação, foi possível observar que o pH foi a variável com maior influência na degradação do herbicida utilizando o TiO2 como catalisador. Com o estudo mecanístico foi possível propor que a degradação desse herbicida é realizada pelos radicais hidroxilas gerados da redução do O2. O modelo estatístico realizado neste estudo pode ser aplicado para o aprimoramento do processo de tratamento de efluentes industriais e agrícolas utilizando a fotocatálise heterogênea.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Diuron (DI) is a herbicide used in agricultural fields for weed control that can cause skin irritations and carcinogenic problems. In this study, heterogeneous photocatalysis was used for the degradation of the DI applying TiO2 as catalysts in a batch reactor. Experimental designs were performed to evaluate the influence of pH, catalyst concentration and substrate, also to maximize DI degradation results. After 3 hours of reaction, it was possible to observe that pH was the variable with the significant influence on the degradation of the DI using TiO2 as a catalyst. With the mechanistic study it was possible to propose that the degradation of this herbicide is carried out by the hydroxyl radicals generated from the O2 reduction. The statistical models performed in this study can be applied to improve the process of treatment of industrial and agricultural effluents using heterogeneous photocatalysis.
  • Uma revisão sobre: tratamento biológico de drenagem de mina — cenário atualizado, perspectivas e recomendações de futuros trabalhos Artigo Técnico

    Vieira, Bárbara Franco; Araújo, Juliana Calábria de; Teixeira, Mônica Cristina; Pereira, Josiane Caroline de Souza

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Rochas contendo sulfetos metálicos podem ser oxidadas em um processo catalisado por procariotos quimiolitoautotróficos ou Fe3+. A atividade mineradora acelera esse processo ao gerar resíduos contendo sulfetos metálicos com grande superfície de contato. O lixiviado resultante, conhecido como drenagem de mina (DM), é rico em sulfato, íons hidrogênio e contaminantes químicos inorgânicos como ferro (Fe), zinco (Zn), cádmio (Cd), manganês (Mn), níquel (Ni), arsênio (As) e alumínio (Al). Para remover tais poluentes, atualmente, o principal tratamento utilizado é a adição de reagentes alcalinos. Entretanto, esse método tem limitada eficiência, alto custo e gera grandes volumes de resíduos sólidos tóxicos de relativa solubilidade. Bactérias redutoras de sulfato (BRS) podem oxidar matéria orgânica com geração de sulfeto. Algumas vias metabólicas do processo consomem H+neutralizando o pH. O sulfeto produzido pode reagir com contaminantes inorgânicos e precipitá-los, permitindo sua recuperação da fase líquida. O uso de subprodutos industriais e urbanos contendo diferentes fontes de carbono como doadores de elétrons no tratamento de DM tem sido investigado. Este artigo sumariza dados sobre as variáveis relevantes para a atividade microbiana durante o tratamento biológico de DM, analisando o atual cenário de pesquisas com fontes alternativas de carbono. Discute-se ainda novas fontes de matéria orgânica ainda não aplicadas para tratamento biológico de efluentes e que, sob aspectos de sustentabilidade, dos pontos de vista sustentável e econômico, podem ser usadas no tratamento de resíduos.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Rocks containing metal sulfides be can oxidized biologically or chemically. Chemolithoautotrophics prokaryotes and Fe3+ catalyze this process. The mining activities also accelerate the process for creates metal sulphides tailings with a big contact surface. The leached formed is called Mine Drainage (MD) whose composition is rich in sulphate, hydrogen ions and inorganic chemical contaminants such as Fe, Zn, Mn, Cd, Ni, As e Al. Currently, in order to remove these pollutants, the main treatment used is the addition of alkaline reagents. However, the method has limited efficiency, high cost with input reagents and generates wide amounts of toxic solid residues with high solubility. The sulphide reducing bacterias (RSB) can oxidize organic matter generating sulphide. Some metabolic pathways consume H+ neutralizing the pH. The sulphide formed can react and precipitate inorganic pollutants, allowing their recuperation from the liquid phase. The use of industrial and urban by-products containing different carbon sources have been investigated as an electron donor in the MD treatment. The diverse microbial consortia synergic acting can present bigger efficiency in the presence of mixed carbon sources, besides lower cost in relation to the pure matter. Here will be detailed the biological treatment about which and how the variables of the system can influence the microbial activity and relevant molecules to the treatment. After is described the current situation of the research about alternative carbon sources. New carbon sources whose are a by-product of the expanding industry presenting good feature to anaerobic degrading are suggested. The by-product potential is described from the point of view of sustainability, and waste management.
  • Bacia hidrográfica do rio balsas: diagnóstico físico e avaliação qualitativa de áreas suscetíveis à erosão Artigo Técnico

    Vaz, Ana Paula de Melo e Silva; Ramos, Sandra Martins; Froehner, Sandro José

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Conhecer o comportamento geomorfológico de bacias hidrográficas é fundamental para a elaboração de políticas públicas de conservação dos recursos naturais, para subsidiar a ocupação humana de forma que os processos erosivos sejam minimizados. Considerando-se as escassas informações sobre a bacia hidrográfica do Rio das Balsas, no sul do estado do Maranhão, este estudo teve como objetivos realizar o diagnóstico físico e apresentar as áreas suscetíveis à erosão por meio de classificação qualitativa. Para tanto, utilizaram-se informações das bases de dados da Agência Nacional de Águas, Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais e United States Geological Survey (modelo digital de elevação, hidrografia, solos e geologia). Por rotinas de geoprocessamento, foram delimitadas a bacia e as sub-bacias e obtidos os dados para o cálculo dos índices morfométricos. Além disso, foi feita a reclassificação das áreas suscetíveis a erosão, baseada no curve number, método que avalia o potencial de escoamento superficial por tipo de solo e respectivo uso. A reclassificação em quatro classes de suscetibilidade possibilitou elaborar o mapa de áreas suscetíveis à erosão. As características morfogenéticas encontradas na área mostram que são necessárias ações de manejo adequado, já que alguns tipos de solos combinados com 45% de declividade (44% da área) são as áreas mais vulneráveis aos processos erosivos. Com isso, conclui-se que o planejamento do uso e ocupação da bacia são extremamente importantes para que as características físicas da região não interfiram de maneira negativa no futuro da sua expansão, no que concerne tanto às atividades agrícolas quanto às urbanas.

    Abstract in English:

    Abstract Knowledge of the geomorphological behavior of watersheds is fundamental for the elaboration of public policies for the conservation of natural resources, to subsidize human occupation in a way that minimizes erosion processes. Considering the lack of information about the Balsas river basin, located in the south of the state of Maranhão, Brazil, this study aimed to make a physical diagnosis and indicate areas susceptible to erosion through qualitative classification. To that end, it drew on information from National Water Agency (ANA), the Geological Survey of Brazil (CPRM) and the United States Geological Survey (USGS) databases (digital elevation model, hydrography, soils and geology). Through geoprocessing routines, the basin and sub-basins were mapped and data was obtained for the calculation of morphometric indices. In addition, the areas susceptible to erosion were reclassified based on the curve number method, which assesses surface runoff potential by soil type and use. Reclassification into four susceptibility classes made it possible to map erosion susceptible areas. The morphogenetic characteristics found in the area show the need for appropriate management actions, since some types of soils, combined with 45% slope (about 44% of the area), are the most vulnerable to erosive processes. The conclusion reached was that planning of the use and occupation of the basin is extremely important to prevent the physical characteristics of the basin interfering negatively in the future of the region, as its agricultural as well as urban activities expand.
  • Qualidade microbiológica da água e dos mexilhões Perna perna (Linnaeus, 1758) cultivados em Piúma, Espírito Santo, Brasil Artigo Técnico

    Silva, Breno Ribeiro da; Menegardo, Suzana Bianquini; Aride, Paulo Henrique Rocha; Lavander, Henrique David; Spago, Flávia Regina; Souza, Thiago Bernardo de

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Este estudo objetivou verificar a qualidade microbiológica da água e dos mexilhões cultivados pela Associação dos Maricultores de Piúma (AMPI), Espírito Santo, Brasil. Foram realizadas sete coletas de água e mexilhões, mensalmente, entre outubro de 2016 e maio de 2017. Os mexilhões foram coletados nos long lines da AMPI, e em cada mês foram coletados 40 mexilhões Perna perna e 100 mL de água do local. O material coletado foi destinado ao laboratório para a realização das análises microbiológicas em duplicata, número mais provável de coliformes totais (CT) e termotolerantes (Ctt), presença ou ausência de Salmonella sp e número de unidades formadoras de colônias de Staphylococcus aureus. Os resultados mostraram que o número de Ctt nas amostras de água no mês de janeiro estavam acima do permitido pela Resolução n° 357 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Já os níveis de Ctt e Staphylococcus aureus na carne dos mexilhões mostraram-se dentro do limite aceitável pela RDC n° 12 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Entretanto, foram encontradas bactérias com características do gênero Salmonella sp nos meses de dezembro e março nos mexilhões, impossibilitando sua comercialização e seu consumo. Durante esses meses, a cidade tem alto fluxo de turistas. Por fim, recomenda-se a realização das análises microbiológicas continuamente, principalmente no período do verão, época que tem grande fluxo de turistas no município de Piúma e que registrou presença de Salmonella na carne dos mexilhões e níveis de Ctt na água acima do permitido pelas legislações vigentes.

    Abstract in English:

    ABSTRACT This study aimed to verify the microbiological quality of water and mussels cultivated by the Piúma Farmers Association (Associação dos Maricultores de Piúma — AMPI), Espírito Santo, Brazil. Seven samples of water and mussels were collected monthly from October 2016 to May 2017. The mussels were collected from the long lines of the AMPI, and in each month 40 mussels Perna perna and 100 mL of water were sampled from the site. The collected material was sent to the laboratory for duplicate microbiological analysis, Most Probable Number of Total (CT) and Thermotolerant (Ctt) coliforms, presence or absence of Salmonella sp and number of Staphylococcus aureus colony forming units. The results showed that the number of Ctt in the water samples in January was higher than that allowed by Resolution 357 of the National Environment Council (Conselho Nacional do Meio Ambiente — CONAMA). The levels of Ctt and Staphylococcus aureus in mussel meat were within the acceptable range by the Brazilian National Environment Council (Agência Nacional de Vigilância Sanitária — ANVISA) Resolution RDC No. 12. However, colonies with characteristics of Salmonella sp were found in December and March in the mussels, making it impossible to sell and consume. This period coincides with a high flow of tourists in the municipality. Finally, it is recommended to perform microbiological analyzes continuously, especially in the summer, where there are a lot of tourists in the city of Piúma, period that showed the presence of Salmonella in the meat of mussels and Ctt levels in water above the allowed current legislation.
  • Modelagem da vegetação aquática em estudos de dinâmica dos fluidos computacional Artigo Técnico

    Yamasaki, Taís Natsumi; Lima, Paulo Henrique Silva de; Xavier, Manoel Lucas Machado; Janzen, Johannes Gérson

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O objetivo deste trabalho foi apresentar, por meio da técnica dinâmica dos fluidos computacional (CFD), dois métodos utilizados nas representações conceitual e física da vegetação em meio aquático: meio poroso e elementos geométricos simplificados. Três estudos de caso, que incluem um wetland flutuante e manchas de vegetação, exemplificam a aplicação dos métodos, mostrando suas vantagens e desvantagens. Nas etapas da geometria e da malha, a representação da vegetação como meio poroso é mais simples, prática e rápida do que a da vegetação como elementos geométricos simplificados. Porém, na parte da modelagem das equações, o método do meio poroso não consegue capturar os processos de mistura no interior da vegetação, enquanto o método dos elementos geométricos simplificados consegue.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The goal of this work was to present, through computation fluid dynamics (CFD), two methods used in the conceptual and physical representation of vegetation in aquatic environments: the porous media approach and the simplified geometric elements. Three case studies, including a floating wetland and patches of vegetation, exemplify how the methods are applied, showing their advantages and disadvantages. At the geometry and meshing stage, the porous media approach shows to be simpler, faster, and more practical than the simplified geometric elements. However, in the equation modeling, the porous media approach is not able to capture the mixing processes inside the vegetation, while the simplified geometric elements method can capture those processes.
  • Venturi: dispositivo de cavitação hidrodinâmica para acelerar a síntese de biodiesel Artigo Técnico

    Rezende, Guilherme Bassi; Fernandes, David Maikel; Ferreira, Deusmaque Carneiro; Gonçalves, Julio Cesar de Souza Inácio

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do Venturi para a síntese de biodiesel a partir de óleo comestível residual em rota metílica. Para tanto, foi construído em escala de laboratório um aparato experimental constituído de um tanque de 5,2 L e um dispositivo Venturi projetado para produzir o fenômeno de cavitação. A produção de biodiesel foi avaliada em três diferentes pressões de entrada do Venturi: 4,4; 2,9; e 1,4 bar. Os teores de ésteres metílicos foram determinados por cromatografia gasosa. O tempo de síntese de 5,2 L de biodiesel, com o Venturi, foi de 23,2 segundos (ou 4,5 segundos por litro de biodiesel produzido), o que equivale a um único ciclo de passagem pelo sistema a pressão máxima (4,4 bar). Nessa condição, o rendimento dos teores de ésteres foi superior a 98%. Não há na literatura outro caso de síntese tão rápida como a encontrada neste trabalho. A caracterização do biodiesel mostrou que os parâmetros viscosidade cinemática, índice de acidez, ponto de entupimento a frio e massa específica estão dentro dos limites estabelecidos pela Agência Nacional de Petróleo. A comparação com outros estudos da literatura mostrou que o Venturi é superior às placas de orifício na síntese de biodiesel.

    Abstract in English:

    Abstract The objective of this work was to evaluate the potential of Venturi in the synthesis of biodiesel from residual edible oil in a methyl route. For this purpose, an experimental apparatus consisting of a 5.2 L tank and a Venturi device designed to produce the cavitation phenomenon was constructed in laboratory scale. Biodiesel production was evaluated at three different Venturi inlet pressures: 4.4; 2.9; and 1.4 bar. Methyl esters contents were determined by gas chromatography. Biodiesel synthesis time with the Venturi device was 23.2 seconds (or 4.5 seconds per liter of biodiesel produced), which is equivalent to a single cycle of the system at maximum pressure (4.4 bar). In this condition, the yield of the ester contents was greater than 98%. There is no other case of synthesis as fast as that found in this work. The biodiesel characterization showed that the parameters kinematic viscosity, acidity index, cold clogging point, and specific mass are within the limits established by National Agency of Petroleum Natural Gas and Biofuels (Agência Nacional de Petróleo). The use of Venturi, as a cavitation device, was shown to be more efficient in biodiesel synthesis than other devices, such as orifice plates.
  • Eletrocoagulação como pós-tratamento do efluente de um wetland construído de escoamento vertical Artigo Técnico

    Goerck, Janaina; Wolff, Delmira Beatriz; Araújo, Ronaldo Kanopf de; Decezaro, Samara Terezinha

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A eletrocoagulação (EC) foi aplicada como tratamento terciário para o efluente de wetland construído de escoamento vertical (WCV). O sistema de EC compreendeu um reator cilíndrico de vidro (1 L) e eletrodos de alumínio conectados a uma fonte de alimentação de corrente contínua. O estudo foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira, as condições operacionais do reator foram delimitadas por meio de um experimento bifatorial 32 (3×3) de natureza quantitativa × quantitativa, analisando intensidade de corrente e tempo. Com base nos resultados obtidos, a regressão linear resultou na combinação de 1,3 A e 18 min, com custo operacional elétrico de 2,71 R$.m−3. Em seguida, realizou-se a etapa de monitoramento durante quatro meses, aplicando a EC sob essas condições fixas estabelecidas. As eficiências médias de remoção alcançadas foram de 99,7% para P-PO43-, 20,6% para N-NO3−, 2,37 log de coliformes totais, 2,35 log de Escherichia coli, 84,9% para demanda química de oxigênio, 95% para turbidez, 95,1% para cor aparente, aumento de 19% no pH, de 18,6% na temperatura e diminuição de 15,8% na condutividade elétrica. O tratamento demonstrou elevadas e homogêneas eficiências de remoção dos poluentes, principalmente para P-PO43-, indicando que a EC produz efluente com menor potencial poluidor e é indicada para tratamento de efluente doméstico em nível terciário.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Electrocoagulation (EC) was applied as a tertiary treatment for the effluent of a vertical flow constructed wetland (VFCW). The EC system was composed of a cylindrical glass reactor (1 L) and aluminum electrodes connected to a DC power supply. The study was developed in two stages. In the first, the reactor operating conditions were set by a 32 (3×3) two-factor experiment, quantitative × quantitative, analyzing current intensity and time (current × time). Based on the results, the linear regression resulted in the combination of 1.3 A and 18 min, with an electric operation cost of 2.71 $.m−3. Next, the monitoring stage was conducted for four months, applying the EC under the established conditions. The mean removal efficiencies were 99.6% for P-PO43-, 20.6% for N-NO3−, 2.37 log of total coliforms, 2.35 log of Escherichia coli, 84.8% for chemical oxygen demand, 94.9% for turbidity, 95% for apparent color, an increase of 18.9% in pH and of 18.6% in temperature, and a decrease of 15.8% in electrical conductivity. The treatment showed high and homogeneous pollutant removal efficiencies, mainly for P-PO43-, indicating that the EC produces an effluent with lower polluting potential and it is recommended in the tertiary treatment of domestic wastewater.
  • Análise do monitoramento ambiental da incineração de resíduos sólidos urbanos na Europa e a necessidade de alterações na legislação brasileira Artigo Técnico

    Cardozo, Bárbara Cristina; Mannarino, Camille Ferreira; Ferreira, João Alberto

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A incineração é uma tecnologia de tratamento térmico de resíduos sólidos cujo principal objetivo é a redução do volume e da massa dos resíduos a serem depositados em aterros. Os incineradores construídos nas últimas décadas trazem a possibilidade de recuperação energética dos resíduos, na forma de vapor e/ou energia elétrica, entretanto essa tecnologia ainda gera questionamentos sobre possíveis impactos ambientais relacionados às suas emissões. A incineração é regulada na Europa por legislação específica que, entre outras questões, obriga a divulgação de dados de monitoramento ambiental de incineradores. No presente trabalho, são analisados dados de emissões atmosféricas de incineradores associados à Confederation of European Waste-to-Energy Plants (CEWEP), por meio de buscas nos websites dos respectivos incineradores, em artigos científicos e relatórios técnicos. Foram examinados dados de monitoramento de todos os poluentes de medição contínua e periódica definidos na legislação da UE, em séries temporais de 2010 a 2017. Todos os valores médios anuais de emissões nos incineradores analisados estiveram abaixo dos limites definidos pela diretiva europeia, com pequena variação ao longo dos anos observados. A comparação dos padrões de emissão europeus com os brasileiros mostra a necessidade de mudança na legislação local referente à incineração para que, caso essa tecnologia seja implementada no Brasil, ela possa operar respeitando limites seguros, com garantia de minimização de impactos ao ambiente e às populações do entorno.

    Abstract in English:

    Abstract Incineration is a solid waste treatment technology whose main purpose is to reduce the volume and mass of the waste to be disposed of in landfills. The incinerators built in the last decades bring the possibility of energy recovery from waste, in the form of steam and/or electric energy. However, this technology still raises questions about possible environmental impacts related to its emissions. Incineration is regulated in Europe through specific legislation which, among other issues, requires the disclosure of environmental monitoring data for incinerators. In the present work, atmospheric emissions data from incinerators associated with the Confederation of European Waste-to-Energy Plants (CEWEP) are analyzed by searching the websites of the respective incinerators, scientific articles and technical reports. Monitoring data on all continuous and periodic measured pollutants defined in the legislation in time series from 2010 to 2017 were analyzed. All annual average emission values of the incinerators analyzed were below the limits defined by the European Union's Directive, with little variation over the observed years. The comparison of European with Brazilian emission standards shows the need for a change in local legislation on incineration so that, if this technology is implemented in Brazil, it will operate within safe limits, with a guarantee of minimizing impacts on the environment and surrounding populations.
  • Compostos voláteis associados ao risco carcinogênico e não carcinogênico Artigo Técnico

    Cerbaro, Daniela; Demarco, Carolina Faccio; Caballero, Cassia Brocca; Siqueira, Tirzah Moreira

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O presente trabalho consiste na avaliação da existência de risco e sua quantificação em casos de vazamentos de derivados do petróleo em uma refinaria localizada na Região Sudeste do Brasil. A área apresenta solo subsuperficial e água subterrânea contaminados por hidrocarbonetos de petróleo e outras substâncias em consequência do funcionamento de uma refinaria. Foram consideradas as vias de exposição por inalação aos contaminantes presentes nesses dois meios. A quantificação do risco de câncer e do quociente de perigo foi realizada para cada substância química, permitindo verificar que, para a exposição a água subterrânea contaminada, não houve efeito carcinogênico e não carcinogênico para os compostos analisados por meio da via de inalação. Já para a exposição a solo subsuperficial contaminado, verificou-se que todos os elementos detectados apresentaram riscos carcinogênicos para ambas as condições analisadas (ambiente aberto e fechado) e ambos os receptores (trabalhadores e comercial). Os elementos benzeno, tolueno, etilbenzeno, o-xileno e m-xileno apresentaram risco não carcinogênico para ambientes fechados em solo subsuperficial contaminado. Em ambientes abertos, somente o xileno,m- não apresentou risco não carcinogênico. Para receptores trabalhadores, somente o benzeno apresentou risco não carcinogênico. Destaca-se a grande importância do gerenciamento de risco para posterior recuperação dessa área afetada.

    Abstract in English:

    Abstract The present study was an assessment and risk quantification of derivatives from oil spill at a refinery located in the Southeast of Brazil. The area presents subsurface soil and groundwater contaminated by petroleum hydrocarbons and other substances from the refinery. Inhalation exposure routes have been evaluated due to the presence of contaminants in the affected area. Risk quantification and hazard ratio were performed for each chemical substance, allowing to verify that, for exposure from contaminated groundwater, there was no carcinogenic and non-carcinogenic effect considering the inhalation route. As for exposure to contaminated subsurface soil, all the elements were detected as having the carcinogenic risk for both analyzed conditions (open and closed environments), and both receptors (worker and commercial). The elements Benzene, Toluene, Ethylbenzene, o-Xylene, and m-Xylene, have presented a non-carcinogenic risk for closed environments from contaminated subsurface soil. In open environments, only m-Xylene did not present non-carcinogenic risk. For the workers receptors, only Benzene has presented a non-carcinogenic risk. It might be highlighted the importance of risk management for the subsequent recovery of this affected area.
  • Avaliação de bacias de detenção de águas pluviais implantadas no município de São Carlos (SP), Brasil Artigo Técnico

    Rodríguez, Carlos Andrés Martínez; Teixeira, Bernardo Arantes do Nascimento

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O processo de urbanização e a impermeabilização do solo provocam alterações no balanço hídrico, gerando maior percentagem de escoamento superficial, com o aumento da frequência e da magnitude de inundações. Para mitigar esses impactos, podem ser implantadas bacias de detenção (BD) que diminuem os picos de vazão. Este trabalho teve como objetivo avaliar as BD implantadas no município de São Carlos (SP), por meio de variáveis relativas a aspectos físicos, de gestão e integração urbana (posição, isolamento, conservação, uso, enchimento/ esvaziamento, processos construtivos, manutenção, custos). Para tanto, foram realizadas visitas in loco a cada uma das 26 unidades identificadas, em momentos com e sem evento de precipitação. Também foram consultados os projetos de drenagem e foram feitas entrevistas com agentes envolvidos. Como resultado, observou-se que todas as unidades previam somente a função hidrológica, que vem sendo atendida na medida em que ocorre o enchimento e posterior esvaziamento por meio de orifício de fundo em menos de 24 horas (exceto em três casos onde somente há infiltração no solo). Não há preocupação de integração com o espaço urbano nem de se encontrarem outros usos para o espaço ocupado pelas unidades. Observou-se uma tendência de falta de manutenção frequente, com crescimento excessivo de vegetação, principalmente naquelas sob gestão pública. Os custos obtidos de implantação variaram em torno de valores mencionados na literatura. Mesmo considerando que o controle hidrológico está sendo atendido, recomendam-se melhorias quanto à manutenção, bem como uma mudança de paradigma na concepção das BD, que passe a prever usos múltiplos.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The accelerated urbanization process, together with a disordered occupation of the land, causes changes in the water balance, generating a greater percentage of surface runoff and increasing the frequency and magnitude of floods. As a measure to mitigate these impacts, detention basins (DB) are implemented in the urban environment to reduce the peak flow. This study aimed to evaluate the DB built in São Carlos (SP), Brazil, through established variables related to physical as well as management and urban integration aspects (position, insulation, conservation, use, filling/emptying, construction processes, maintenance, costs). For this purpose, on-site visits were made to each of the 26 identified units, with or without precipitation events. Drainage projects were also consulted and interviews were conducted with agents involved in the issue. Results showed that all units serve only a hydrological function, through the filling and subsequent emptying of stored water by means of a bottom hole in less than 24 hours (except in three cases where there is only soil infiltration). There is no concern about integration with the urban space or about finding other uses for the space occupied by the units. There is a tendency of lack of frequent maintenance, with excessive vegetation growth, especially in units under public management. The costs of implementation vary around values mentioned in the literature (between R$ 50 and R$ 25/m3). Although hydrological control is being provided, improvements in maintenance are recommended, as well as a paradigm shift in design that allows for multiple uses for DB.
  • Avaliação da qualidade de águas de chuva armazenadas em cisternas de placas e de polietileno em um município do semiárido do estado da Paraíba Artigo Técnico

    Machado, Taysa Tamara Viana; Dias, Jobson Targino; Azevedo, Azamor Cirne de; Gadelha, Carmem Lucia Moreira; Silva, Tarciso Cabral da

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Neste trabalho é apresentada uma avaliação das águas de chuva armazenadas em cisternas no semiárido do estado da Paraíba. Foram coletadas e analisadas amostras de água de cisternas de placas de concreto (CPLA) e de polietileno (CPOL), buscando-se verificar se há diferenças entre os parâmetros de qualidade da água nos dois tipos de cisternas. Foram aplicados testes estatísticos para detectar se há diferenças entre os parâmetros físico-químicos pH, temperatura, turbidez, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, oxigênio dissolvido, alcalinidade, cor, dureza, cloreto, amônia, sulfato, salinidade e nitrato. Também foram feitas análises da variabilidade dos parâmetros e verificações de conformidade de acordo com a Portaria n° 5/2017 do Ministério da Saúde que estabelece os padrões de potabilidade da água. Entre os parâmetros analisados nas amostras de água provenientes das CPLA e CPOL, os que apresentaram confirmação da hipótese de igualdade de médias foram cloreto, oxigênio dissolvido e sulfato. Houve maior variabilidade da alcalinidade e da salinidade nas águas das CPLA em relação às das CPOL. Quase todos os parâmetros físico-químicos apresentaram-se em conformidade com a portaria, com exceção de cor, pH e turbidez.

    Abstract in English:

    ABSTRACT An evaluation of rainwater stored in cisterns in the semiarid region of the state of Paraíba is presented in this paper. Water samples from concrete plates cisterns (CPLAs) and polyethylene ones (CPOLs) were collected and analyzed in order to verify whether there are differences between water quality parameters in the two types of cisterns. Statistical tests were applied to detect whether there are differences between the physical and chemical parameters pH, temperature, turbidity, electrical conductivity, total dissolved solids, dissolved oxygen, alkalinity, color, hardness, chloride, ammonia, sulfate, salinity, and nitrate. Analyses of the variability of the parameters and verifications of compliance were also carried out in accordance with the Ministry of Health Consolidation Ordinance 05/2017, which establishes water potability standards. Among the parameters analyzed in the water samples from the CPLAs and CPOLs, those that confirmed the hypothesis of equality of means were chloride, dissolved oxygen, and sulfate. There were higher alkalinity and salinity variability in CPLAs waters in relation to these parameters in CPOLs. Almost all physicochemical parameters were in compliance with the ordinance, and the exception were color, pH, and turbidity.
  • Uma análise multicritério de alternativas para o tratamento de resíduos sólidos urbanos do município de Juazeiro do Norte no Ceará Artigo Técnico

    Müller, Luiz Neto Paiva e Silva; Arruda, João Bosco Furtado; Alcantara, Rosane Lucia Chicarelli; Pereira, Rafaela Lourençano

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Gestores públicos necessitam planejar e implementar alternativas sustentáveis de gestão de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) que contenham unidades de tratamento de resíduos. Entretanto, a seleção de alternativas de tratamento de resíduos é um processo complexo, sendo necessário considerar diferentes critérios. Nesse sentido, este artigo tem o objetivo de analisar diferentes alternativas de tratamento de RSU para o município de Juazeiro do Norte no Ceará, Brasil, por meio da avaliação dos critérios econômico, ambiental, social, técnico e regulatório. Para alcançar esse objetivo, aplicou-se o método multicritério de apoio à decisão Analytic Hierarchy Process (AHP), com o auxílio de diversas técnicas quantitativas de projeção e de dados coletados em campo e em fontes secundárias. Os resultados mostram que as alternativas 1 (centro de triagem manual e unidade de compostagem descentralizados) e 3 (centro de triagem manual e biodigestor descentralizados) são as opções de tratamento de RSU mais favoráveis para o município, com percentual de 25,11 e 24,97%, respectivamente. As alternativas descentralizadas (1 e 3) levam vantagem sobre as centralizadas 2 (centro de triagem automatizado e unidade centralizada de compostagem), 4 (centro de triagem automatizado e biodigestor centralizado) e 5 (centro de triagem automatizado e incinerador) em virtude, principalmente, da maior geração de empregos e viabilidade técnica. Entretanto, com a realização da análise de sensibilidade em uma avaliação na qual o critério econômico tinha peso superior ou igual a 70%, constatou-se que o resultado geral mudaria e as alternativas centralizadas 2 e 4, com melhores resultados econômicos, seriam apontadas como as melhores opções.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Worldwide, public managers need to plan and implement sustainable alternatives for the management of Municipal Solid Waste (MSW) that consider waste treatment plants. However, the selection of waste treatment alternatives is a complex process which must consider different criteria. In this sense, the present article had the objective of analyzing different MSW treatment alternatives for the municipality of Juazeiro do Norte in Ceará, Brazil, through the evaluation of economic, environmental, social, technical, and regulatory criteria. The Multicriteria Decision Making Method AHP (Analytic Hierarchy Process) was applied, supported by several quantitative techniques of projection and data collected in the field and in secondary sources. The results show that alternatives 1 (decentralized manual sorting center and composting units) and 3 (decentralized manual sorting center and anaerobic digesters) are the most favorable MSW treatment options for Juazeiro do Norte, with a percentage of 25,11 and 24,97%, respectively. The decentralized alternatives 1 and 3 have an advantage over the centralized alternatives 2 (automated sorting center and centralized composting unit), 4 (automated sorting center and centralized biodigester) and 5 (automated sorting center and incinerator) due, mainly, to the greater generation of jobs and technical feasibility. However, sensitivity analyzes enhances that, in an evaluation in which the economic criteria had a weight greater than or equal to 70%, the overall result would change significantly and the centralized alternatives 2 and 4, alternatives with better economic results, would be considered as the best MSW treatment options.
  • Estudo de propriedades físico-químicas na avaliação da adsorção em biocarvão produzido com folhas de amendoeira-da-praia Artigo Técnico

    Souza, Carolina Carvalho de; Suzuki, Katia Noriko; Latini, Rose Mary; Canesin, Fatima de Paiva; Teixeira, Ana Maria Rangel de Figueiredo; Bernedo, Alfredo Victor Bellido

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Este estudo avaliou as propriedades físico-químicas envolvidas no processo de adsorção para subsidiar o potencial uso de biocarvão produzido com folhas secas de amendoeira-da-praia, Terminalia catappa, como remediador em águas contaminadas com metais. O biocarvão utilizado foi produzido por conversão à baixa temperatura e caracterizado por apresentar bandas de O-H, CH2, C-O e C-O-C; teores de 48,8% de carbono, 46,6% de oxigênio, 3,3% de hidrogênio e demais entre enxofre e nitrogênio; presença de macroporos e passado em peneira (100 mesh). Para o estudo, preparou-se um coquetel de radiotraçadores (Co-57, Mn-54 e Zn-65), que foi adicionado à água deionizada e massas de biocarvão com o objetivo de obter parâmetros tais como pH, tempo de equilíbrio e capacidade de adsorção por meio das isotermas de Langmuir e Freundlich. O detector de Germânio Hiperpuro foi utilizado para quantificar as atividades dos radiotraçadores por meio da técnica de espectroscopia gama para geração e tratamento de dados. Os resultados obtidos mostraram aumento na adsorção do pH 3,8 em diante e tempo de equilíbrio de 30 minutos ou mais. As isotermas de Langmuir e Freundlich construídas apresentaram bons ajustes, com valores de n maiores que 1, indicando preferência dos metais pelo material adsorvente. Além disso, levando-se em conta a competição pelos sítios ativos e a concentração inicial das soluções (ordem de picogramas), foram encontradas capacidades de adsorção de 1,273 ng.g-1 para o Zn-65, de 3.271 ng.g-1 para o Co-57 e de 9,026 ng.g-1 para o Mn-54.

    Abstract in English:

    ABSTRACT This study evaluated the physical-chemical properties of the adsorption process in biochar produced from dry leaves of beach-almond, Terminalia catappa, as a useful tool for remediation purposes in water contaminated with metals. The biochar was characterized by having: bands of O-H, CH2, C-O, and C-O-C; contents of 48.8% carbon, 46.6% oxygen, 3.3% hydrogen and the others between sulfur and nitrogen; the presence of macropores; and being sieved (100 mesh). Parameters such as pH, equilibrium time and adsorption capacity by the Langmuir and Freundlich isotherms were determined from experiments using a radiotracer cocktail (Co-57, Mn-54 and Zn-65) which was added to deionized water and a constants mass of biochar. The high-purity germanium detector (HPGe) was used to quantify the radiotracer activity by gamma spectroscopy. The results showed better adsorption from pH 3.8 and 30 minutes equilibrium time. The Langmuir and Freundlich isotherms had a good model fit, with n values higher than 1, and showed affinity between the metals and the biochar. The adsorption capacities of Zn-65, Co-57 and Mn-54 were 1.273 ng.g−1, 3.271 ng.g−1 and 9.026 ng.g−1, respectively.
  • Avaliação da influência da estação de tratamento de efluente de Catanduva (SP) na qualidade da água do rio São Domingos Artigo Técnico

    Fonseca, Wagner Cleyton; Tibiriçá, Carlos Eduardo Junqueira de Azevedo

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O efluente sanitário bruto é um dos responsáveis pela poluição de rios urbanos, e a instalação de estações de tratamento de efluentes (ETE) exige uma avaliação comparativa do comportamento desses rios antes e depois da ETE. Este trabalho objetivou avaliar a qualidade da água do rio São Domingos (RSD) após o início da operação da ETE Catanduva (SP), cujas eficiências médias de remoção foram: demanda bioquímica de oxigênio (93,71%), nitrogênio amoniacal (73,12%), fósforo total (25,70%), turbidez (85,16%) e ST (31,75%). Foram utilizados 768 dados coletados pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo a montante e a jusante de Catanduva (SP). Obras de dragagem realizadas durante o período avaliado foram responsáveis por um significativo decréscimo temporário na qualidade da água do RSD em Catanduva. Após dois anos do início da operação da ETE, houve significativa melhoria na qualidade do RSD, com redução das concentrações médias de DBO (de 20,97 para 5,73 mg.L−1), nitrogênio amoniacal (de 3,84 para 0,99 mg.L−1) e Escherichia coli (de 105 para 104 UFC.100 mL−1) e aumento da concentração de oxigênio dissolvido (de 0,90 para 3,12 mg.L−1). A análise de componentes principais indicou que a qualidade do rio a jusante de Catanduva está-se aproximando da boa qualidade verificada a montante da cidade. Esses dados sugerem que o RSD pode futuramente ser classificado como Classe 3 (Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente — CONAMA n° 357/05) e até ser utilizado para abastecimento humano, reduzindo a elevada demanda de água subterrânea na região.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Non-treated wastewater is responsible for the pollution of urban rivers, and it is mandatory to evaluate the behavior of these rivers before and after the construction of a Wastewater Treatment Plant (WWTP). The aim of this study was to evaluate the water quality of São Domingos River (SDR) after the start of the Catanduva/SP WWTP operation, whose average removal efficiencies were: biochemical oxygen demand (BOD; 93.71%), ammonia nitrogen (73.12%), total phosphorus (25.70%), turbidity (85.16%), and total solids (31.75%). We used 768 data collected upstream and downstream of the city of Catanduva/SP, previously analyzed by CETESB (state environmental agency). Dredging works carried out during the evaluated period were responsible for a significant temporary worsening in the water quality of the SDR in Catanduva. Two years after the beginning of the Catanduva WWTP, there was a significant improvement in SDR water quality, with a reduction in the average concentrations of BOD (20.97 to 5.73 mg.L−1), ammonia nitrogen (3.84 for 0.99 mg.L−1), and Escherichia coli (105 to 104 CFU.100 mL−1) were reduced; and DO concentration (0.90 to 3.12 mg.L−1) increased. The Principal Component Analysis (PCA) indicated that the water quality of the river downstream of Catanduva is approaching the same quality verified upstream of the city. These data suggest that SDR may be considered a Class 3 river (Resolution CONAMA 357/05) in the future and may even be used for human supply, reducing the high demand for groundwater in the region.
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