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Engenharia Sanitaria e Ambiental, Volume: 27, Número: 1, Publicado: 2022
  • Uso do peróxido de hidrogênio no controle de cianobactérias – uma perspectiva bioquímica Revisão Da Literatura

    Reis, Kelly Cristina dos; Capelo Neto, José

    Resumo em Português:

    RESUMO As florações de cianobactérias vêm aumentando em intensidade e frequência em todo o mundo, ameaçando a sustentabilidade dos recursos aquáticos e o abastecimento humano. A construção de reservatórios, o uso de fertilizantes artificiais e o descarte de esgotos não tratados são os principais motores dessa expansão. As alterações climáticas, como o aquecimento global, as chuvas e as secas extremas, têm contribuído para a acelerar esse processo. Qualquer medida de mitigação dessas florações deve considerar os impactos sobre os outros organismos, os custos, além dos resíduos gerados. Nessa perspectiva, a aplicação do peróxido de hidrogênio em reservatórios artificiais traz uma série de vantagens para o controle a curto prazo, sendo uma das principais a destruição seletiva de cianobactérias. Apesar de vários estudos indicarem que as cianobactérias são o alvo preferencial do peróxido de hidrogênio, uma explicação bioquímica desse fenômeno ainda não foi encontrada. Este trabalho, portanto, procura congregar assuntos relacionados a esse tema e traz também uma coletânea de experiências recentes sobre o uso em escala real do peróxido de hidrogênio, apontando as principais lacunas de conhecimento que deverão ser preenchidas caso sua utilização em reservatórios seja para abastecimento. Uma das lacunas a ser preenchida está relacionada às vantagens do peróxido de hidrogênio sobre outros métodos de controle, pois apresentam maior eficiência no controle de cianobactérias posto que são preferencialmente destruídos pelo peróxido de hidrogênio, em relação aos fitoplânctons, sendo, dessa forma, importante o estudo de técnicas de aplicação do peróxido de hidrogênio em reservatórios de grande porte.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Cyanobacterial blooms are increasing in intensity and frequency throughout the world, threatening the sustainability of aquatic resources and human supplies. The construction of reservoirs, the use of artificial fertilizers and the disposal of untreated sewage are the main engines of this expansion. Climate change, such as global warming, rainfall and extreme droughts, has contributed to accelerate this process. Any mitigation measure of the blooms should consider the impacts on the other organisms, the costs beyond the waste generated. In this perspective, the application of hydrogen peroxide in the artificial reservoirs has a number of advantages for short-term control, one of the main ones being the selective destruction of cyanobacteria. Although several studies indicate that cyanobacteria are the preferred target of hydrogen peroxide, a biochemical explanation for this phenomenon has not yet been found. This work, therefore, seeks to gather subjects related to this topic and brings a collection of recent experiences on the real scale use of hydrogen peroxide, pointing out the main knowledge gaps that should be filled if their use in reservoirs is for supply. One of the gaps to be filled is related to the advantages of hydrogen peroxide over other control methods, as they present greater efficiency in the control of cyanobacteria, as they are preferentially destroyed by hydrogen peroxide in relation to phytoplankton, therefore, it is important to study the application techniques of hydrogen peroxide in large reservoirs.
  • Equações adimensionais para determinação de vazões máximas para diferentes tempos de retorno em regiões semiáridas Artigo Técnico

    Rocha, Jefferson Sousa; Lima Neto, Iran Eduardo

    Resumo em Português:

    RESUMO Na concepção de obras hidráulicas, como as barragens, necessita-se, para um dimensionamento seguro, de estudos referentes às vazões máximas. O estado do Ceará é caracterizado por apresentar um número elevado de reservatórios projetados por equações empíricas antigas. Entretanto, devido aos poucos dados existentes em algumas regiões, necessita-se transpor informações das regiões monitoradas para as não monitoradas. Este trabalho elaborou modelos de regionalização para a obtenção de vazões máximas para períodos de retorno de 1.000 e 10.000 anos em barragens localizadas no Ceará. As variáveis empregadas nas equações foram: área de drenagem da bacia, comprimento do rio principal, tempo de concentração, precipitação com duração de uma hora e diferença de cota entre o exultório e o ponto mais remoto da bacia. Utilizaram-se os dados de projeto de 30 barragens e calcularam-se as vazões máximas por meio do software HEC-HMS. Os testes estatísticos e os valores dos coeficientes de determinação (0,95) permitem considerar as equações adimensionais propostas consistentes e passíveis de serem utilizadas em análises preliminares de projetos hidráulicos.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT In the design of hydraulic works, such as dams, studies referring to the peak flow rates are required for safe dimensioning. The state of Ceará is characterized by having a high number of reservoirs designed by ancient empirical equations. However, due to the limited data available in some regions, it is necessary to transpose information from monitored regions to unmonitored ones. This work elaborated regionalization models to obtain peak flows for return periods of 1,000 and 10,000 years in dams located in Ceará. The variables used in the equations were: drainage area of the basin, length of the main river, concentration time, rainfall lasting 1 hour, and the difference in elevation between the basin and the most remote point of the basin. Project data from 30 dams were used and the peak flows were calculated using the HEC-HMS software. The statistical tests and the values of the determination coefficients (0.95) allow to consider the proposed dimensionless equations consistent and capable of being used in preliminary analyzes of hydraulic projects.
  • Rotas tecnológicas, desafios e potencial para valoração energética de resíduo sólido urbano por coprocessamento no Brasil Artigo Técnico

    Torres, Vitor Alvarenga; Lange, Liséte Celina

    Resumo em Português:

    RESUMO Mais de dez anos depois da implantação da Política Nacional de Resíduos Sólidos, por meio da Lei federal n° 12.305/2010, a elaboração e a execução de políticas públicas com resultados positivos na gestão dos resíduos sólidos urbanos são precárias. O coprocessamento desses produtos em fornos de clínquer pode ser uma alternativa viável para melhorar esse cenário, mas encontra diversas dificuldades de ordem técnica e econômica. Neste trabalho, estimou-se a composição e a gravimetria dos resíduos no Brasil com base em dados secundários, de forma a estimar o poder calorífico inferior resultante de diferentes formas de pré-tratamento desses produtos: triagem de orgânicos, triagem de orgânicos e inertes, secagem para redução da umidade e combinação das três estratégias. Com base nos valores obtidos de poder calorífico, estima-se a capacidade de coprocessamento de resíduos pré-tratados pelas indústrias nacionais que possuem licenciamento ambiental para essa atividade. O tratamento prévio dos resíduos resultou em aumentos entre 20 e 56% em relação ao cenário-base. Observou-se que, para o cenário sem triagem, mas com secagem térmica do resíduo, até 8% dos resíduos com destinação inadequada no Brasil atualmente podem ser recebidos por indústrias de cimento para o coprocessamento, desde que haja viabilidade técnica para sua substituição e transporte.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT More than ten years after the implementation of the Solid Waste Nacional Policy by Brazilian Federal Law nº 12.305/2010, elaboration and execution of public policies with positive results in Municipal Solid Waste management is precarious. Coprocessing of Municipal Solid Waste in cement kilns can be a viable alternative for improving this scenario, but still encounters many technical and economical challenges. In this study, an estimate of the mean gravimetric composition of Municipal Solid Waste in Brazil is presented, based on secondary data, so as to estimate the resultant lower heating value resultant of different Municipal Solid Waste pre-treatment alternatives; separation of the organic fraction, separation of organic and inert fraction, drying of Municipal Solid Waste and all strategies combined. Based on the obtained lower heating value, an estimate of the yearly potential of Municipal Solid Waste coprocessing in industries already licensed for coprocessing of waste in Brazil is presented. Pre-treatment of Municipal Solid Waste resulted in lower heating value improvements ranging from 20 to 56% when compared to the base scenario. It is observed that, in the scenario where the Municipal Solid Waste is dried but not triaged, up to 8% of the Municipal Solid Waste that is currently disposed inappropriately in Brazil could be received by cement industries for coprocessing, as long as there is technical feasibility for the substitution and transportation.
  • Análise de sistema de distribuição de água real no sul de Minas Gerais com o uso de sistema de informação geográfica Artigo Técnico

    Freitas, Cláudio Lindenberg de; Silva, Fernando das Graças Braga da; Silva, Alex Takeo Yasumura Lima; Barbedo, Matheus David Guimarães

    Resumo em Português:

    RESUMO As perdas físicas de água em uma rede de distribuição podem ser causadas pelo excesso de pressão na rede, erroneamente associada a bom atendimento. Assim, é necessário não apenas reduzir o excesso de pressão, mas também saber onde ocorrem as perdas para providenciar soluções. O uso de ferramentas, como o Sistema de Informações Geográficas, e as simulações computacionais da rede são essenciais para a redução de perdas. Foi então realizado o estudo de uma rede real de distribuição de água em uma região montanhosa do sul de Minas Gerais, por meio do levantamento do setor a ser estudado, com o uso desse sistema de informações, e então feitas três simulações com o uso do software Epanet 2.0, sendo uma delas o cenário-base de referência para comparação com os cenários onde se realizaram melhorias. Depois, foram feitos mapas com o uso de do mesmo sistema informacional para levantamento das pressões e das mudanças realizadas na rede. Também foi feita uma projeção populacional no horizonte de 20 anos, tomando como partida o ano de 2020, para verificar se os indicadores de eficiência energética decairiam ao longo do tempo, com o aumento da população. Assim, os resultados dos três cenários (base, 32 e 35) foram 57,4, 48,2 e 46,6%, respectivamente, indicando redução de perdas conforme a redução da pressão nos cenários, e os indicadores de eficiência energética mostraram uma queda ao longo do horizonte estudado, contudo aceitáveis. Conclui-se que o uso desse sistema aplicado à rede de distribuição de água contribuiu para as análises com vistas à redução das perdas reais e de eficiência hídrica e energética em redes de distribuição de água.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Excess of water head usually is misidentified as synonymous of good service, leading to water losses in the distribution network. Reducing excess of pressure and identify leaks using tools like Geographic Information Systems and computational simulations is essential to reduce water losses. The study was carried out simulating a real water distribution system in a mountainous city of south of Minas Gerais, with Geographic Information Systems survey of the region and three simulations using the Epanet software, one of which being the original scenario to compare with improved ones. Subsequently, maps using Geographic Information Systems assess pressure and modifications at the network were generated. A populational projection with a 20-year horizon, starting in 2020, was also carried out to assess whether energy efficiency indicators would decrease over time with the increase in population. The losses at base scenario and scenarios 32 and 35 was 57.4, 48.2, and 46.6%, showing a reduction in losses along pressure reduction, and energy efficiency indicators showed a decrease over the studied horizon, though still acceptable. This article concludes that the use of Geographic Information Systems applied to the water distribution network contributed to the analysis to reduce real losses and water and energy efficiency in water distribution networks.
  • Abordagem baseada em sistemas de informação geográfica para avaliação da viabilidade locacional da produção de biometano a partir de gás de aterro sanitário e injeção em dutos no Brasil Technical Article

    Veiga, Ana Paula Beber; Stramieri Silva, Ramatys; Martins, Gilberto

    Resumo em Português:

    RESUMO O biometano pode substituir facilmente os combustíveis fósseis, incluindo o gás natural, que possui propriedades físicas e químicas similares. No Brasil, os resíduos sólidos urbanos são descartados predominantemente em aterros sanitários. O gás dos aterros sanitários é empregado principalmente na geração de eletricidade, mas ainda em níveis baixos quando comparado ao potencial existente. A produção de biometano a partir do gás de aterro pode ser uma alternativa para explorar o potencial existente, mas a rede de gasodutos do Brasil é bastante limitada e concentrada ao longo da costa do país. Nesse contexto, esta pesquisa buscou identificar a viabilidade locacional do uso de gás de aterro sanitário para produzir biometano e injetá-lo em dutos, considerando o potencial disponível e sua proximidade com a rede de dutos existente no Brasil. O software QGis foi utilizado para integrar as informações. Foram considerados viáveis arranjos territoriais com uma capacidade de produção de biometano maior que 15.000 Nm3 dia−1 e localizados a até 50 km da rede de gasodutos. A pesquisa estimou uma produção potencial equivalente a 3.407.027 Nm3 dia−1 de biometano a partir de aterros sanitários no Brasil. Esse potencial corresponde a 6% do consumo de gás natural do país em 2019 e é quase 32 vezes maior que a produção de biometano de todos os substratos utilizados com essa finalidade naquele ano. Os resultados indicam a adequação do uso de sistemas de informação geográfica para identificar regiões que podem se beneficiar da produção de biometano a partir de gás de aterro sanitário, utilizando os gasodutos de gás natural existentes como alternativa à geração de eletricidade e fornece subsídios relevantes para a formulação de políticas públicas mais eficientes, tanto no setor de saneamento quanto no de energia.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Biomethane can readily replace fossil fuels including natural gas, which has similar physical and chemical properties. In Brazil, municipal solid waste is predominantly disposed of in landfills. Landfill gas is mostly employed for electricity generation, but still at low levels when compared to the existing potential. Production of biomethane from landfill gas may be an alternative to exploit the existing potential, but Brazil’s pipeline network is rather limited and concentrated along the country’s coast. In this context, the research sought to identify the locational viability of using landfill gas to produce biomethane and injecting it into pipelines, considering the available potential and its proximity to Brazil’s existing pipeline network. The QGis software was used to integrate the information. Territorial arrangements with a biomethane production capacity of more than 15,000 Nm3 day−1 and located up to 50 km from the pipeline network were considered feasible. The research estimated a potential production equivalent to 3,407,027 Nm3 day−1 of biomethane from landfills in Brazil. This potential corresponds to 6% of country’s natural gas consumption in 2019 and is almost 32 times greater than current production of biomethane from all substrates used with this purpose in that year. The results indicate the suitability of using geographic information systems to identify regions that can benefit from the production of biomethane from landfill gas using the existing natural gas pipelines as an alternative to the electricity generation and provides relevant subsidies to the formulation of more efficient public policies in both the sanitation and energy sectors.
  • Avaliação da fitotoxicidade de lixiviado de aterro tratado com um Reator Biológico Rotativo Technical Article

    Hoss, Louise; Zanatta, Rodrigo; Quadro, Maurízio; Corrêa, Érico Kunde; Andreazza, Robson

    Resumo em Português:

    RESUMO Diante do crescimento populacional acelerado e do desenvolvimento econômico, grande quantidade de resíduos tem sido gerada nos grandes centros urbanos. Esses resíduos devem ser coletados e dispostos adequadamente, sendo os aterros sanitários os locais mais adequados para a sua disposição. Um dos grandes inconvenientes dessa técnica de disposição final é a produção de um líquido lixiviado, proveniente da degradação da matéria orgânica e da percolação da água da chuva. A composição do lixiviado é bastante variada, com elevada carga orgânica e diversos compostos que podem ser tóxicos ao meio ambiente. Para determinar a toxicidade do lixiviado são amplamente utilizados testes fitotoxicológicos, como o índice de germinação de sementes. Com o intuito de reduzir o potencial poluidor do lixiviado, este deve ser submetido a um tratamento adequado. Tratamentos biológicos são bastante utilizados, mas possuem algumas desvantagens. Como alternativa aos tratamentos biológicos convencionais, surgem os reatores biológicos rotatórios. O objetivo deste estudo foi determinar a eficiência de uns reatores biológicos rotatórios em escala piloto na remoção da demanda bioquímica de oxigênio, da demanda química de oxigênio e de fósforo do lixiviado do aterro. Também foi verificada a toxicidade do efluente e a capacidade dos reatores biológicos rotatórios para remover essa toxicidade por meio do cálculo do índice de germinação de sementes de alface (Lactuca sativa) e pepino (Cucumissativus). O reator utilizado neste trabalho obteve eficiência média de 75,99% de remoção de demanda bioquímica de oxigênio, 33,53% de remoção de demanda química de oxigênio e 16,04% de remoção de fósforo. As sementes de alface e pepino mostraram-se bastantes sensíveis à toxicidade do efluente. Para o lixiviado bruto, os índices de germinação da alface e do pepino foram, respectivamente, 13,28 e 49,61%. Neste estudo, os reatores biológicos rotatórios obtiveram boa eficiência na remoção da toxicidade do lixiviado. O índice de germinação das sementes para o efluente tratado foi de 60,9% para a alface e de 82,49% para o pepino.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT One of the major drawbacks of this final disposal technique is leachate production, which occurs due to the degradation of organic matter and rainwater percolation. The leachate composition is quite varied, with high organic load and various compounds that may be toxic to the environment. To reduce the polluting potential of the leachate, it must be subjected to an appropriate treatment. Biological treatments are widely used in the treatment of leachate, although these technologies have some drawbacks. As an alternative to conventional biological treatments, rotating biological reactors are used. The objective of this study was to determine the efficiency of a pilot scale rotating biological reactors in the removal of biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, and phosphorus from the landfill leachate. Effluent toxicity and rotating biological reactors's ability to remove this toxicity were also verified by calculating the germination index of lettuce (Lactuca sativa) and cucumber (Cucumis sativus) seeds. The reactor showed an average efficiency of 75.99% of biochemical oxygen demand removal, 33.53% of chemical oxygen demand removal, and 16.04% of phosphorus removal. In fact, the cucumber and lettuce seeds proved sensitive to the toxicity of the effluent. For crude leachate, the germination index values of lettuce and cucumber were 13.28 and 49.61%, respectively. In this study, rotating biological reactors obtained a good efficiency in the removal of toxicity from leachate. The germination index of the seeds for the treated effluent was 60.9% for lettuce and 82.49% for cucumber.
  • Calibração do modelo hidrológico SWMM para a bacia do ribeirão vai e volta — Poços de Caldas, Minas Gerais Artigo Técnico

    Silveira, Alexandre; Cavalcanti, Allana Abreu; Menezes Filho, Frederico Carlos Martins de; Severino, Matheus Franco

    Resumo em Português:

    RESUMO A impermeabilização de áreas em centros urbanos, resultante do processo de ocupação desordenada do solo, contribui para o aumento e a aceleração do escoamento superficial e, consequentemente, para a ocorrência de enchentes e inundações em bacias urbanas. Nesse contexto, atualmente, modelos hidrológicos vêm sendo empregados no desenvolvimento de políticas públicas de gestão das águas urbanas, com vistas à drenagem urbana sustentável. O presente trabalho teve como objetivo usar um modelo hidrológico para a bacia do ribeirão Vai e Volta, localizada no município de Poços de Caldas, Minas Gerais, para simular o hidrograma de cheia em um canal urbano. Utilizou-se o software Storm Water Management Model (SWMM) calibrando o modelo a dados de chuva e vazão medidos. Realizou-se a calibração manual do modelo para dois eventos de precipitação com a obtenção do coeficiente de eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE) médio de 0,73 e erros da vazão de pico e do volume escoado inferiores a 15%. O modelo foi validado para outros três eventos distintos e obteve-se ajuste NSE médio de 0,79 e erros da vazão de pico e do volume escoado inferiores a 5%.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The waterproofing of areas in urban centers, resulting from the disorderly occupation of the soil, contributes to increase and accelerate the runoff and, consequently, to the occurrence of floods and inundation in urban watersheds. In this context, hydrological models are currently being used in the development of public policies for urban water management, related to sustainable urban drainage. The present work aimed to use a hydrological model for the watershed of the Vai e Volta stream, located in the city of Poços de Caldas, Minas Gerais, to simulate the flood hydrograph in an urban open channel. The Storm Water Management Model (SWMM) software was used, calibrating the model to measured rainfall and flow data. The model was manually calibrated for two rainfall events with an average Nash-Sutcliffe coefficient (NSE) of 0.73 and errors in peak flow and runoff volume below 15%. The model was validated for three other distinct events and an average NSE adjustment of 0.79 was obtained and errors in peak flow and runoff volume below 5%.
  • Geração de energia usando biogás de aterros sanitários no Brasil: um estudo de potencial energético e viabilidade econômica em função da população Artigo Técnico

    Fernandes, Giovanna Loiola; Santos, Ivan Felipe Silva; Silva, Hellen Luisa Castro e; Barros, Regina Mambeli

    Resumo em Português:

    RESUMO A busca por energias alternativas que sejam renováveis está cada vez maior, assim como a preocupação com o crescente aumento da geração de resíduos pela população mundial. O aproveitamento energético do gás gerado pela decomposição dos resíduos sólidos é um caminho atrativo para a solução, de uma só vez, desses dois problemas. Com objetivo de contribuir para o desenvolvimento da geração de energia elétrica a partir de aterros sanitários no Brasil, o presente trabalho compreende uma análise de potencial energético e de viabilidade financeira dessa alternativa energética no Brasil. Para a construção das análises, utilizaram-se dados de geração de resíduos e climáticos de seis cidades brasileiras, o que permitiu a estimativa da vazão de produção de gás nos aterros de cada uma dessas localidades, a potência ótima a ser instalada em cada um desses aterros e da viabilidade econômica dessa alternativa. Os valores de custo de geração obtidos variaram entre R$ 345 e 440·MWh, sendo fortemente influenciados por fatores como população, captação de resíduos e aspectos climáticos, sendo, em geral, superiores aos valores típicos de tarifa de venda de energia no país. Isso implica uma necessidade de formulação de políticas públicas de incentivo à geração de energia a partir de resíduos sólidos urbanos no Brasil.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The search for alternative and renewable sources of energies is growing, as is the concern with the growing increase in the generation of waste by the world population. The energy use of the gas generated by the decomposition of solid waste at landfills is an attractive way to solve these two problems, at once. In order to contribute to the development of electric power generation from landfills in Brazil, the present work comprises an analysis of the energy potential and financial viability of this energy alternative in the country. For the construction of the analyses, waste and climate generation data from six Brazilian cities were used, which allowed the estimation of the gas production flow in the landfills of each city, the optimum power to be installed in each of these landfills and the economic viability of this alternative. The generation cost values obtained ranged between R$ 345 and 440·MWh, being strongly influenced by factors such as population, waste capitation and climatic factors, being, in general, higher than the typical values of energy sales tariff in the country. This implies a need to formulate public policies to encourage the generation of energy from solid urban waste in Brazil.
  • Avaliação de alumina e carvão ativado conjugados com nanopartículas de prata como pré-tratamentos para nanofiltração visando à redução da incrustação Artigo Técnico

    Silva, Guilherme Otávio Rosa e; Collares, Marcelo Garzon Viana; Silva, Alexyuss Nogueira Coração de Leão e; Andrade, Laura Hamdan de

    Resumo em Português:

    RESUMO A má distribuição geográfica de águas em território nacional aliada ao seu desperdício, à poluição dos cursos d’água próximos aos centros urbanos e industriais e à eficiência inadequada de processos de tratamento convencionais faz com que o tratamento e o reúso de água sejam tópicos de crescente importância no Brasil. Um dos métodos de tratamento de água são os processos de separação por membranas, como a nanofiltração. No entanto, esses processos estão sujeitos ao fenômeno de incrustação, que provoca diminuição gradativa de sua eficiência. Sendo assim, o presente trabalho visou à avaliação de diferentes métodos de pré-tratamento de água para mitigação da formação de biofilme em membranas de nanofiltração. Os processos de adsorção em partículas de alumina e desinfecção por meio de carvão ativado impregnado com nanopartículas de prata foram aplicados em uma amostra de um corpo d’água superficial. As amostras com e sem pré-tratamento foram nanofiltradas e a propensão à incrustação de cada uma foi avaliada. As eficiências de remoção de compostos orgânicos dos adsorventes empregados separadamente e em conjunto e as análises de absorção UV/Vis, microscópio eletrônico de varredura e espectroscopia de energia dispersiva do carvão ativado impregnado com nanopartículas de prata mostraram que os materiais empregados no pré-tratamento puderam ser apropriadamente sintetizados. Foi possível também identificar os principais grupos funcionais dos biopolímeros presentes nos biofilmes formados ao longo do tempo. Por fim, pôde-se observar que a adsorção da matéria orgânica é mais eficiente para o controle da incrustação rápida, enquanto o efeito bactericida se destaca no controle a longo prazo.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The poor geographical distribution of water in the national territory combined with its waste, the pollution of watercourses close to urban and industrial centers, and the inadequate efficiency of conventional treatment processes make the treatment and reuse of water topics of increasing importance in Brazil. One of the advanced water treatment methods is membrane separation processes, such as nanofiltration. However, these processes are subject to fouling phenomenon, which causes a gradual decrease in the efficiency of the process. Therefore, the present work aims to evaluate different methods of pretreatment of water to mitigate the formation of biofilm in nanofiltration membranes. The adsorption processes on alumina particles and disinfection through activated carbon impregnated with silver nanoparticles were applied to a sample of a surface water body. Samples with and without pretreatment were nanofiltered and the propensity to fouling was evaluated. The efficiency of the adsorbents, used both separately and together, in removing organic compounds and the UV/Vis, scanning electron microscope, and Energy-dispersive X-ray spectroscopy analyses of the activated carbon impregnated with silver nanoparticles showed that the materials used in the pre-treatment were properly synthesized. It was also possible to identify the main functional groups of the biopolymers present in biofilms formed over time. Finally, it was observed that the adsorption of organic matter is more efficient for the control of rapid fouling while the bactericidal effect stands out in the long-term fouling control.
  • Tratamento por eletrofloculação de efluentes oriundos de lavandeiras domésticas Technical Article

    Caetano, Marcelo Oliveira; Silva, Isabela da; Carvalho, Éverton Cardoso de; Gomes, Luciana Paulo

    Resumo em Português:

    RESUMO O elevado consumo de água potável e a consequente geração de efluentes associados ao segmento de lavanderias domésticas justificam o estudo de tratamentos avançados que proporcionem o reuso dessas águas. Considerando-se uma perspectiva de crescimento desse setor em nível nacional, esta pesquisa avaliou a eletrocoagulação como tecnologia de tratamento de tais efluentes. Foram executados testes de bancada utilizando eletrodos em alumínio, arranjados como monopolar paralelo. A corrente elétrica e a densidade de corrente foram fixadas em 6A e 400A.m², respectivamente. Entre as variáveis avaliadas estão a distância entre eletrodos, o tempo de operação, o tipo de roupa, a utilização de alvejante e o suporte para eletrólise. O melhor tratamento foi obtido sem a utilização do suporte para eletrólise, para uma distância entre eletrodos de 15 mm, tensão elétrica aplicada no sistema de 17,14 V e tempo de operação igual a 30 min. Nessas condições, as eficiências do tratamento obtidas foram de 92% para cor aparente, 97% para cor verdadeira, 88% para turbidez, 91% para demanda bioquímica de oxigênio, 98% para demanda química de oxigênio e 96% para surfactantes. O sistema resultou no consumo de eletrodo de 1,83 g.h e no consumo de energia elétrica igual a 20,57 kWh.m³. O custo final do tratamento foi calculado em US$ 4,10.m³ de efluente tratado. Embora tenham sido obtidas elevadas remoções nas concentrações dos poluentes, para o reuso do efluente ainda é necessário um tratamento adicional.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The high consumption of water and the generation of greywater in laundromats underscore the need to investigate advanced treatment techniques to reuse this effluent. Based on the estimated growth figures of the laundromat sector in Brazil, this study looked into the efficiency of electrocoagulation to treat laundromat greywater. Electrodes were connected to an EC reactor on a monopolar parallel connection mode, with electric current of 6 A and current density of 400 A.m2. The highest efficiency to treat laundromat greywater was observed at a distance of 15 mm between electrodes, voltage of 17.14 V, and operation time of 30 min, when the removal values of apparent color, true color, turbidity, biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, and surfactants were 92, 97, 88, 91, 98, and 96%, respectively. Electrode consumption was measured at 1.82 g.h, while energy consumption was 20.54 kWh.m3 and the total cost was US$ 4.10 per cubic meter of treated effluent. However, despite the high efficiency of the treatment, reuse of treated laundromat effluent requires polishing in order to meet the standards defined by Brazilian regulations.
  • Materiais Radioativos de Ocorrência Natural em estações de tratamento de água no Planalto de Poços de Caldas, Brasil Technical Article

    Ferreira, Adriano Mota; Fukuma, Henrique Takuji; Moura, Rafael Brito de; Silveira, Alexandre; Tiezzi, Rafael Oliveira; Villegas, Raul Alberto Sodré

    Resumo em Português:

    RESUMO Petróleo e gás, mineração, estações de tratamento de água, entre outros, são exemplos de instalações que podem apresentar Materiais Radioativos de Ocorrência Natural. Neste estudo, objetivou-se avaliar a presença de séries radioativas naturais, especialmente as de 238U e 232Th nas estações de tratamento de água da cidade de Poços de Caldas/MG. Foram investigadas as presenças dessas séries em amostras de água bruta, de água tratada, no lodo dos decantadores e nas incrustações das calhas Parshall, além dos principais insumos utilizados. As amostras de lodo, insumos e incrustações foram submetidas à técnica de espectrometria gama para a determinação dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra e 210Pb. Para U e Th, realizou-se espectrofotometria ultravioleta-visível, e para os valores de Alfa e Beta totais foram realizadas separação radioquímica e posterior contagem Alfa e Beta total. Os resultados indicaram que as amostras de águas estão em conformidade com a Portaria de Consolidação n° 5 de 2017 do Ministério da Saúde. Dadas as diferentes concentrações de atividade dos radionuclídeos no lodo, não foi possível afirmar a mesma ordem de magnitude com o sedimento das captações. Entretanto, os valores estão consonantes com o estabelecido pelo conselho da União Europeia para Materiais Radioativos de Ocorrência Natural. Nas incrustações foram identificados teores de 1.192 Bq.kg-1, 1.704 Bq.kg-1 e 301 Bq.kg-1 para 226Ra, 228Ra e 210Pb, respetivamente. Já para os insumos Sulfato de Alumínio (Al4(SO4)3) e Hidróxido de Cálcio Ca(OH)2 não foram identificadas atividades relevantes. Os resultados obtidos no estudo podem servir como indicativos da necessidade de uma avaliação mais detalhada sobre a questão radiológica em foco, em relação ao abastecimento público de águas.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Oil and gas, mining, among others, are examples of facilities where naturally occurring radioactive materials can be found. This study aims to evaluate the presence of natural radioactive series, especially those of 238U and 232Th, in the water treatment plants of Poços de Caldas City, Minas Gerais. The presence of these series was investigated in samples of raw water, treated water, sludge from decanters, and scale from Parshall gutters. The sludge, input, and scale samples were submitted to the gamma spectrometry technique to determine the 226Ra, 228Ra, and 210Pb radionuclides. For U and Th, ultraviolet visible spectrophotometry was performed, and for the alpha and beta total values, radiochemical separation and subsequent alpha and beta total counts were performed. The results indicate that water samples are within the Ministry of Health Ordinance n° 5 (2017). Due to the different concentrations of radionuclide activity in the sludge, it was not possible to affirm the same order of magnitude with the sediment from the catchments. However, the values are in accordance with those established by the European Union Council for Naturally-Occurring Radioactive Materials. In the scale, the contents of 1192, 1704, and 301 Bq kg−1 were identified for 226Ra, 228Ra, and 210Pb, respectively. In the inputs of aluminum sulfate and calcium hydroxide, no relevant activities were identified. The results obtained in the study can serve as an indicative regarding the need for a more detailed evaluation of the radiological issue in question concerning public water supplies.
  • Qualidade da água em um sistema de reservatórios em cascata – um estudo de caso no semiárido brasileiro Artigo Técnico

    França, Josefa Marciana Barbosa de; Silva, Samíria Maria Oliveira da; Monteiro, Cláudio Maurício Gesteira; Paulino, Walt Disney; Capelo Neto, José

    Resumo em Português:

    RESUMO A escassez hídrica e o aumento da demanda de água para usos múltiplos incentivaram a construção de diversos reservatórios e sistemas de transferências hídricas entre bacias hidrográficas em diversas partes do mundo, principalmente em regiões áridas e semiáridas. Apesar de essas medidas mitigarem os aspectos quantitativos do abastecimento, a diminuição da qualidade da água disponível pode se tornar uma limitação importante. Este estudo teve por objetivo avaliar a qualidade da água no sistema de transferência que abastece a Região Metropolitana de Fortaleza, Ceará. Foram analisados 20 parâmetros de qualidade de água ao longo do sistema. Aplicou-se em seguida a análise de agrupamento utilizando a distância euclidiana associada ao método de ligação de Ward para agrupar os 13 pontos de coleta que foram estabelecidos conforme suas similaridades. A piora da qualidade da água ficou evidente ao longo do sistema, com o aumento da concentração de cianobactérias, pH, nitrogênio total, oxigênio dissolvido, turbidez e clorofila-a. Com relação às cianobactérias, duas espécies mostraram-se dominantes — Oscillatoria sp. e Microcystis sp. — e sete abundantes — Merismopedia sp., Cylindrospermopsis sp., Pseudanabaena sp., Anabaena sp., Aphanizomenon sp., Aphanocapsa sp. e Dolichospermum sp. A presença de cianobactérias potencialmente tóxicas e a piora da qualidade da água tornam a realização de monitoramentos frequentes e o desenvolvimento de sistemas de alerta essenciais para a adequada gestão dos recursos hídricos, tanto do ponto de vista ambiental quanto do de saúde pública.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Water scarcity and increasing water demand for multiple uses encourage the construction of reservoirs and water transfer systems between watersheds in various parts of the world, especially in arid and semi-arid regions. Although these measures may mitigate the quantitative aspects of water supply, the quality decrease of the available water may become an important limitation. This study aimed to evaluate the water quality in the water transfer system that supplies the metropolitan region of Fortaleza, Ceará. Twenty water quality parameters were analyzed throughout the system followed by the application of the Euclidean distance and Ward's method to group the 13 sampling points according to their similarities. The worsening of the water quality was evident with increasing cyanobacterial concentration, pH, total nitrogen, dissolved oxygen, turbidity, and chlorophyll-a. Regarding cyanobacteria, two species were dominant: Oscillatoria sp. and Microcystis sp. while seven were abundant: Merismopedia sp., Cylindrospermopsis sp., Pseudanabaena sp., Anabaena sp., Aphanizomenon sp., Aphanocapsa sp. e Dolichospermum sp. The presence of potentially toxic cyanobacteria and the worsening of water quality make frequent monitoring and the development of alert systems essential for the management of water resources, both from an environmental and public health point of view.
  • Gerenciamento de resíduos sólidos urbanos de Feira de Santana: demanda energética e pegada de carbono Artigo Técnico

    Junqueira, Henrique Santos; Medeiros, Diego Lima; Cohim, Eduardo

    Resumo em Português:

    RESUMO O gerenciamento de resíduos sólidos urbanos, com a disposição do material em aterro sanitário, é uma prática amplamente adotada no Brasil. A quantificação do desempenho ambiental do gerenciamento de resíduos sólidos urbanos apoia a proposição de práticas otimizadas. A avaliação do ciclo de vida foi aplicada para avaliar o gerenciamento de resíduos sólidos urbanos de 1 tonelada de material em Feira de Santana, estado da Bahia, Brasil. A fronteira do sistema do gerenciamento de resíduos sólidos urbanos deste estudo incluiu o material gerenciado nas etapas de coleta, transporte, tratamento, disposição e manejo do lixiviado. Foi avaliada a disposição do material em aterro sanitário no cenário base de gerenciamento de resíduos sólidos urbanos e opções de recuperação de recurso para o aproveitamento de material (reciclagem e compostagem) e energia (aterro sanitário e digestão anaeróbia com coleta de biogás) nos cenários propostos de gerenciamento de resíduos sólidos urbanos. O inventário de primeiro plano utilizou dados representativos para os cenários avaliados, enquanto o inventário de segundo plano utilizou a base de dados ecoinvent™ no software Simapro®, com os métodos de demanda de energia acumulada e Intergovernmental Panel On Climate Change 2013, com potencial de aquecimento global de cem anos. A demanda de energia acumulada foi 215 MJ·t-1 e as emissões de gases de efeito estufa foram 449 kg CO2eq·t-1 no cenário base. A maior contribuição da demanda de energia acumulada do cenário base foi oriunda da etapa de coleta e transporte, enquanto aquela de gases de efeito estufa foi oriunda do aterro sanitário. Os cenários propostos com a recuperação dos recursos apresentaram potenciais de redução da demanda de energia acumulada e das emissões de gases de efeito estufa do gerenciamento de resíduos sólidos urbanos, assim como apoiam a transição para uma economia circular.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Municipal Solid Waste Management with the material disposal in landfills is a widely adopted practice in Brazil. The environmental performance quantification in MSWM supports the proposition of optimized practices. The Life Cycle Assessment was applied to evaluate 1 ton of material in the Municipal Solid Waste Management of Feira de Santana, state of Bahia, Brazil. The system boundary of the Municipal Solid Waste Management in this study included the material managed in collection, transportation, treatment, disposal and leachate handling stages. The material disposal in sanitary landfill was evaluated in the base scenario of Municipal Solid Waste Management and the resource recovery options for material (recycling and composting) and energy (sanitary landfill and anaerobic digestion with biogas collection) in the proposed scenarios of Municipal Solid Waste Management. The foreground inventory used representative data for the evaluated scenarios, while the background inventory used the ecoinvent™ database in the Simapro® software with the Cumulative Energy Demand and Intergovernmental Panel on Climate Change 2013 with 100 years global warming potential methods. Cumulative Energy Demand was 215 MJ·t-1 and Greenhouse Gas emissions were 449 kg CO2eq·t-1 in the base scenario. The largest contribution in the base scenario was the collection and transportation stage in Cumulative Energy Demand and the sanitary landfill in Greenhouse Gas. The proposed scenarios with resource recovery showed a potential to reduce the Cumulative Energy Demand and Greenhouse Gas emissions in Municipal Solid Waste Management, along with supporting the transition to a circular economy.
  • Uso do modelo HEC-RAS com base em informações de LiDAR para avaliação de inundações urbanas Artigo Técnico

    Mendes, Thiago Augusto; Sousa, Marlon Barbosa de; Pereira, Sávio Aparecido dos Santos; Santos, Kamila Almeida dos; Formiga, Klebber Teodomiro Martins

    Resumo em Português:

    RESUMO O crescimento desordenado das cidades e o excesso de impermeabilização são problemáticas dos grandes centros urbanos, tendo como consequência principal a ocorrência de inundações e alagamentos. Nesse contexto, a modelagem hidrodinâmica pode ser uma importante ferramenta para a determinação de áreas inundáveis, permitindo estimar as cotas de inundação para diferentes cenários de tempos de retorno (TR) e chuvas de projetos, permitindo, assim, representar mais fielmente a realidade e minimizar erros decorrentes de projetos hidráulicos. Trabalhando em conjunto com o Sistema de Informações Geográficas (SIG), em que a geometria do canal é extraída por meio do Modelo Digital do Terreno (MDT) de alta precisão gerado por levantamento com técnica LiDAR (Light Detection and Ranging) e software de modelagem hidrodinâmica (Hydrologic Engineering Center — River Analysis System — HEC-RAS), foi possível avaliar diferentes cenários de inundações no trecho canalizado em concreto, no córrego Botafogo, em Goiânia, Goiás. Com os resultados da modelagem hidrodinâmica foi possível avaliar o comportamento da propagação das vazões geradas, constatando-se que para precipitações com TR de 50 anos ou mais, os limites da canalização não suportam os volumes gerados e transportados, provocando inundações em seis trechos críticos. Os dados obtidos pelo HEC-RAS puderam ser validados a partir de registros fotográficos divulgados pela imprensa local e levantamento topográfico dos locais inundados, de modo que a integração entre o SIG e a modelagem hidrodinâmica se mostrou eficiente para o estudo de áreas inundáveis.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The disordered growth of cities and the excessive waterproofing are problematic of the large urban centers, having as a main consequence the occurrence of floods and overflows. Within this context, hydrodynamic modeling can be an important tool for the determination of floodable areas, allowing the estimation of flood quotas for different scenarios of return periods (TR) and project rainfall, thus allowing to more accurately represent reality and minimize errors arising from hydraulic designs. Working with Geographic Information System (GIS), where the channel geometry is extracted using the high precision Digital Terrain Model (DTM) generated by LiDAR (Light Detection and Ranging) survey and hydrodynamic modeling software (HEC-RAS), it was possible to evaluate different flood scenarios in the channeled concrete section, in the Botafogo Stream in Goiânia, Goiás. With the results of hydrodynamic modeling, it was possible to evaluate the propagation behavior of the generated flows, finding that for precipitation with TR 50 years or older, the plumbing limits do not support the generated and transported volumes, causing flooding in six critical stretches. The data obtained by HEC-RAS could be validated from photographic records released by the press and topographic survey of flooded sites, so that the integration between GIS and hydrodynamic modeling proved to be efficient for the study of floodable areas.
  • A agressividade da água e a possibilidade de alteração da qualidade para o consumo humano Artigo Técnico

    Kellner, Erich; Oliveira, Felipe Eduardo de Souza

    Resumo em Português:

    RESUMO A característica físico-química da água subterrânea resulta das interações com a mineralogia do solo/rocha durante sua infiltração e do seu tempo de permanência nos aquíferos, além das influências antrópicas decorrentes do uso e ocupação do solo. Assim, é comum encontrar águas com elevados índices de agressividade corrosiva ou incrustante. O índice de saturação de Langelier é um dos indicadores para avaliar o grau de agressividade da água. Neste trabalho, foram expostas amostras de tubos de cobre à água bruta e à água potável, em que nesta foi empregado hipoclorito de sódio como desinfetante. As amostras de água foram classificadas como “moderadamente corrosivas” (Índice de Saturação de Langelier = -3,2). Amostras de tubos de cobre ficaram imersas em água durante um mês, uma semana e um dia, mantendo-se a taxa de exposição da tubulação em água em 0,5205 cm3.cm−2. Ao fim do tempo de exposição, foram identificadas concentrações de 1,006 ± 0,025 mgCu.L−1 a 1,614 ± 0,051 mgCu.L−1 nas amostras com água bruta e 1,073 ± 0,034 mgCu.L−1 a 1,979 ± 0,222 mgCu.L−1 nas amostras com água potável. As concentrações de cobre nas amostras de água bruta e potável apresentaram diferenças estatísticas (p > 0,005). A velocidade de corrosão da tubulação de cobre variou de 0,0225 cm.ano−1 a 0,0012 cm.ano−1 em função do tempo de exposição das amostras de água. Não foram identificadas diferenças estatísticas na velocidade de corrosão quando submetidas as amostras à água bruta e à água potável (p < 0,005). Os resultados comprovaram que águas agressivamente corrosivas podem proporcionar a corrosão da tubulação de cobre, alterando sua qualidade.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The physicochemical characteristic of groundwater is a function of the interactions with the soil/rock mineralogy during its infiltration and its length of permanence in the aquifers, in addition to anthropogenic influences resulting from the use and occupation of the soil. Thus, it is common to find waters with high levels of corrosive or fouling aggressiveness. The Langelier Saturation Index is one of the indicators to assess the degree of water aggressiveness. In this work, samples of copper tubes were exposed to raw and drinking water, in which sodium hypochlorite was used as a disinfectant. The water samples were classified as “moderately corrosive” (Langelier Saturation Index = -3.2). Copper tube samples were immersed in water for 1 month, 1 week and 1 day, keeping the exposure rate of the tube in water at 0.5205 cm3.cm−2. After the exposure time, concentrations of 1.006 ± 0.025 mgCu.L−1 to 1.614 ± 0.051 mgCu.L−1 were identified in the samples with raw water and 1.073 ± 0.034 mgCu.L−1 to 1.979 ± 0.222 mgCu.L−1 in the samples with drinking water. The copper concentrations in the raw and drinking water samples showed statistical differences (p > 0.005). The corrosion rate of copper tubing ranged from 0.0225 cm.year−1 to 0.0012 cm.year−1 depending on the exposure time of the water samples. No statistical differences were identified in the corrosion rate when the samples were subjected to raw water and drinking water (p < 0.005). The results proved that aggressively corrosive waters can cause copper pipe corrosion, changing its quality.
  • Desenvolvimento de um simulador de chuva de grande escala para pesquisa em hidrologia urbana Technical Article

    Isidoro, Jorge Manuel Guieiro Pereira; Silveira, Alexandre; Lima, Bruno Oliveira

    Resumo em Português:

    RESUMO Este trabalho apresentou o desenvolvimento e teste de um simulador de chuva em larga escala (large-scale rainfall simulator — LSRS) para utilização em pesquisa sobre o processo de chuva-vazão e processos associados em áreas urbanas. O simulador é composto por um sistema pressurizado de abastecimento de água que abastece um conjunto de 16 bicos aspersores. Chuvas artificiais com diferentes intensidades de precipitação podem ser produzida sobre uma bacia de drenagem com área de 100.0 m2 em forma de V. O simulador é protegido por uma estrutura em acrílico que elimina a influência do vento e da chuva natural. A vazão é medida e coletada no exutório da bacia de drenagem, de onde é bombeada para um reservatório de armazenamento que permite a reutilização da água. Hidrogramas de vazão e polutogramas são apresentados como exemplos de possíveis resultados de ensaios a serem realizados com este equipamento. O LSRS demonstrou ser possível reproduzir o processo de chuva-vazão e processos associados sob eventos de chuva simulada com intensidade e distribuição espacial semelhantes a outros experimentos descritos na literatura.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This work presented the development and testing of a large-scale rainfall simulator (LSRS) to be used as a research tool on rainfall-runoff and associated transport processes in urban areas. The rainfall simulator consists of a pressurized water supply system which supplies a set of 16 full-cone nozzles. Artificial rainfall with different rainfall intensities can be produced over an area of 100 m2 in a V shape. The assembly is housed in a tailor-made acrylic structure to eliminate the influence of wind and natural rainfall. Runoff is measured and collected at the outlet of the drainage basin, from where it is pumped to a storage tank that enables the reuse of water. Runoff hydrographs and pollutographs are presented as examples of possible outcomes from this facility. The LSRS is showed to be able to reproduce the rainfall-runoff and pollutant transport processes under simulated rainfall events with intensity and spatial uniformity similar to other experiments described in the literature.
  • Sorção de fósforo de efluente doméstico tratado em lodo de estação de tratamento de água e aplicação do resíduo em solo cultivado com milho Artigo Técnico

    Arantes, Reginaldo Bento de Souza; Fia, Ronaldo; Farias, Matheus de Sá; Mafra, Dayana Cristine Barbosa

    Resumo em Português:

    RESUMO Estudos de remoção de fósforo de efluentes por sorção em resíduos têm ganhado destaque na literatura. Entre estes resíduos, destaca-se o lodo de estação de tratamento de água rico em oxi-hidróxidos de alumínio e ferro. O presente estudo teve como objetivos remover, por sorção, fosfato de esgoto sanitário em reator de escoamento ascendente preenchido com lodo de estação de tratamento de água e comparar a cultura de milho submetida a diferentes fontes de fósforo: adubação convencional (Fonte 1); adubação convencional e lodo de estação de tratamento de água utilizado na sorção do fosfato (Fonte 2); e lodo de lodo de estação de tratamento de água utilizado na sorção do fosfato (Fonte 3). A remoção do fosfato, a partir do lodo de estação de tratamento de água, ocorreu nos três testes. No ensaio de sorção, após tempo de detenção hidráulica de 2,8 h, verificou-se remoção média de 96% de fosfato. Em relação ao aporte de fósforo por diferentes fontes, verificou-se que o emprego do lodo, nos tratamentos Fonte 2 e 3, aumentou o teor de matéria orgânica do solo e proporcionou maior tamponamento dele. Os teores foliares de macro e micronutrientes na cultura apresentaram valores satisfatórios, apesar da senescência de algumas plantas em Fonte 2 e 3. O reaproveitamento do lodo, nas doses aplicadas, foi suficiente para que o material vegetal analisado atingisse teores de chumbo consideráveis, o qual deve ser monitorado na utilização do resíduo no cultivo agrícola.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Studies on the removal of phosphorus from effluents by sorption in residues have gained prominence in the literature. Among these residues, there is the sludge from a water treatment plant rich in oxyhydroxides of Aluminum and iron. The present study aimed to remove, by sorption, phosphate from sanitary sewage in upflow reactor filled with water treatment plant sludge, and to compare the corn crop subjected to different phosphorus sources: conventional fertilization (Source 1); conventional fertilization and water treatment plant sludge used in the sorption of phosphate (Source 2) and water treatment plant sludge used in the sorption of phosphate (Source 3). Removal of phosphate from the water treatment plant sludge occurred in all three tests. In the sorption assay, after 2.8 h hydraulic retention time, there was an average removal of 96% of phosphate. Regarding the contribution of phosphorus by different sources, it was found that the use of sludge, in treatments Source 2 and 3, increased the content of organic matter in the soil and provided greater buffering. The leaf contents of macro and micronutrients in the crop showed satisfactory values, despite the senescence of some plants in Source 2 and 3. The reuse of the sludge, in the applied doses, was enough for the analyzed plant material to reach considerable lead contents, which must be monitored when using the residue in agricultural cultivation.
  • Panorama dos Planos Municipais de Saneamento Básico e Planos Diretores de Drenagem Urbana em municípios de pequeno porte de Minas Gerais Artigo Técnico

    Faria, Marco Túlio da Silva; Pereira, Luizi Miriam Sotério; Dias, Alexandre Pessoa; Gomes, Uende Aparecida Figueiredo; Moura, Priscilla

    Resumo em Português:

    RESUMO No Brasil, os impactos socioambientais da crise hídrica são intensificados uma vez que a drenagem e o manejo das águas pluviais são marcados por ausências e limitações de políticas públicas. O saneamento básico é de titularidade municipal e, para o exercício desse direito e dever, é fundamental que os municípios estruturem a política municipal, sendo o planejamento seu principal instrumento. Nesse contexto, buscou-se neste artigo identificar e analisar o panorama da elaboração de Planos Municipais de Saneamento Básico e de Planos Diretores de Drenagem Urbana nos municípios do estado de Minas Gerais com população inferior a 50 mil habitantes e comparar esses resultados com as informações divulgadas pelo Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento no ano de 2019. Realizaram-se buscas na internet e contatos com os municípios, por telefone, e foi possível identificar que, entre os 752 municípios de Minas Gerais de pequeno porte, 499 possuem Planos Municipais de Saneamento Básico, enquanto nenhum possui Planos Diretores de Drenagem Urbana. Ao comparar esses resultados com as informações divulgadas pelo Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, observou-se que 79 municípios prestaram informações inconsistentes relacionadas à existência de Planos Municipais de Saneamento Básico e 48 afirmaram possuir Planos Diretores de Drenagem Urbana. Conclui-se que muitos municípios mineiros ainda não possuem Planos Municipais de Saneamento Básico, e que o processo de coleta dos dados do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento precisa ser aprimorado para que haja melhor qualidade dos dados divulgados. A ausência de instrumentos de planejamento que auxiliem a efetivação da política municipal é um importante problema a ser superado para o enfrentamento dos complexos desafios que envolvem a drenagem e o manejo das águas pluviais municipal.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT In Brazil, the impacts of the water crisis are intensified since the Drainage and Rainwater Management are marked by absences and limitations of public policies. Basic sanitation is a municipal property and for the exercise of this right and duty, it is essential that the municipalities structure the municipal policy, with planning as their main instrument. In this context, this article aimed to identify and analyze the panorama of the elaboration of Municipal Basic Sanitation Plans and Master Plans for Urban Drainage in the municipalities of the state of Minas Gerais with a population of less than 50,000 inhabitants and to compare these results with the information released by the National Sanitation Information System, in 2019. Internet searches and contacts with the municipalities were carried out by telephone, so that it was possible to identify that among the 752 small-sized ones in Minas Gerais, 499 of them have Municipal Basic Sanitation Plans, while none of them have Master Plans for Urban Drainage. When comparing these results with the information released by the National Sanitation Information System, it was observed that 79 municipalities provided inconsistent information related to the existence of Municipal Basic Sanitation Plans and 48 municipalities claimed to have Master Plans for Urban Drainage. It is concluded that many municipalities in Minas Gerais do not yet have Municipal Basic Sanitation Plans and that the process of collecting National Sanitation Information System data needs to be improved so that there is a better quality of the data released. The absence of planning instruments to assist the implementation of municipal policy is an important problem to be overcome in order to face the complex challenges involving municipal Stormwater Drainage and Management.
  • Potencial poluidor da disposição final de resíduos sólidos nas águas da bacia hidrográfica da Baía de Guanabara – RJ Artigo Técnico

    Elk, Ana Ghislane Henriques Pereira van; D’Oliveira, Patrick Moraes Souza; Giordano, Gandhi; Andrade, Rosane Cristina de

    Resumo em Português:

    RESUMO A região hidrográfica da Bacia da Baía de Guanabara integra 17 municípios do estado do Rio de Janeiro, entre os quais estão os maiores geradores de resíduos sólidos: São Gonçalo, Belford Roxo, Nova Iguaçu, Rio de Janeiro e Duque de Caxias. O lixiviado, efluente altamente tóxico, quando descartado de maneira inadequada, pode provocar diversos impactos negativos nos corpos hídricos. Este trabalho apresenta, por meio de uma abordagem qualitativa e quantitativa, as áreas de destinação final de resíduos sólidos e os principais corpos hídricos vulneráveis e potencialmente receptores de lixiviado da região hidrográfica da Bacia da Baía de Guanabara. ­Realizou-se uma pesquisa em documentação legal das centrais de tratamento de resíduos, aterros controlados e vazadouros, relatórios das visitas técnicas do Grupo de trabalho Chorume, informações do ICMS Ecológico 2019–2020 — ano de referência 2018 — e demais documentos institucionais pertinentes ao objeto da pesquisa. Observou-se que, impulsionados pela Política Nacional de Resíduos Sólidos, pelo Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços Ecológico e por programas do Governo do Estado, como o Pacto pelo Saneamento (Rio + Limpo e Lixão Zero), os municípios da região hidrográfica da Bacia da Baía de Guanabara, em sua maioria, encerraram seus lixões nos últimos 10 anos. Não obstante, grande parte dos aterros sanitários construídos não dispõe de estações de tratamento de lixiviado que atendam à vazão gerada e os aterros controlados e lixões, ativos e desativados, seguem produzindo lixiviado e descartando nos corpos hídricos da Baía de Guanabara.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The hydrographic region of the Guanabara Bay basin includes 17 municipalities in the state of Rio de Janeiro and among them are the largest solid waste generators in the state: São Gonçalo, Belford Roxo, Nova Iguaçu, Rio de Janeiro, and Duque de Caxias. Leachate, a highly toxic effluent, can cause several negative impacts on water bodies when improperly disposed of. This study, through a qualitative and quantitative approach, maps the areas used for the final disposal of solid waste within the hydrographic region of the Guanabara Bay basin and vulnerable water bodies which are potential receivers of leachate. Research was carried out analyzing legal documentation for sanitary and controlled landfills and dumps, reports of technical visits of the Leachate Work Group, data from the 2018 Ecological Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços (reduced state tax incentives) and other institutional documents related to the research object. It was observed that most of the municipalities in the hydrographic region of the Guanabara Bay basin closed their landfills within the last 10 years, driven by the National Solid Waste Policy, Ecological Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços and state government programs, such as the Pact for Sanitation (Rio + Clean and Zero Dump). Nevertheless, most of these closed sites do not have leachate treatment stations that meet the flow rate and thus continue producing leachate and discarding it into the water bodies of Guanabara Bay.
  • Desempenho energético e pegada de carbono de um sistema de esgotamento sanitário centralizado no nordeste brasileiro Artigo Técnico

    Araujo, Monique Cerqueira; Medeiros, Diego Lima; Cohim, Eduardo

    Resumo em Português:

    RESUMO O objetivo do trabalho foi avaliar a operação e manutenção de um sistema de esgotamento sanitário centralizado, composto de três subsistemas, que atende 367 mil habitantes no Nordeste do Brasil. A avaliação do ciclo de vida considerou um inventário amplo de operação e manutenção do sistema de esgotamento sanitário com as redes de coleta, estações de tratamento de esgoto, disposição do esgoto tratado no corpo hídrico e gestão do lodo. O arranjo tecnológico das estações de tratamento de esgoto avaliadas incluiu o reator do tipo upflow anaerobic sludge blanket, seguido de lagoa aerada e lagoa de polimento em um subsistema, e upflow anaerobic sludge blanket seguido de reator de lodo ativado por aeração prolongada em dois subsistemas. O desempenho energético utilizou o método de demanda de energia acumulada e a pegada de carbono empregou o método de potencial de aquecimento global de 100 anos do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas. O sistema de esgotamento sanitário avaliado demandou 5,12 MJ·m−3 e emitiu 4,08 kg CO2eq·m−3. As maiores contribuições do sistema de esgotamento sanitário avaliado foram a eletricidade, com 62% da demanda energética, e as emissões diretas para o ar, com 94% da pegada de carbono, sendo as emissões dos reatores upflow anaerobic sludge blanket com 76% da pegada de carbono. A identificação dos aspectos e impactos ambientais do sistema de esgotamento sanitário avaliado apoia a inovação tecnológica e gerencial para otimizar o desempenho energético e mitigar as emissões de gases de efeito estufa.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This aim of this work was to evaluate the operation and maintenance of a centralized wastewater treatment system, composed of three subsystems, which serves 367 thousand inhabitants in northeastern Brazil. The life cycle assessment considered a comprehensive inventory of the wastewater treatment system operation and maintenance with the collection networks, wastewater treatment plants, disposal of the treated wastewater in the water body and sludge management. The technological arrangement of the evaluated wastewater treatment plants included the Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor, followed by aerated and polishing ponds in one subsystem, and Upflow Anaerobic Sludge Blanket followed by extended aeration activated sludge in two subsystems. The energy performance used the cumulative energy demand method and the carbon footprint used the global warming potential method for 100 years of the Intergovernmental Panel on Climate Change. The evaluated wastewater treatment system presented 5.12 MJ·m−3 and 4.08 kg CO2eq·m−3. The largest contribution of the evaluated wastewater treatment system was the electricity use with 62% of the energy demand and direct emissions to the air with 94% of the carbon footprint, being direct emissions from Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactors with 76% of the carbon footprint. The identification of environmental aspects and impacts of the evaluated wastewater treatment system supports technological and management innovations to optimize its energy performance and mitigate greenhouse gases emission.
  • Errata Errata

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