Acessibilidade / Reportar erro
Engenharia Sanitaria e Ambiental, Volume: 27, Número: 6, Publicado: 2022
  • Metodologias de amostragem de siloxanos em biogás e biometano: análise crítica e aplicabilidade no cenário brasileiro Revisão De Literatura

    Santos, Juliana Mattos Bohrer; Ferreira, Tiago Borges; Ramírez, Viviana Solano; Neves, Thiago de Alencar; Chernicharo, Carlos Augusto de Lemos

    Resumo em Português:

    RESUMO O biogás gerado em estações de tratamento de esgoto e aterros sanitários contém, entre outros componentes, siloxanos, compostos orgânicos que impõem limitações ao uso do biogás e do biometano, em decorrência da sua transformação em dióxidos de silício no processo de combustão. Portanto, o aproveitamento energético desses biocombustíveis está condicionado ao atendimento dos limites de siloxanos existentes para cada aplicação. Por isso, o adequado monitoramento da concentração de siloxanos é essencial para garantir o aproveitamento energético do biogás e do biometano com segurança. Nesse sentido, foi realizada uma revisão da literatura com o objetivo de avaliar as principais metodologias de amostragem de siloxanos em matriz gasosa, levantando as principais dificuldades inerentes à sua aplicação no contexto brasileiro. Verificou-se que, apesar de todas as metodologias estudadas apresentarem limitações específicas, as que utilizam impingers e tubos de adsorção se mostram mais robustas, além de serem regulamentadas por normas brasileiras. No entanto, por a temática ser relativamente recente no Brasil, ainda existem muitos questionamentos técnicos e desafios relativos à aplicação das metodologias de amostragem de siloxanos em nível nacional. Dessa forma, o investimento na consolidação de metodologias para controle de qualidade do biogás e biometano deve ser estimulado para incentivar a produção e o uso desses biocombustíveis como energia renovável no Brasil.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The biogas generated in sewage treatment plants and landfills contains, among other components, siloxanes, organic compounds that limit the use of biogas and biomethane, as a result of their transformation into silicon dioxide during the combustion process. For that reason, the energy use of these biofuels is subject to compliance with the existing siloxanes limits for each application. Thus, adequate monitoring of the concentration of siloxanes is essential to ensure the safe energy use of biogas and biomethane. In this sense, a literature review was carried out with the objective of analyzing the main sampling methodologies of siloxanes in gaseous matrix, raising the main difficulties inherent to its application in the Brazilian context. It was found that although all the methodologies studied have specific limitations, those that use impingers and adsorption tubes are more robust, in addition to being regulated by Brazilian standards. However, as it is a relatively recent issue in Brazil, there are still many technical questions and challenges related to the application of siloxane sampling methodologies at the national level. Therefore, investment in the consolidation of methodologies for quality control of biogas and biomethane should be promoted to encourage the production and use of these biofuels as renewable energy in Brazil.
  • Atendimento e precariedade no esgotamento sanitário em comunidades rurais do estado de Goiás, Brasil Technical Article

    Vale, Gabrielle Brito do; Ruggeri Junior, Humberto Carlos; Scalize, Paulo Sérgio

    Resumo em Português:

    RESUMO Em comunidades rurais, o índice de atendimento aos serviços de esgotamento sanitário é baixo, representando condições precárias de saneamento, com lançamento de efluentes em fossas rudimentares ou a céu aberto. O conhecimento das frações de efluentes geradas e os locais de seu lançamento são importantes, uma vez que a destinação inadequada gera problemas de saúde pública e impacta negativamente o meio ambiente. Desta forma, o objetivo do trabalho foi identificar as quantidades de frações de efluentes geradas e o déficit do esgotamento sanitário em comunidades rurais do estado de Goiás. A área de estudo contemplou 97 comunidades rurais, das quais coletou-se dados quanto à existência de banheiro e às alternativas e locais de disposição das frações do esgoto doméstico, como fezes separado da urina. Os resultados apontaram para ausência de banheiro em 6,6% dos domicílios rurais analisados, sendo 2,5 e 18,2% nos domicílios dos assentamentos e quilombolas respectivamente, destacando neste último a ocorrência de disposição a céu aberto ou ribeirão em 13,7%. Observou-se uso predominante de fossas rudimentares para recebimento de esgotos e águas fecais, enquanto a água cinza produzida por pias de cozinha e tanques de lavar roupas é disposta principalmente no quintal, representando o maior déficit nas comunidades. Assim, a maioria dos domicílios apresenta déficit de esgotamento sanitário por ausência de atendimento, devido ao lançamento de efluentes sem tratamento em valas/céu aberto, principalmente as águas cinza, e precariedade de atendimento devido à disposição não segura de efluentes tratados ou uso de fossas rudimentares. Foram constatadas poucas tecnologias alternativas para tratamento de efluentes, sendo identificadas fossas ecológicas, biodigestor e fossa de pedra Tapiocanga. Concluiu-se que o déficit do esgotamento nos domicílios das comunidades visitadas é elevado, devido ao lançamento de efluentes sem tratamento e ao uso de fossas rudimentares, caracterizado como ausência e precariedade de atendimento, respectivamente, constatado em 84,6% dos domicílios.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The rate of attendance to sanitary sewage services is low in rural communities, representing precarious sanitation conditions with dumping in rudimentary cesspools or in the open. Knowledge of the fractions of effluents generated and the places where they are released is important, since inadequate disposal generates public health problems and negatively impacts the environment. In this way, the objective of this work was to identify the amounts of effluent fractions generated and the deficit of sanitary sewage in rural communities in the state of Goiás. The study area included 97 rural communities, from which data were collected regarding the existence of bathrooms, alternatives and disposal sites for domestic sewage fractions, such as feces separated from urine. The results indicated an absence of a bathroom in 6.6% of the analyzed rural households, being in 2.5 and 18.2% in the households of the settlements and quilombolas, respectively, highlighting in the latter the occurrence of disposal in the open or stream in 13.7%. There was a predominant use of rudimentary cesspools to receive sewage and fecal water, while gray water from the kitchen sink and washing tanks are mainly disposed in the backyard, representing the greatest deficit in the communities. Thus, in most of the studied households there is a deficit due to lack of service, due to the release of untreated effluents into ditches/open air, mainly for gray water, and precarious service due to the unsafe disposal of treated effluents or the use of rudimentary cesspools. Few alternative technologies were found for the treatment of effluents, with ecological pit, biodigester and Tapiocanga stone pit being identified. It was concluded that the deficit of sewage in the households of the studied communities is high, due to the release of effluents without treatment and the use of rudimentary cesspools, characterized as lack of service and precarious service, respectively, observed in 84.6% of households.
  • Simulação hidrológica de biorretenção: análise de eficiência de técnicas compensatórias para mitigar impactos da urbanização Artigo Técnico

    Azevedo, Flavio Souza; Silva, Geovany Jessé Alexandre da; Silveira, José Augusto Ribeiro da; Barros Filho, Mauro Normando Macêdo

    Resumo em Português:

    Resumo A rápida urbanização das cidades tem gerado inúmeras consequências para os sistemas de drenagem de águas pluviais: aumento do escoamento superficial, piora da qualidade das águas subterrâneas e de sua escassez, causando inundações e afetando a saúde da população urbana. Uma alternativa para mitigar esses efeitos adversos é a inserção de práticas de low impact development, tais como pavimentos permeáveis, telhados verdes e células de biorretenção. Utilizando o modelo computacional Hydrus-1D, foi realizada uma simulação dos fluxos de água em meio poroso similar ao que ocorre em uma biorretenção, com dados de amostras de solo de uma área localizada em João Pessoa (PB). A infiltração do solo foi avaliada em ensaios de campo com o uso do infiltrômetro modificado Philip-Dunne. Parâmetros de desempenho hidrológico de um sistema de biorretenção foram investigados variando-se a altura de perfis de solo (100, 120, 130 e 150 cm), a profundidade de retenção na superfície (10, 20 e 30 cm) e a duração da chuva (20 e 60 min). Os resultados da simulação demonstraram que os melhores benefícios hidrológicos foram obtidos com chuvas de menor duração, com redução do pico de fluxo e do escoamento superficial de 100% para retenções de 20 e 30 cm.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The rapid urbanization of cities has generated numerous consequences for rainwater drainage systems: increased surface runoff, worsening quality, and scarcity of groundwater, causing floods and affecting the health of the urban population. An alternative to mitigate these adverse effects is the insertion of Low Impact Development (LID) practices such as permeable pavements, green roofs, and bioretention cells. Using the HYDRUS-1D computational model a simulation of water flows in a porous medium was performed, similar to what occurs in a bioretention, with data from soil samples from an area located in João Pessoa-PB. Soil infiltration was evaluated in field trials using a modified Philip-Dunne infiltrometer (MPD). Hydrological performance parameters of a bioretention system were investigated by varying height of soil profiles (100, 120, 130, and 150 cm), surface retention depth (10, 20, and 30 cm), and duration of rainfall (20 and 60 min). The simulation results showed that better hydrological benefits were obtained with shorter rainfall, with peak flow and surface runoff reduction by 100% for retentions of 20 and 30 cm.
  • Índices de geração de resíduos sólidos em uma obra portuária Artigo Técnico

    Geraldo Filho, Paulo Roberto; Erbs, Alexandre; Romano, Cezar Augusto; Carvalho, Karina Querne de; Nagalli, André

    Resumo em Português:

    Resumo A indústria da construção civil é uma das maiores consumidoras de recursos naturais. Por se encontrar em ambiente marinho, por sua magnitude e por sua produção elevada de resíduos da construção civil, obras portuárias possuem potencial poluidor, e a literatura técnico-científica sobre o assunto é incipiente. O objetivo desta pesquisa foi analisar índices de geração de resíduos sólidos durante a construção de um porto. Realizou-se o acompanhamento por 20 meses da gestão de resíduos sólidos ocorrentes na obra do Porto Dom Pedro II, em Paranaguá (PR). Por meio da avaliação aplicável à gestão de resíduos e de medições em campo, o processo de gestão dos resíduos sólidos foi caracterizado quanto aos agentes envolvidos, à origem, ao tipo, à quantidade, à taxa de geração, ao reúso e à destinação final. Foi avaliada a eficiência do processo de gerenciamento, e obtiveram-se índices de geração per capita e por área e de aproveitamento de resíduos. A composição, em massa, dos resíduos sólidos gerados na obra foi: sucata metálica (48%), sucata de madeira (29%), resíduo orgânico (10%), resíduo reciclável (8%) e resíduos perigosos (4%). Os indicadores de geração de resíduos mensais per capita foram calculados em: resíduos orgânicos (12,75 kg), ambulatoriais (8,14g), resíduos perigosos (5,33kg), copos plásticos (70,5 unidades) e equipamentos de proteção individual (3,89 unidades). Quanto à área construída, a geração média mensal de resíduos foi calculada em 0,35 kg/m2 (resíduos perigosos), 3,51 kg/m2 (madeira), 7,5 kg/m2 (sucata metálica) e 0,97 kg/m2 (orgânicos). Além do mapeamento de oportunidades de melhoria, os índices de geração e de aproveitamento calculados podem ser utilizados na gestão de resíduos da construção civil de obras semelhantes.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The construction industry is one of the largest consumers of natural resources. As it is in a marine environment and due to its magnitude and the high production of Construction and Demolition Waste (CDW), port works have a polluting potential and the technical-scientific literature on the subject is incipient. The objective of this research was to critically evaluate waste generation indexes of CDW during the construction of a port. The monitoring of the solid waste management from the Dom Pedro II port site in Paranaguá, Paraná, was carried out for 20 months. Through the assessment applicable to waste management and field measurements, the solid waste management process was characterized in terms of the agents involved, origin, type, quantity, generation rate, reuse, and destination. The efficiency of the management process was evaluated, and waste generation and utilization of Key Performance Indicators, per capita and per area, were obtained. The composition, in mass, of the solid waste generated in the work was: metallic scrap (48%), wood scrap (29%), organic waste (10%), recyclable waste (8%), and hazardous waste (4%). Per capita monthly waste generation indicators were calculated as: organic waste (12.75 kg), outpatient waste (8.14g), hazardous waste (5.33kg), plastic cups (70.5 units), and PPE (3 .89 units). As for the built-up area, the average monthly generation of waste was calculated at 0.35 kg/m² (hazardous waste), 3.51 kg/m² (wood), 7.5 kg/m² (metallic scrap), and 0.97 kg /m² (organic). In addition to mapping opportunities for improvement, the calculated generation and utilization indexes can be used in the CDW management of similar works.
  • Variação sazonal de indicadores físico-químicos e fitotoxicológicos em lixiviado de aterro sanitário localizado no semiárido brasileiro Artigo Técnico

    Nascimento, Samanda Costa; da Silva, Elisângela Maria; Gomes, Naiara Angelo; Ribeiro, Libânia da Silva da Silva; Melo, Márcio Camargo de; Monteiro, Veruschka Escarião Dessoles

    Resumo em Português:

    RESUMO A composição do lixiviado de aterros sanitários sofre influência de diversos fatores, entre eles as condições climáticas. Assim, o objetivo deste estudo consistiu em analisar a variação sazonal na composição e na toxicidade do lixiviado gerado no aterro sanitário localizado em Campina Grande (PB), região semiárida do Brasil, o qual apresentava idade inferior a cinco anos (aterro jovem). A amostragem foi constituída de sete coletas de lixiviado e passou por caracterização físico-química e análises fitotoxicológicas em sementes de tomate (Solanum lycopersicum) e repolho (Brassica oleracea). Na avaliação fitotoxicológica, foram analisados os indicadores crescimento relativo da raiz (CRR) e inibição do crescimento da raiz (ICR), expostos a três tratamentos, cujas concentrações foram de 1, 5 e 10% de lixiviado. Para avaliar a relação da precipitação com a composição e a toxicidade do lixiviado, foi utilizada a análise de correlação entre as variáveis estudadas. De acordo com os resultados, verificou-se que a precipitação influenciou na redução do pH, no entanto, para os demais indicadores físico-químicos (alcalinidade total, nitrogênio amoniacal total, cloretos, demanda química de oxigênio e sólidos voláteis) e para os indicadores fitotoxicológicos (CRR e ICR), não foram obtidas relações com a precipitação. Logo, os eventos de chuva determinados neste estudo não causaram alterações na composição nem na toxicidade do lixiviado.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The composition of the leached in sanitary landfills is influenced for several factors, including climatic conditions. In this study aimed to analyze the seasonal variation in the composition and toxicity of the leached generated in the Sanitary Landfill located in Campina Grande, semiarid region of Brazil, which was less than 5 years old (young landfill). Sampling consisted of 7 leached collections, in which physicochemical characterization and phytotoxicological analyzes were carried out in tomato (Solanum lycopersicum) and cabbage (Brassica oleraceae) seeds. In the phytotoxicological assessment, the indicators Relative Root Growth (RRG) and Inhibition of Root Growth (IRG) were analyzed, exposed to three treatments (T1, T5 and T10), in the concentrations from 1%, 5% and 10% of leached. To assess the relationship from precipitation with composition and toxicity of the leached, correlation analysis was used between the variables studied. According to the results, the precipitation influenced the pH reduction, however, for the other physical-chemical indicators (total alkalinity, total ammoniacal nitrogen, chlorides, chemical oxygen demand and volatile solids) and for the phytotoxicological indicators (CRR and ICR ), relationships with precipitation were not obtained. Therefore, the rainfall events determined in this study did not cause changes in the composition and toxicity of the leached.
  • Aplicação do activity-based costing na gestão de resíduos sólidos: um estudo de caso Artigo Técnico

    Rocha-dos-Santos, Welington José; Leite, Wellington Cyro de Almeida; Schalch, Valdir

    Resumo em Português:

    RESUMO Embora a taxa de cobertura do serviço regular de coleta da população urbana brasileira fosse de 98,7% em 2020, 17,2 milhões de toneladas de resíduos sólidos foram dispostos inadequadamente e 6,3 milhões de toneladas abandonadas no meio ambiente. Assim, urge a proposição de trabalhos para a adequação da gestão do manejo de resíduos sólidos, com respeito às questões ambientais, sociais e de governança, diante da necessidade de investimentos cada vez maiores. Nesse sentido, o objetivo aqui foi apresentar a aplicação prática do método activity-based costing (ABC) para a sustentabilidade econômico-financeira da prestação de serviços públicos de resíduos sólidos. A natureza deste trabalho é de pesquisa aplicada, e os métodos de procedimento de pesquisa são levantamentos em fontes secundárias e estudo de caso único, com a realização de entrevistas semiestruturadas e observação direta. Verificou-se que o sistema ABC permitiu quantificar as atividades, utilizando direcionadores para alocar os custos indiretos de forma mais próxima à realidade e, assim, apurar a contribuição de cada serviço para o resultado com maior grau de acurácia. Apesar disso, o resultado econômico negativo, que evoluiu de -1,8 para -6,6 milhões de reais em três anos, evidencia que a sustentabilidade da prestação dos serviços de resíduos sólidos ainda é um objetivo a ser perseguido. Concluiu-se que a aplicação dessa metodologia foi decisiva para avaliar a sustentabilidade econômico-financeira da autarquia, possibilitando não só conhecer os reais resultados unitários de cada serviço, como também vislumbrar alternativas que pudessem levar o prestador a um melhor resultado total.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Although the coverage rate of the regular collection service of the Brazilian urban population was 98.7% in 2020, 17.2 million tons of solid waste were improperly disposed of and 6.3 million tons were abandoned in the environment. Thus, it is urgent to propose works for the adequacy of the management of solid waste management, with respect to environmental, social and governance issues, given the need for increasing investments. In this sense, the objective is to present the practical application of the Activity-Based Costing method for the economic and financial sustainability of the provision of public solid waste services. The nature of this work is applied research and the research procedure methods are from surveys in secondary sources and a single case study, with semi-structured interviews and direct observation. It was found that the ABC system allowed the quantification of activities, using drivers to allocate indirect costs closer to reality and, in this way, determine the contribution of each service to the result with a greater degree of accuracy. Despite this, the negative economic result, which evolved from -1.8 to -6.6 million BRL in three years, shows that the sustainability of the provision of solid waste services is still an objective to be pursued. It is concluded that the application of this methodology was decisive to assess the economic and financial sustainability of the Autarchy, making it possible not only to know the real unitary results of each service, but also to envision alternatives that could lead the provider to a better total result.
  • Desenvolvimento de um purificador de ar com radiação UVC e filtro HEPA no contexto de COVID-19 Artigo Técnico

    Zhang, Julio Min Fei; Andrade, Alyssa El Chihimi de; Machado, Felipe Augusto Moraes; Ghilardi, Larissa Bornia; Almeida, Barbara Medeiros; Falararo, Beatriz Vilas Boas Pugliese; Machado, Gustavo Alves; Emygdio, Ana Paula Mendes; Pereira, Guilherme Martins; Magalhães, Daniel Varela; Forner-Cordero, Arturo; Vasconcellos, Pérola de Castro

    Resumo em Português:

    RESUMO A transmissão de infecções respiratórias tem importante impacto na saúde humana, sobretudo no atual contexto da pandemia de COVID-19. Neste trabalho, discute-se um purificador de ar que utiliza radiação ultravioleta-C (UVC) e filtro high efficiency particulate air (HEPA) como mecanismos para descontaminar ambientes internos com baixa circulação de ar. Para avaliar os parâmetros físico-químicos do equipamento e sua ação microbicida, foram determinados a irradiância produzida pela lâmpada, a vazão na entrada e saída do dispositivo, as alterações na concentração de ozônio e o potencial de descontaminação do equipamento para Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Candida albicans. A dose total de radiação UVC que o ar recebe ao passar pelo equipamento foi de 801,4 μJ cm-2, o que representaria a inativação de até 80% de Sars-CoV-2 no ar. Além disso, a eficiência de filtração foi reduzida para cerca de 60% com a diminuição do tamanho da partícula para partículas com menos de 1 μm e manteve-se acima de 90% para MP2,5 e MP10. Nos testes microbiológicos, observou-se redução de 99,4, 99,9 e 99,5% para S. aureus, E. coli e C. albicans, respectivamente, em 11 minutos.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The transmission of respiratory infections has an important role on human health, especially in the current context of the COVID-19 pandemic. In this work, we present the assessment of an air purifier that uses ultraviolet-C (UVC) radiation and a “High Efficiency Particulate Air” (HEPA) filter as mechanisms to decontaminate indoor environments with low air circulation. To assess the physicochemical and microbicidal characteristics of the equipment, the irradiance produced by the lamp, the flow rate at the entrance and exit of the device, possible changes in the ozone concentration and the equipment's decontamination potential for Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida albicans. The total dose of UVC radiation that the air receives when passing through the equipment was 801.4 μJ cm-2, which would represent an inactivation of up to 80% of SARS-CoV-2 in the air. Furthermore, the filtration efficiency dropped with smaller particle diameter, and reduced to around 60% for particles with less than 1 μm and remained above 90% for PM2.5 and PM10. In microbiological tests, there was a reduction of 99.4%, 99.9% and 99.5% for S aureus, E. coli and C. albicans, respectively, in 11 minutes.
  • Avaliação de desempenho de uma estação de tratamento de esgoto movida a energia solar (SBR de dois estágios) operada em regiões de clima tropical Technical Article

    Dufner, Lukas; Selvam, Tamil Sakthi Silva; Otto, Nikolai; Neuffer, Daniela; Santos, Hélio Rodrigues dos

    Resumo em Português:

    RESUMO Este artigo investiga o comportamento do desempenho de uma pequena estação de tratamento de águas residuais descentralizada, com capacidade de até 50 equivalentes de população alimentada por energia solar. O reator de bateladas sequenciais de dois estágios (SBR) consiste em um sistema fotovoltaico (PV) para fornecer energia, uma bateria de armazenamento para operação noturna e dois tanques de reação. No período experimental de 157 dias, a afluência de esgoto foi aumentada de 3 para 4,5 e 6 m3.d−1, com idades de lodo de 32 ± 2 d no início e 21 ± 2 d no fim. Os resultados correspondentes às diferentes fases indicaram alta eficiência e estabilidade do sistema com esgoto doméstico, que atingiu eficiências nos períodos de teste de 93 ± 2%, 86 ± 4% e 93 ± 6% para a remoção de demanda química de oxigênio (DQO), nitrogênio (N) e fósforo (P), respectivamente. Nos últimos 51 dias, a aeração noturna foi interrompida por três horas para economizar energia e estudar o comportamento das fases prolongadas sem aeração. A redução das fases de aeração pode ajudar a estender a vida útil das baterias e reduzir os custos operacionais, enquanto os valores limite na saída ainda são atendidos.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This article investigates the performance behaviour of a small decentralized wastewater treatment plant with a capacity of up to 50 population equivalents powered by solar energy. The two-stage sequencing batch reactor (SBR) consists of a photovoltaic (PV) system to deliver energy, a battery storage for night operation and two reactor tanks. In the experimental period of 157 days, the wastewater inflow was increased from 3 to 4.5 and 6 m3.d−1, with sludge ages of 32 ± 2 d in the beginning and 21 ± 2 d in the end. The results corresponding to the different phases indicated high efficiency and stability of the system with domestic wastewater, reaching efficiencies of the test periods of 93 ± 2%, 86 ± 4% and 93 ± 6% for removal of chemical oxygen demand, nitrogen and phosphorus, respectively. In the last 51 days, aeration in the night was interrupted for three hours to save energy and study the behaviour of extended non-aerated phases. A shortening of the aeration phases can help to extend the lifetime of batteries and reduce operational costs, while limiting values in the outlet are still met.
  • Remoção de chumbo (II) de solução aquosa por nanopartículas magnéticas (MnFe2O4) funcionalizadas com poliestireno sulfonado Artigo Técnico

    Bernardes, Pâmela Desirré; Faria, Ana Carolina Querino de; Salla, Marcio Ricardo; Pasquini, Daniel; Morais, Luís Carlos de; Morais, Ismarley Horta

    Resumo em Português:

    RESUMO O presente estudo contempla a aplicação de nanopartículas magnéticas de ferrita de manganês MnFe2O4 (NPM) modificadas com poliestireno sulfonado (PSS) na adsorção de íons de Pb (II) para fins de tratamento de água contaminada. A funcionalização da nanopartícula com o polímero objetivou aumentar a capacidade de adsorção e incluir a utilização de material reciclável em função da importância ambiental. Os adsorventes foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, espectroscopia de energia dispersiva por raio X, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, análise elementar, análise termogravimétrica, ponto de carga zero, área superficial e porosidade. O PSS representou 14% da massa das nanopartículas magnéticas de MnFe2O4 funcionalizadas com o poliestireno sulfonado (NPM-PSS) e o teor de grupos sulfônicos foi de 17,18%. Os modelos de isoterma de Freundlich e cinético de pseudossegunda ordem apresentaram maior acurácia pelos dados experimentais de adsorção dos íons Pb (II) pela NPM-PSS, cuja capacidade de adsorção das nanopartículas variou de 6,254 a 7,535 mg g−1.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The present study contemplates the application of magnetic nanoparticles of manganese ferrite MnFe2O4 (NPM) modified with sulfonated polystyrene (PSS) in the adsorption of Pb(II) ions for the purpose of treating wastewater. The functionalization of the nanoparticle with the polymer aimed to increase the adsorption capacity and include the use of recyclable material due to its environmental importance. Adsorbents were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, elemental analysis, thermogravimetric analysis, point of zero charge, surface area, and porosity. PSS represented around 14% of the mass of magnetic nanoparticles of MnFe2O4 functionalized with sulfonated polystyrene (NPM-PSS) and the content of sulfonic groups was 17.18%. The Freundlich isotherm and pseudo second order kinetic models showed greater accuracy by the experimental data of adsorption of Pb (II) ions by NPM-PSS, whose adsorption capacity of nanoparticles ranged from 6.254 to 7.535 mg g−1.
  • Desempenho físico e mecânico de telhas cimentícias produzidas com incorporação de resíduo de polietileno tereftalato Artigo Técnico

    Callejas, Ivan Julio Apolonio; Butinhoni, Guilherme Fernandes

    Resumo em Português:

    RESUMO Grande quantidade de resíduos de polietileno tereftalato (PET) é gerada anualmente em razão da utilização desse polímero na fabricação de embalagens e garrafas. Estudos indicam a viabilidade de utilização desse resíduo como insumo para a produção de argamassas, focando na sustentabilidade. Este trabalho demonstra a viabilidade técnica, sob os aspectos físico e mecânico, da substituição de areia natural por PET em misturas de argamassas destinadas à fabricação de telhas cimentícias (TC). Percorreram-se as seguintes etapas metodológicas: estudo de dosagem, confecção de corpos de prova com argamassas com substituição da areia natural por resíduo de PET nos percentuais de 0, 5, 10 e 15%; avaliação das propriedades físico-mecânicas das misturas e definição da porcentagem de incorporação de PET; produção e avaliação de TC de referência e com PET. Selecionou-se a mistura com 15% de incorporação de PET para fabricar as telhas em razão de sua adequada resistência à flexão e porosidade. O PET em pouco interferiu nas propriedades visuais, geométricas, físicas e mecânicas das TC, mantendo-as de acordo com os limites normativos. O PET é tecnicamente viável para ser incorporado em matrizes cimentícias para a produção de TC, o que evitaria sua destinação a áreas ilegais e aterros, contribuindo para a sustentabilidade urbana.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT A large amount of Polyethylene Terephthalate (PET) waste is generated annually due to the use of this polymer in the manufacture of packaging and bottles. Studies indicate the feasibility of using this residue as an input for the production of mortars, focusing on sustainability. This work demonstrated the technical feasibility under the physical, mechanical, and thermal aspects of the incorporation of natural sand aggregate by PET waste flakes in mortar mixtures for cementitious tiles (CT) manufacture. The following methodological steps were carried out: dosage study, preparation of specimens with mortar with replacement of natural sand by PET residue in percentages of 0, 5, 10, and 15%; evaluation of the physical and mechanical properties of the mixtures and definition of the percentage of PET incorporation; production and evaluation of the reference and PET CTs. The blend with 15% PET incorporation was selected to manufacture the CTs given the adequate flexural strength and porosity. PET did not interfere in the CT's visual, geometric, physical, and mechanical properties, attending to the standard requirements. The PET is technically feasible to be incorporated into cement matrices for the production of CTs, avoiding their destination in illegal areas and landfills, contributing to urban sustainability.
  • Inter-relações entre preditores de eutrofização em reservatórios do semiárido brasileiro: como mensurar? Uma aplicação de aprendizado de máquina por árvores de decisão Artigo Técnico

    Freire, Letícia Lacerda; Souza Filho, Francisco de Assis

    Resumo em Português:

    RESUMO Um problema emergente para a segurança hídrica consiste nas consequências da eutrofização sobre a qualidade das águas. Metodologias de regressão convencionais não têm sido suficientes para explicar satisfatoriamente a complexidade da relação entre as variáveis hidrológicas e limnológicas desse processo. Nessa perspectiva, esta pesquisa buscou identificar preditores para variáveis indicadoras de eutrofização (cianobactérias, clorofila a, nitrogênio, fósforo e medição em disco de Secchi), por meio das relações destas entre si e entre 17 variáveis fisiográficas e climáticas das bacias hidrográficas de 155 reservatórios do semiárido brasileiro. Aplicou-se um método de aprendizado de máquina com o algoritmo classification and regression trees para árvores de decisão. Os resultados revelaram que os indicadores de eutrofização estão intrinsecamente relacionados entre si, de maneira especial as concentrações de clorofila a com os demais. A variabilidade da vazão afluente repercutiu no aumento da concentração de cianobactérias; a redução do volume de água armazenado gerou aumento da concentração de nitrogênio e fósforo; e a densidade de drenagem gerou aumento da concentração de nitrogênio. As concentrações de nitrogênio superiores a 5 mg.L−1 apresentaram consequências representativas sobre a clorofila a, a qual esteve fortemente associada às cianobactérias. O volume de água armazenado, a precipitação e a vazão afluente aos reservatórios também foram preditores da transparência das águas. Apesar de os índices de performance do modelo apontarem para margens de erro amplas para os conjuntos de dados com elevados coeficientes de variação, a aplicação de árvores de decisão pode auxiliar no entendimento de processos ocorridos e no planejamento de ações estratégicas para a governança hídrica.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT An emerging issue for water security is the consequences of eutrophication on water quality. Conventional regression methodologies have not been sufficient to satisfactorily explain the complexity of the relationship between the hydrological and limnological variables of this process. In this sense, this research aimed to identify predictors for eutrophication variables (cyanobacteria, chlorophyll-a, nitrogen, phosphorus, and Secchi disk measurement), through their relationships with each other and between 17 physiographic and climatic variables of the watersheds of 155 reservoirs in the Brazilian semiarid region. A machine learning method was applied with the classification and regression trees algorithm for decision trees. The results revealed that the eutrophication indicators are intrinsically related to each other, especially the concentrations of chlorophyll-a with the others. The variability of the inflow resulted in an increase in the concentration of cyanobacteria; the reduction in the volume of stored water generated an increase in the concentration of nitrogen and phosphorus; and, the drainage density generated an increase in the concentration of nitrogen. Nitrogen concentrations greater than 5 mg.L−1 had significant consequences on chlorophyll-a, which was strongly associated with cyanobacteria. The volume of stored water, precipitation and the inflow to the reservoirs were also predictors of water transparency. Although the model’s performance indexes indicate wide margins of error for datasets with high coefficients of variation, decision trees can help in understanding the processes that have taken place and in planning strategic actions for water governance.
  • Caracterização físico-hídrica e modelagem da condutividade hidráulica saturada do solo de dunas com e sem vegetação Artigo Técnico

    Sousa, Priscila Karine Rodrigues de; Farias, Teresa Raquel Lima; Aguiar, Marcos Fábio Porto de

    Resumo em Português:

    RESUMO A quantidade de dados disponíveis sobre os efeitos da estabilização induzida de dunas em suas propriedades físico-hídricas é limitada, especialmente em dunas costeiras do Ceará. Nesse sentido, esta pesquisa buscou caracterizar essas propriedades em dunas localizadas nas margens de uma rodovia no município de Aquiraz (CE), cujo trecho foi estabilizado por meio da aplicação de palhas de coqueiro (palhagem) em que houve posterior desenvolvimento de vegetação. Amostras deformadas e indeformadas foram obtidas da camada superficial do solo (0–0,15 m) para determinação dos seguintes parâmetros: granulometria, massa específica aparente, densidade real, condutividade hidráulica saturada, macro e microporosidade do solo, além de curva característica. Avaliaram-se, ainda, quatro equações empíricas para estimativa indireta de condutividade hidráulica saturada por meio de parâmetros da granulometria e porosidade do solo, comparando-se valores medidos em laboratório e modelados pelas equações. Os resultados indicaram que, em termos de caracterização, as propriedades físicas do solo sem cobertura possuem a mesma ordem de grandeza do solo com vegetação. Em contrapartida, o teste T, para comparação de médias, indicou valores de densidade real, porosidade total e macroporosidade estatisticamente diferentes para os dois tipos de solo. Ao comparar parâmetros hidráulicos, observou-se que a condutividade hidráulica (normal e transformada) e a curva característica também possuem resultados semelhantes para ambos os solos. Nas equações empíricas aplicadas na determinação da condutividade hidráulica saturada, viu-se que os valores de condutividade hidráulica saturada estimados pelos modelos de Hazen (modificado) e de Beyer foram os que mais se aproximaram dos valores obtidos em laboratório.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The amount of data available on the effects of induced stabilization of dunes on their physical-hydric properties is limited, especially in coastal dunes of Ceará. In this sense, this research sought to characterize these properties in dunes located on the sideroad of a highway in the city of Aquiraz, coastal region of Ceará, whose stretch was stabilized through the use of coconut straw (straw checkerboard) in which there was later vegetation development. Deformed and undisturbed samples were obtained from the soil surface layer (0–0.15 m) to determine the following parameters: particle size, bulk density, true density, saturated hydraulic conductivity (Ks), macro and microporosity, and soil characteristic curve. Four empirical equations were also evaluated for indirect estimation of saturated hydraulic conductivity through particle size parameters, comparing values measured and modeled by the equations. The results indicated that, in terms of characterization, the physical properties of the soil without cover have the same order of magnitude as the soil with vegetation. On the other hand, the T test, for comparing means, indicated values of real density, total porosity, and macroporosity that were statistically different for the two types of soil. Comparing the hydraulic parameters of both soils, it was observed that the hydraulic conductivity (normal and transformed) and the characteristic curve also have similar results. Within the applied empirical equations, it was observed that the values of Ks estimated by the Hazen (modified) and the Beyer models were closest to those measured in the laboratory.
  • Avaliação do potencial de coagulante recuperado de lodo de estação de tratamento de água para uso em águas de baixa e elevada turbidez Artigo Técnico

    Pedretti, Angela; Medeiros, Raphael Corrêa

    Resumo em Português:

    RESUMO Este estudo propôs-se a verificar a viabilidade de recuperação de coagulante utilizado na estação de tratamento de água Palmitinho (RS) pelo emprego do processo de extração por via ácida de lodo, observando a possível aplicação do recuperado para o tratamento de água bruta, com duas características distintas: baixa e elevada turbidez. A regeneração de coagulante por via ácida apresentou-se como alternativa viável, propiciando concentração de 683,31 mg.L−1 de sulfato de alumínio ao recuperado. Nos ensaios em águas de baixa e elevada turbidez, o coagulante recuperado, quando testado em águas de elevadas turbidez e cor, mostrou-se com faixa de aplicabilidade superior ao coagulante comercial, com remoção ≥ 90% de turbidez em praticamente todas as faixas de pH testadas, bem como eficiência na remoção de cor aparente e verdadeira, porém houve limitação do emprego do coagulante recuperado ao transferir cor à água a ser tratada, quando de baixa turbidez, para a qual o coagulante comercial se apresentou mais eficiente. O emprego do coagulante recuperado não atendeu aos requisitos para a concentração de impureza permissível por produto, levando-se em consideração a concentração de impureza padronizada na água calculada para os elementos manganês e cádmio proposta pela norma brasileira 15784. Portanto, não se apresentou viável em tratamento de águas naturais. Além disso, mesmo tendo proporcionado redução de aproximadamente 45% no volume final de lodo, o resíduo insolúvel obtido apresentou características físico-químicas que podem dificultar sua disposição final.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This study aimed to verify the feasibility of recovering the coagulant used in the water treatment plant of Palmitinho, Rio Grande do Sul, through the use of the sludge acid extraction process, observing the possibility of its application for the treatment of raw water, with two distinct characteristics: low and high turbidity. The regeneration of coagulant by acid route may represent a viable alternative treatment to be used, providing a concentration of 683.31 mg.L−1 of aluminum sulfate to the recovered solution. In low and high turbidity tests, the recovered coagulant, when tested in high turbidity and color waters, showed a higher applicability range than commercial coagulant, with removal ≥ 90% of turbidity in virtually all pH tracks tested, as well as efficiency in apparent and true color removal. However, there was a limitation in the use of coagulant recovered when transferring color to the water to be treated, when low turbidity, to which the commercial coagulant was more efficient. The use of the recovered coagulant did not meet the requirements for permissible impurity concentration per product, taking into account the CIPPA calculated for manganese and cadmium elements, proposed by NBR 15784; Therefore, it was not viable in natural water treatment. In addition, even having provided a reduction of approximately 45% in the final volume of sludge, the insoluble residue obtained had physicochemical characteristics that can make its final disposal difficult.
  • Ferramenta para avaliação de estudo de viabilidade técnica, econômica e ambiental para concessão de serviços de gestão de resíduos sólidos urbanos Artigo Técnico

    Ferreira, Cynthia Fantoni Alves; Lange, Liséte Celina; Lima, Thimóteo César; Macedo, Luciana Alves Rodrigues

    Resumo em Português:

    RESUMO Os consórcios intermunicipais têm se mostrado uma alternativa na gestão e no gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos, principalmente para os municípios de pequeno porte que buscam soluções tanto para o tratamento e disposição final dos resíduos quanto para o ganho de escala e otimização dos recursos. Este estudo objetivou a proposição de uma ferramenta para avaliar o estudo de viabilidade técnica, econômica e ambiental (EVTEA) aplicado em um consórcio público intermunicipal em operação em Minas Gerais, o qual foi selecionado para a implantação de projeto piloto do governo federal e para a contratação de serviços técnicos especializados necessários à estruturação de projetos de concessão na área de manejo de resíduos sólidos. A metodologia foi estruturada em duas etapas: análise da gestão, gerenciamento e mecanismos de cobrança nos municípios integrantes do consórcio; e proposição e aplicação de ferramenta de avaliação do EVTEA para concessão dos serviços de manejo de resíduos sólidos urbanos aplicados no consórcio. Os resultados da primeira etapa indicam que os municípios consorciados de pequeno e pequeno/médio porte precisam avançar na gestão dos resíduos aplicando os princípios da não geração, redução, reutilização e reciclagem, bem como na promoção da inclusão social dos catadores para o alcance de sua sustentabilidade. Na segunda etapa, a ferramenta de avaliação aplicada em um consórcio possibilitou a quantificação do desempenho na elaboração do estudo por meio dos indicadores propostos em relação ao atendimento e à suficiência das informações para atender à análise do estudo. O indicador final de avaliação (IFA) do consórcio apresentou como resultado o IFA incompleto. Ou seja, verifica-se a necessidade de abordagem completa e suficiente com relação à qualidade das informações presentes no seu conteúdo para o atendimento às diretrizes de estruturação de projetos relacionados ao manejo dos resíduos sólidos urbanos na elaboração do EVTEA.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Intermunicipal consortia have proven to be an alternative in managing urban solid waste (USW), mainly for small municipalities seeking solutions both for treatment and final disposal of waste and for scale gain and resources optimization. This study aimed to propose a tool to assess the Technical, Economic, and Environmental Feasibility Study (EVTEA) applied in an intermunicipal public consortia in Minas Gerais, which was selected for the implementation of a pilot project by the Federal Government to hire specialized technical services necessary for structuring concession projects in the area of solid waste management. The methodology was structured in two stages: analysis of management, and billing mechanisms in the consortia municipalities; proposition and application of an EVTEA assessment tool for the management services applied in the consortia. The results of the first stage indicated that the small and small/medium-sized consortia municipalities need to advance in waste management by applying the principles of non-generation, reduction, reuse, and recycling, and promoting the social inclusion of collectors to achieve their sustainability. In the second stage, the assessment tool applied in a consortia made it possible to quantify the performance in the preparation of the study through the use of proposed indicators related to service and sufficiency of information to meet the analysis of the study. The consortia final assessment indicator (FAI) resulted as incomplete, that is, there is a need for a complete and sufficient approach regarding the quality of the information contained in its content to meet the guidelines for the structuring of projects related to the management of urban solid waste in the elaboration of the EVTEA.
  • Desenvolvimento de um modelo híbrido Migha-RNA para calibração de rugosidades absolutas em redes de distribuição de água Artigo Técnico

    Sousa, David Lopes de; Bezerra, Alessandro de Araújo; Castro, Marco Aurélio Holanda de; Rodrigues Neto, Guilherme Costa; Araujo, Rafael Brito Aguiar de

    Resumo em Português:

    RESUMO Este trabalho teve como objetivo desenvolver um novo método híbrido de calibração de rugosidades absolutas em redes de distribuição de água, com base na combinação do método iterativo do gradiente hidráulico alternativo (Migha) com uma rede neural artificial (RNA) do tipo Perceptron Multicamadas. Foram testadas diferentes configurações para o modelo, em vários cenários que diferiam quanto ao número de pressões observadas utilizadas. Os resultados encontrados sugerem que a combinação dos métodos foi favorável à calibração das rugosidades, com erros absolutos médios inferiores a 0,016 mm no modelo que calculava apenas um valor por material para o parâmetro. A boa performance também ficou evidente quando analisadas as pressões e vazões retornadas pela simulação da rede calibrada, as quais apresentaram erros relativos médios de 0,12 e 0,36%, respectivamente, no cenário com 14% dos nós com pressões conhecidas, erros consideravelmente inferiores àqueles obtidos pela configuração inicial da rede e pelo uso exclusivo do Migha.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This work aimed to develop a new hybrid method for the calibration of absolute roughness in water distribution networks, starting from the combination of the Alternative Hydraulic Gradient Iterative Method (Migha) with a Multilayer Perceptron Artificial Neural Network (ANN). Different configurations were tested for the model, in different scenarios that differed in the number of observed pressures used. The results found suggest that the combination of methods was favorable to roughness calibration, with mean absolute errors lower than 0.016 mm in the model that calculated only one value per material for the parameter. The good performance was also evident when analyzing the pressures and flows returned by the calibrated network simulation, which showed average relative errors of 0.12 and 0.36%, respectively, in the scenario with 14% of nodes with known pressures, errors considerably lower than those obtained by the initial configuration of the network and the exclusive use of Migha.
  • Índice de poluição atmosférica: uma proposta baseada em dados secundários para avaliação da qualidade do ar Artigo Técnico

    Seibert, Otávio Guilherme; Pinto, Wanderson de Paula; Monte, Edson Zambon

    Resumo em Português:

    RESUMO Este trabalho objetivou propor um método para avaliar a qualidade do ar de determinada região, com base em dados secundários. A metodologia proposta é fundamentada na elaboração de um índice de poluição atmosférica (IPA), desenvolvido por meio da aplicação do método analytic hierarchy process. O IPA utiliza dados secundários das fontes de emissões atmosféricas e dados relacionados com a poluição do ar. Essa relação gera um valor adimensional que classifica a qualidade do ar em cinco faixas. Com a aplicação da metodologia proposta, dados de 11 municípios da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), cinco municípios da Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH) e quatro municípios da Região Metropolitana da Grande Vitória (RMGV) foram analisados. Esses municípios possuem uma rede automática de monitoramento da qualidade do ar. Os resultados mostram que dez municípios da RMSP, quatro municípios da RMGV e três municípios da RMBH tiveram o IPA classificado como moderado, tendo como referência o ano de 2017. Essa informação é comprovada quando comparada com o índice de qualidade do ar do ano de 2017 desses municípios. Concluiu-se que a metodologia proposta se demonstrou um método apropriado para avaliação da qualidade do ar e pode ser empregada como uma ferramenta viável no gerenciamento da qualidade do ar atmosférico nos estados brasileiros ou em qualquer outro país.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT This work aimed to propose a method to assess the air quality of a given region, based on secondary data. The proposed methodology is based on the elaboration of an air pollution index (API), developed from the application of the Analytic Hierarchy Process (AHP) method. API uses secondary data from the sources of atmospheric emissions and data related to air pollution. This relationship generates a dimensionless value that classifies air quality into five ranges. With the application of the proposed methodology, data from 11 municipalities in the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP), five municipalities in the Metropolitan Region of Belo Horizonte (MRBH) and four municipalities in the Metropolitan Region of Greater Vitória (MRGV) were analyzed. These municipalities have an automatic air quality monitoring network. Results show that ten municipalities in the MRSP, four municipalities in the MRGV and three municipalities in the MRBH had the API classified as moderate, with reference to the year 2017. This information is proven when compared with the air quality index (AQI) for the year 2017 of these municipalities. It was concluded that the proposed methodology proved to be an appropriate method for air quality assessment and can be used as a viable tool in the management of atmospheric air quality in Brazilian states or in any other country.
  • Balanço de oxigênio dissolvido em lagoas de polimento tratando efluente de reator UASB Artigo Técnico

    Nascimento, Ana Rachel Melo; Batista, Mariana Medeiros; Santos, Silvânia Lucas dos

    Resumo em Português:

    RESUMO Lagoas de polimento são unidades de pós-tratamento de efluente anaeróbio que atuam na remoção da matéria orgânica residual, bem como de patógenos e nutrientes. A operação dessas lagoas de forma intermitente favorece a eficiência de remoção dos constituintes. Neste trabalho, investigou-se o balanço de oxigênio em lagoas de polimento experimentais operadas sob regime de bateladas sequenciais (0,4 m de profundidade e 1,5 m2 de área superficial) com tempo de detenção hidráulica de 10 dias, alimentadas por efluente de reator UASB, sem inoculação inicial com microalgas. O sistema experimental foi instalado no município de Campina Grande, Paraíba, e operado no período de verão (radiação e temperatura elevadas). Os resultados obtidos mostraram que há o estabelecimento de um ambiente aeróbio nessas lagoas, sendo a produção de oxigênio dissolvido pela fotossíntese das microalgas suficiente para atender à demanda pelo consumo de oxigênio dissolvido para oxidação de matéria orgânica, respiração das microalgas e escape atmosférico por dessorção.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Polishing ponds are post-treatment units for anaerobic effluents that act to remove residual organic matter as well as pathogens and nutrients. The intermittent operation of these lagoons favors the removal efficiency of these constituents. The oxygen balance was investigated in experimental polishing lagoons (0.4 m deep and 1.5 m2 surface area), operated under sequential batch regime with HDT of 10 days, fed by UASB reactor effluent, without initial microalgae inoculation. The experimental system was installed in Campina Grande, Paraíba, and operated during the summer period (high levels of radiation and temperature). The results obtained showed that an aerobic environment was established in these lagoons, and the production of DO by the photosynthesis of microalgae is sufficient to meet the demand for DO consumption for oxidation of organic matter, respiration of microalgae, and atmospheric escape by desorption.
  • Tratamento anaeróbio de efluente têxtil: toxicidade a organismos metanogênicos Artigo Técnico

    Silva, Carlos Pereira da; Gavazza, Savia; Araújo, Sofia Pimentel

    Resumo em Português:

    RESUMO Testes de toxicidade anaeróbia foram realizados com corantes aromáticos azo (tetra-azo Direct Black 22 — DB22 e di-azo Direct Orange 4 — DO4) e antraquinônico (Reactive Blue 19 — RB19), com o objetivo de verificar a influência dos diferentes grupos químicos desses compostos na inibição da atividade metanogênica. Para o corante DB22, foram realizados dois testes com concentrações de corante de 0,03, 0,06, 0,09, 0,12 e 0,24 mmol·L−1 (TTADB22) e 0,3, 0,6, 0,9; ,,2 e 2,4 mmol·L−1 (TTADB22Adap, com lodo adaptado). Para os corantes DO4 (TTADO4) e RB19 (TTARB19), as concentrações utilizadas foram 0,5, 1, 2, 3, e 4 mmol·L−1. Os resultados indicaram que ambos os grupamentos químicos azo e antraquinônico podem ser inibidores da metanogênese. Cada corante resultou em um potencial tóxico diferente, dependendo da natureza do corante, das concentrações utilizadas e dos subprodutos gerados. O corante antraquinônico RB19 apresentou taxa de inibição da metanogênese duas vezes maior que o azocorante DO4, sugerindo maior tolerância dos microrganismos metanogênicos ao azocorante do que ao corante antraquinônico. Entre os azocorantes, as maiores taxas de inibição foram verificadas para o DB22 (48%), que possui maior número de grupos sulfônicos em sua estrutura que o DO4. Em geral, maiores percentuais de remoção de corante foram obtidos para menores concentrações de corante aplicadas.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Anaerobic toxicity tests were performed using aromatic azo dyes (tetra-azo Direct Black 22 — DB22 and diazo Direct Orange 4 — DO4) and an anthraquinone dye (Reactive Blue 19 — RB19), aiming to verify the influence of the different chemical groups of these dyes on the inhibition of methanogenic activity. For DB22 dye, two tests were performed with dye concentrations of 0.03; 0.06; 0.09; 0.12; and 0.24 mmol·L−1 (TTABD22) and 0.3; 0.6; 0.9; 1.2; and 2.4 mmol·L−1 (TTADB22Adap, with adapted sludge). For DO4 (TTADO4) and RB19 (TTARB19) dyes, the concentrations used were 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; and 4.0 mmol·L−1. The results indicated that both azo and anthraquinone chemical groups may be inhibitors for methanogenesis. Each dye resulted in a different toxic potential, depending on the nature of the dye, the concentrations used, and the by-products generated. Anthraquinone dye RB19 showed an inhibition rate of methanogenesis twice as high as azo dye DO4, indicating greater tolerance of methanogenic microorganisms to azo dye than to anthraquinone dye. Among the azo dyes, the highest inhibition rates were verified for DB22 (48%), which has a greater number of sulfonic groups in its structure than DO4. In general, higher percentages of dye removal were obtained for lower dye concentrations.
  • Impacto da pandemia de COVID-19 na geração de resíduos sólidos urbanos no município de Limeira (SP) Artigo Técnico

    Silva, Silvana Barros da; Bueno, Aline Chitero; Orozco, Margarita Maria Dueñas; Pugliesi, Érica; Lopes, Luciano Elsinor

    Resumo em Português:

    RESUMO As medidas de distanciamento social derivadas da pandemia de COVID-19 alteraram os hábitos de consumo dos cidadãos e, consequentemente, a quantidade e composição dos resíduos sólidos urbanos, com novos desafios para os municípios brasileiros. Diante desse contexto, a presente pesquisa visou realizar uma análise comparativa, antes e ao longo da pandemia de COVID-19, da geração de resíduos sólidos domiciliares, de serviços de saúde, de coleta seletiva e de volumosos de Limeira (SP), considerando uma série temporal de janeiro de 2016 a dezembro de 2020. Para a análise da mudança na quantidade de resíduos sólidos coletados no município em função da pandemia de COVID-19, foram ajustados modelos lineares mistos generalizados e realizou-se análise estatística descritiva para o exame de tendência da série. Ficou evidente o aumento da coleta dos resíduos de serviços de saúde a partir de abril de 2020, com relação positiva entre o número de casos notificados de COVID-19 e a geração desse resíduo. Verificou-se redução dos resíduos da coleta seletiva durante todos os meses de 2020 em comparação aos anos anteriores. Os resíduos domiciliares não apresentaram diferença de geração nos meses com e sem COVID-19, enquanto os resíduos de coleta seletiva e os resíduos volumosos apresentaram redução na geração nos meses com COVID-19. Os resultados da pesquisa são relevantes como suporte para o plano de contingência de gestão de resíduos sólidos em situações de pandemia em Limeira e para municípios com características similares.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Social distancing measures derived from the COVID-19 pandemic have changed the consumption habits of citizens and, consequently, the quantity and composition of urban solid waste, with new challenges for Brazilian municipalities. In this context, the present research aimed to carry out a comparative analysis, before and during the COVID-19 pandemic, of the generation of solid household waste, health services, selective collection, and bulky waste in Limeira, São Paulo, considering a time series from January 2016 to December 2020. To analyze the change in the amount of solid waste collected in the municipality due to the COVID-19 pandemic, Generalized Mixed Linear Models were adjusted, and descriptive statistical analysis was performed to examine the trend of the series. The increase in the collection of waste from health services from April 2020 was evident, with a positive relationship between the number of reported cases of COVID-19 and the generation of this waste. There was a reduction in waste from selective collection during all months of 2020 compared to previous years. Household waste showed no difference in generation in the months with and without COVID-19, while selective collection waste and bulky waste showed a reduction in generation in the months with COVID-19. The survey results are relevant as support for the contingency plan for solid waste management in pandemic situations in Limeira and for municipalities with similar characteristics.
  • Interdependências bilaterais entre usos da água e do solo e a disponibilidade hídrica na bacia hidrográfica do Rio Grande Artigo Técnico

    Santana, Marcelo; Batista, José Anderson do Nascimento

    Resumo em Português:

    RESUMO As modificações no uso-ocupação do solo e as demandas hídricas no Brasil têm sido acompanhadas com bastante atenção em virtude das consequências para o sistema água-energia-alimento, afetando especificamente a disponibilidade hídrica para esse sistema. O objetivo deste estudo foi buscar evidências de interdependências bilaterais entre demandas hídricas, usos e ocupações do solo e disponibilidade hídrica na bacia hidrográfica do Rio Grande. Por meio do modelo hidrológico soil and water assesment tool (SWAT), o uso e ocupação do solo e o uso da água foram espacializados sobre 102 sub-bacias na área de estudo, para estimar seus impactos nas séries históricas de postos fluviométricos disponíveis. As correlações entre os usos e disponibilidade da água e uso do solo, denominados sistema água-energia-alimento, foram obtidas por meio do coeficiente de correlação de Pearson e do seu limiar de significância. Observou-se que as mudanças no uso e ocupação do solo, ao longo das últimas décadas, provocaram redução de 40% do escoamento superficial simulado, enquanto o uso da água aumentou cerca de 30 m3/s. O antagonismo entre pastagens e cana-de-açúcar e os usos da água relativos a essas atividades, associado à diminuição da oferta hídrica, evidencia que a substituição das culturas teve papel significante na variação do escoamento superficial na bacia do Rio Grande. Potenciais conflitos pelo uso da água podem advir, tanto de maneira localizada como de forma geral na bacia hidrográfica, podendo afetar até mesmo bacias hidrográficas a jusante.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Changes in land use-occupation and water demands in Brazil have been closely monitored due to the consequences for the water-energy-food system, specifically affecting the water availability for this system. The objective of this study was to seek evidence of bilateral interdependencies between water demands, land uses and occupations, and water availability in the Rio Grande watershed. Using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) hydrological model, land use and occupation and water use were spatialized over 102 sub-basins in the study area, in order to estimate their impacts within the historical series of available fluviometric stations. The correlations between uses and availability of water and land use, called the water-energy-food system, were obtained through Pearson's correlation coefficient and its significance threshold. It was observed, over the last few decades, that changes in land use and occupation led to a 40% reduction in the simulated surface runoff, while water use increased by around 30 m³/s. The antagonism between pastures and sugarcane and the uses of water related to these activities, associated with the decrease in water supply, shows that crop substitution played a significant role in the variation of surface runoff in the Rio Grande basin. Potential conflicts over water use may arise, both locally and generally in the watershed, and may even affect downstream watersheds.
Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental - ABES Av. Beira Mar, 216 - 13º Andar - Castelo, 20021-060 Rio de Janeiro - RJ - Brasil - Rio de Janeiro - RJ - Brazil
E-mail: esa@abes-dn.org.br