Visando minimizar os impactos causados pelas ações antrópicas sobre o meio ambiente, mais especificamente sobre os recursos hídricos, torna-se imprescindível a busca por fontes alternativas para suprir as crescentes demandas de água para os mais diversos fins. Medidas como o reuso da água e a captação e aproveitamento de água das chuvas são fundamentais no contexto atual de busca por modelos sustentáveis de gestão dos recursos hídricos. No presente trabalho foi realizada extensa pesquisa bibliográfica sobre como o uso de telhados verdes pode contribuir para o uso racional da água potável e para a redução da ocorrência de enchentes. A área de estudo em questão foi Ilha Grande, localizada no litoral sul do Estado do Rio de Janeiro, uma Área de Preservação Permanente que, dentre outras Unidades de Conservação da Natureza, abriga o Parque Estadual de Ilha Grande. Para se analisar a viabilidade de implantação de um telhado verde na região, mais especificamente na Vila Dois Rios (23o11S, 44o12W), foi realizado o levantamento das séries históricas de chuvas da última década na região. Espécies vegetais compatíveis para uso em telhado verde foram encontradas na Ilha e, além disso, foram identificadas as premissas construtivas e operacionais relevantes. Para promover a conscientização dos visitantes e moradores locais foi elaborada uma cartilha informativa ilustrativa. Por fim, concluiu-se que existe a viabilidade de implantação de um telhado verde para captação e aproveitamento das águas das chuvas em Ilha Grande.

O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a metodologia de construção, de plantio, de manutenção, de operação e a eficiência de um sistema de tratamento por wetland construído como etapa de polimento da Estação de Tratamento de Lixiviado (ETC) de Aterro já encerrado de Resíduos Sólidos Urbanos na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Parte do efluente tratado por lodos ativados na ETC foi direcionado e tratado no wetland construído. Foi escolhido o projeto de Fluxo Horizontal Subsuperficial e a vegetação selecionada foi a taboa (Typha latifolia) que é nativa da área do aterro. Em média, foram feitas três amostragens mensais do afluente e do efluente do wetland, de maio a outubro de 2013. A eficiência do sistema foi avaliada por meio de parâmetros físico-químicos e de parâmetros coletivos específicos. A eficiência de remoção de Demanda Química de Oxigênio (DQO) foi de 60%, nitrogênio amoniacal de 67%, nitrito de 72% e nitrato de 57%. Outro parâmetro avaliado foi a toxicidade aguda, foram utilizados os organismos teste Danio rerio (peixe), a Daphnia similis (microcrustáceo) e a Aliivibrio fischeri (bactéria luminescente). Durante o período foram coletados diariamente as vazões de entrada e saída, a condutividade elétrica e o índice pluviométrico. Os resultados mostraram que o uso de wetland como etapa de polimento pode ser uma alternativa para o tratamento de lixiviado. / This paper aims to evaluate the methodology of construction, planting, maintenance and efficiency of a constructed wetland treatment system as a constructed wetland polishing step of the leachate treatment (ETC) of the closed Landfill station. One amount of the effluent from the activated sludge plant was directed and treated in a constructed wetland. We used an Horizontal Subsurface Flow plant and the selected vegetation was the Cattail (Typha latifolia) which is native to the disposal area. Three samples of influent and effluent of the constructed wetland were made on average per month in the period from May up to October 2013. The system efficiency was evaluated by physical-chemical parameters and parameters of specific groups. The COD (chemical oxygen demand) removal efficiency was 60%, ammonia nitrogen was 67%, nitrite and nitrate was 72% and 57%, respectively. It was also evaluated acute toxicity, the test organisms used were: Danio rerio, a Daphnia similis e a Aliivibrio fischeri. It was collected flow rates of input and output, eletric conductivity and rainfall daily. The results showed that the use of wetland, as a polishing step, may be an alternative for treatment of leachate.

O processo de tratamento de efluentes por lodos ativados é um dos processos de tratamento mais difundido em todo o mundo, devido principalmente a qualidade do efluente obtido. Entretanto, trata-se de um processo biológico dependente da atividade bacteriana para a estabilização da matéria orgânica proveniente dos esgotos e com isso, se faz necessária a manutenção das condições ideais para a sobrevivência e proliferação das bactérias e dos outros microrganismos envolvidos neste processo. Efluentes salinos causam um grande distúrbio na atividade celular dos microrganismos presentes neste processo. A análise biológica do lodo e a taxa de consumo de oxigênio são testes rápidos, práticos, baratos e sem geração de resíduos químicos e que foram adotados neste trabalho para acompanhar a eficiência do processo. Esses dois parâmetros são amplamente utilizados em pesquisas, porém ainda é sub-utilizado para efetivo monitoramento de Estações de Tratamento de Esgotos. Este presente trabalho investigou a influência da salinidade nos processos de lodos ativados através de parâmetros que levam em consideração a atividade metabólica dos organismos aeróbios e através do monitoramento da comunidade de protozoários indicadores biológicos do lodo ativado, os testes de respirometria e os testes da análise biológica do lodo, respectivamente. Os resultados da atividade metabólica são apresentados em forma de gráficos, em termos de taxa de consumo de oxigênio específico e porcentagem de inibição. Os resultados da qualidade biológica são apresentados em números de 0 a 10 de acordo com o Índice de Madoni (1994). Os resultados demonstraram a imediata intoxicação dos lodos ativados em concentrações de sal a partir da concentração mínima utilizada neste trabalho, que foi de 5 gL de NaCl. Para entender melhor o processo de intoxicação foi realizado experimentos de 96 horas de monitoramento após o choque de cloreto de sódio nos reatores com lodos ativados, os resultados não demonstraram melhoria no processo. Os resultados sugerem que os testes de taxa de consumo de oxigênio em consonância com os testes da qualidade biológica são eficientes e complementares para a avaliação da influência da salinidade no processo de lodos ativados. / Effluent treatment process by sludge activated is one of the most used processes of treatment all over the world, mainly because of the quality of the final effluent. However, this process is a biological one, and so, it depends on the bacterial activity to the stabilization of the organic matter of the sewage. Considering this, it is necessary to maintain the ideal conditions to the survival and proliferation of the bacteria responsible for the process. This work considered two parameters to evaluate the influence of the salinity in the sludge activated processes; these parameters are widely used in research, however, little used for the monitoring of the Wastewater Treatment Plants. The objectives of this work are to investigate the influence of the salinity through the respirometry test and the biological quality of the sludge. The results of the metabolic activity are presented in graphics, in terms of Oxygen Uptake Rate and percentage of inhibition. The results of the biological quality are presented in numbers by 0 to 10 according to the Mandonis Index (1994). The results show the intoxication of the sludge activated in saline concentrations higher than 5 g/L of NaCl in the saline shock, and it seems that efficiency do not get better even after 96 hours. The results suggests that the respirometry test and the biological quality test are efficient and complementary to the evaluation of salinity in the sludge activated processes.

Visando minimizar os impactos causados pelas ações antrópicas sobre o meio ambiente, mais especificamente sobre os recursos hídricos, torna-se imprescindível a busca por fontes alternativas para suprir as crescentes demandas de água para os mais diversos fins. Medidas como o reuso da água e a captação e aproveitamento de água das chuvas são fundamentais no contexto atual de busca por modelos sustentáveis de gestão dos recursos hídricos. No presente trabalho foi realizada extensa pesquisa bibliográfica sobre como o uso de telhados verdes pode contribuir para o uso racional da água potável e para a redução da ocorrência de enchentes. A área de estudo em questão foi Ilha Grande, localizada no litoral sul do Estado do Rio de Janeiro, uma Área de Preservação Permanente que, dentre outras Unidades de Conservação da Natureza, abriga o Parque Estadual de Ilha Grande. Para se analisar a viabilidade de implantação de um telhado verde na região, mais especificamente na Vila Dois Rios (23o11S, 44o12W), foi realizado o levantamento das séries históricas de chuvas da última década na região. Espécies vegetais compatíveis para uso em telhado verde foram encontradas na Ilha e, além disso, foram identificadas as premissas construtivas e operacionais relevantes. Para promover a conscientização dos visitantes e moradores locais foi elaborada uma cartilha informativa ilustrativa. Por fim, concluiu-se que existe a viabilidade de implantação de um telhado verde para captação e aproveitamento das águas das chuvas em Ilha Grande.

O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a metodologia de construção, de plantio, de manutenção, de operação e a eficiência de um sistema de tratamento por wetland construído como etapa de polimento da Estação de Tratamento de Lixiviado (ETC) de Aterro já encerrado de Resíduos Sólidos Urbanos na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Parte do efluente tratado por lodos ativados na ETC foi direcionado e tratado no wetland construído. Foi escolhido o projeto de Fluxo Horizontal Subsuperficial e a vegetação selecionada foi a taboa (Typha latifolia) que é nativa da área do aterro. Em média, foram feitas três amostragens mensais do afluente e do efluente do wetland, de maio a outubro de 2013. A eficiência do sistema foi avaliada por meio de parâmetros físico-químicos e de parâmetros coletivos específicos. A eficiência de remoção de Demanda Química de Oxigênio (DQO) foi de 60%, nitrogênio amoniacal de 67%, nitrito de 72% e nitrato de 57%. Outro parâmetro avaliado foi a toxicidade aguda, foram utilizados os organismos teste Danio rerio (peixe), a Daphnia similis (microcrustáceo) e a Aliivibrio fischeri (bactéria luminescente). Durante o período foram coletados diariamente as vazões de entrada e saída, a condutividade elétrica e o índice pluviométrico. Os resultados mostraram que o uso de wetland como etapa de polimento pode ser uma alternativa para o tratamento de lixiviado. / This paper aims to evaluate the methodology of construction, planting, maintenance and efficiency of a constructed wetland treatment system as a constructed wetland polishing step of the leachate treatment (ETC) of the closed Landfill station. One amount of the effluent from the activated sludge plant was directed and treated in a constructed wetland. We used an Horizontal Subsurface Flow plant and the selected vegetation was the Cattail (Typha latifolia) which is native to the disposal area. Three samples of influent and effluent of the constructed wetland were made on average per month in the period from May up to October 2013. The system efficiency was evaluated by physical-chemical parameters and parameters of specific groups. The COD (chemical oxygen demand) removal efficiency was 60%, ammonia nitrogen was 67%, nitrite and nitrate was 72% and 57%, respectively. It was also evaluated acute toxicity, the test organisms used were: Danio rerio, a Daphnia similis e a Aliivibrio fischeri. It was collected flow rates of input and output, eletric conductivity and rainfall daily. The results showed that the use of wetland, as a polishing step, may be an alternative for treatment of leachate.

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Après l'agriculture, l'industrie textile a engendré un important problème de pollution de l'eau car la plupart des produits chimiques provenant de ces industries sont hautement toxiques et affectent directement ou indirectement la santé humaine. La pollution électromagnétique (EM) est un autre problème important qui détériore les performances et la durée de vie des objets électroniques et nuit également à la santé humaine. Dans ce contexte, la nature fibreuse inhérente des nanomatériaux cellulosiques et leurs propriétés mécaniques remarquables, associées à une biocompatibilité et à une ressource durable, offrent un potentiel énorme en tant que composant dans les membranes de filtration de l'eau et les atténuateurs de micro-ondes verts. L'objectif principal de cette thèse est de fabriquer des objets fonctionnels à base de nanofibres de cellulose pour la filtration de l'eau et la suppression des micro-ondes. La méthode présentée dans ce manuscrit décrit un nouveau matériau absorbant à partir de nanofibres de cellulose par l'intermédiaire d'une méthode non solvatée utilisant l'acide de Meldrum comme agent d'estérification pour l'absorption de colorants toxiques. Cette innovation offre une nouvelle plate-forme pour le traitement de surface des nanofibres de cellulose utilisant une technologie verte sans solvant. Classiquement, les métaux ont été utilisés pour protéger les ondes électromagnétiques, mais sont fortement indésirables en raison de leurs inconvénients tels que des poids plus élevés, une nature corrosive et une difficulté de traitement en formes complexes. Les nano- papiers, à base de cellulose conductrice, peuvent offrir une solution verte à ce problème. La cellulose rendue conductrice présente une efficacité de blindage totale de plus de 20 B. Il s’agit d’une plate-forme efficace pour développer des atténuateurs verts respectueux de l'environnement. / After agriculture, the textile dyeing and finishing industry has generated a large water pollution problem as most of the chemicals coming from these industries are highly toxic and directly or indirectly affect human health. Another important issue is the Electro Magnetic (EM) pollution which deteriorates the performance and life of electronic gadgets and also adversely affects the human health. In this context, cellulose nanomaterial’s inherent fibrous nature and remarkable mechanical properties combined with low cost, biocompatibility and sustainable source, suggest huge potential as a component in water filtration membranes and green microwave attenuators in future. The main objective of this thesis is to fabricate cellulose nanofibers based functional constructs for clean water and microwave suppression. The presented unique method to produce novel absorbent material from cellulose nanofibers via non-solvent assisted method using Meldrum’s acid as an esterification agent for absorption of toxic dyes from water has not been addressed till date. This finding offers a new platform for the surface treatment of cellulose nanofibers using solvent free green technology. Conventionally, metals were used to shield EM waves but are highly undesirable due to their inherent drawbacks such as higher weights, corrosive nature and difficulty of processing into intricate shapes. Conductive cellulose nanopapers can offer a potential green feasible solution to this problem. The presented conductive cellulose nanopapers with an effective total shielding effectiveness of > 20 B will be a promising candidate for commercial device applications and will be an effective platform for developing eco-friendly green based attenuators.

La miniaturisation est un paramètre important lors de la fabrication d’un dispositif. Les films minces de polymère, qui sont des composants essentiels de beaucoup d’entre eux, montrent des propriétés anormales quand leur épaisseur est réduite jusqu’à produire un film confiné. Ce travail est dédié à la compréhension des effets de confinements et des propriétés des films ultra-minces de polymère. Dans un premier temps, nous avons observé l’évolution de la densité des films de polymère en fonction de leur épaisseur au moyen de nanoparticules d’oxyde de cérium adsorbées sur les surfaces polymères. La deuxième étude a mis en évidence les domaines de stabilité/instabilité de tels films, ce qui a conduit à une méthode pour fabriquer des films stables de moins de 7 nm d’épaisseur grâce au rinçage avec un solvant adéquat. Dans l’étude suivante, il a été montré qu’il y avait une influence significative du solvant utilisé pour le rinçage sur les caractéristiques de la couche résiduelle de polymère. Pour finir, la température de transition vitreuse de la couche résiduelle de polymère a été étudiée, montrant l’existence de deux températures de transition vitreuse, indiquant deux états physiques de la couche de polymère résiduelle. Au final, ce travail contribue à une meilleure compréhension de la densité, stabilité et des propriétés de transition vitreuse des films minces de polymère confinés par leur épaisseur. / Size reduction is one of the very important factors considered during the device fabrication. Polymer thin films, which is a crucial component of many devices, shows numerous anomalous behaviors when they are confined by their thickness. This work is dedicated to understand the confinement effects and properties of ultrathin polymer films. At the very outset we observed the density evolution of polymer films with the film thickness by means of adsorbing ceria nanoparticles onto the polymer surfaces. The second study threw light on the stability/instability domains of such films, which led to a method for fabricating stable films which are less than 7nm, by means of rinsing with a good solvent. In the following study, it was found that there is a significant influence of solvent used rinsing on the characteristics of the polymer residual layer. Finally the glass transition behavior of the polymer residual layer was analyzed, which showed multiple glass transition temperatures, that points to the existence of two physical states in the polymer residual layer. Altogether, this work contributes towards a better understanding of the density, stability and glass transition properties of polymer films confined by their thickness.

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