Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-08T16:44:33Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 278299 bytes, checksum: 35767aba90384e7832bbdf150f8a7d6d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T16:44:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 278299 bytes, checksum: 35767aba90384e7832bbdf150f8a7d6d (MD5) Previous issue date: 2002-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As águas residuárias da suinocultura apresentam elevado potencial poluidor do meio ambiente, por serem ricas em material orgânico em suspensão e constituintes orgânicos e inorgânicos em solução. No entanto, se manejadas de forma adequada, constituem fonte de água e nutrientes às culturas. Tradicionais na exploração da cultura do café, as regiões do Triângulo Mineiro e Alto Paranaíba - MG vêm se destacando também na cafeicultura irrigada, pois a deficiência hídrica é uma das condições que mais limitam a produção primária dos ecossistemas e o rendimento das culturas. Algumas propriedades cafeicultoras, entretanto, possuem consórcio com granjas suinícolas. Pela problemática relacionada ao destino das águas residuárias advindas dessa atividade agroindustrial, tornou-se objetivo deste trabalho um diagnóstico da aplicação de águas residuárias da suinocultura (ARS), visando avaliar a uniformidade de distribuição de ARS através de sistemas de irrigação na cafeicultura, caracterizar a ARS conforme sua origem e avaliar comparativamente perfis de solo com e sem aplicação. O trabalho desenvolveu-se em quatro etapas. Seguindo o critério da aplicação de ARS usado pelos cafeicultores das regiões, foram selecionadas 11 propriedades, através da ASTAP (Associação dos Suinocultores do Triângulo Mineiro e Alto Paranaíba – MG). Primeiramente foram aplicados questionários aos produtores, de maneira a caracterizar a propriedade, sua localidade, área total, área cafeeira, área cafeeira adubada com ARS, manejo adotado com os animais, tipos de produção, sistemas de criação, formas de aplicação dos dejetos ao solo, sistemas de irrigação e bombeamento adotados e os problemas advindos desta prática. Observou- se manejo inadequado das águas residuárias da suinocultura (armazenamento, tratamento, disposição), com 90% dos suinocultores ainda utilizando a chorumeira para aplicação de ARS na cafeicultura; 64% das propriedades diagnosticadas tiveram problemas com a utilização de bombas centrífugas e hoje utilizam bombas helicoidais para recalque das águas residuárias da suinocultura. Em uma segunda etapa, realizaram-se avaliações de uniformidade em sistemas de irrigação por aspersão e localizada, aplicando águas residuárias em áreas exploradas com a cultura do café, sem interferir no manejo adotado pelos proprietários. O sistema que obteve os melhores coeficientes de uniformidade foi o gotejamento, apresentando valores de coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) de 94% e coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD) de 90%. A pouca idade do sistema (1 ano), o monitoramento constante das pressões no final das linhas laterais, o manejo com a ARS e a limpeza após as fertirrigações com águas residuárias podem ser causas da alta uniformidade. O sistema por autopropelido apresentou os valores mais baixos de CUC e CUD: 53 e 28%, respectivamente . Como terceira parte do trabalho, coletaram-se amostras de águas residuárias advindas de diversas localidades, objetivando caracterizá-las conforme sua origem. Ocorreu grande variabilidade entre as amostras, mais de 90% para alguns elementos analisados. Por último, foram avaliados comparativamente perfis de solo em áreas com e sem aplicação de águas residuárias dentro de uma propriedade, com o objetivo de verificar a influência da aplicação de ARS em suas características. Os solos das áreas que receberam ARS, de modo geral, apresentaram os maiores teores dos elementos analisados na camada superficial (0 a 20 cm). / The swine confinement wastewater contains a high potential for environmental pollution, since they are rich in suspended organic material and inorganic components under solution. However, when adequately managed they are water sources, besides supplying nutrients to the crops. The Triângulo Mineiro and Alto Paranaíba regions, in Minas Gerais State, have been traditionally exploring coffee crop, and are also distinguished in irrigated coffee cropping, since the water deficit is one of the most limiting conditions to the primary production in the ecosystems and crop yields as well. However, some coffee-cropping properties are consorted with swine raising farms. Considering the problem concerning to the destiny of the wastewater from this agroindustry activity, this study aimed at diagnosing the application of the swine confinement wastewater (ARS) in order to evaluate the uniformity of the ARS distribution through irrigation systems in coffee crop, as well as to characterize the ARS according to its origin and compare the soil profiles with and without ARS application. The research was developed into four stages. Following the approach of SRS application used by coffee growers in these areas, 11 rural properties were selected through ASTAP (Swine Grower Association of Triângulo Mineiro and Alto Paranaíba- MG). First, some questionnaires were applied to producers, in such a way to characterize the rural property as its place, total area, coffee cropping area, coffee cropping area fertilized with ARS, the adopted animal management, production types, growing systems, forms of excreta application to the soil, the systems adopted in irrigation and pumping as well as the problems resulting from this practice. An inadequate management of the swine confinement wastewater was observed (storage, treatment, disposition), while 90% swine growers were still using the leachate for ARS application on coffee crop, 64% of these rural properties showed to have problems concerning to the use of centrifugal pumps, and today the propeller pumps are used in lifting the swine confinement wastewater. At the second stage, evaluations for uniformity in sprinkle and localized irrigation systems were performed, by applying the wastewater on coffee-cropped areas, but not interfering in the management adopted by farmers. The trickle irrigation system showed the best uniformity coefficients, as attained a value of 94% for Christiansen uniformity coefficient (CUC) and 90% for the distribution uniformity coefficient (CUD). This high uniformity level might be caused by: the trickle irrigation system has been used for only one year, the constant monitoring of the pressures at the end of the lateral lines, the ARS management and cleaning after the fertirrigation with the swine wastewater. The lowest values for CUC and CUD were shown by the self-propelled gun irrigation system, that is, 53 and 28% respectively. At the third stage, a number of swine wastewater samples from several places were collected in order to be characterize according to their origin. A wide variability occurred among samples, and more than 90% for some analyzed elements. Finally, the soil profiles in areas with and without application of wastewater were comparatively evaluated within one property aiming at verifying the influence of the ARS application on their characteristics. In general, the soils in those areas receiving ARS presented the highest contents of the elements analyzed at the surface layer (0 to 20 cm). / Dissertação importada do Alexandria

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-11-14Bitstream added on 2014-06-13T20:55:19Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_ef_me_botfca.pdf: 373580 bytes, checksum: 7894815e03cdcc2c621d7434458eca47 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O presente trabalho foi realizado no Laboratório de Ensaio de Equipamentos de Irrigação do Departamento de Engenharia Rural da Universidade Estadual Paulista FCA- UNESP de Botucatu – SP, teve como objetivo avaliar a vazão do microaspersor Amanco MF Bocal verde claro 1,0mm, com vazão nominal de 43L h-1, antes e após o uso com água residuária, com ensaios em bancada. Na primeira fase da pesquisa 25 emissores novos foram separados aleatoriamente e realizados dois tipos de ensaios com água limpa, um com coleta dos dados dos emissores dispersos sobre a bancada e outro com a coleta de dados dos emissores situados em um único ponto da mesma, com intuito de observar qual a metodologia obteria melhores resultados, as pressões de ensaio foram 50, 100, 150, 200, 250 e 300 kPa . Numa segunda fase os emissores foram submetidos a 1000h operando com água de reúso. Ao término desse tempo, novamente foram submetidos às condições de ensaio inicial, para avaliar o desempenho do microaspersor, antes e depois de trabalhar com água de reúso, o parâmetro estudado foi a vazão média, para depois se calcular o desvio padrão, coeficiente de variação e curva vazão versus pressão. Ao final pode-se observar que o microaspersor Amanco MF bocal verde claro, obteve um melhor desempenho no ensaio realizado em um único ponto da bancada, ou seja, sob as mesmas variáveis e condições e que o uso da água residuária pouco influenciou nodesempenho dos emissores, pois a vazão média dos emissores depois de usado diminuiu em relação a vazão dos emissores antes do uso em 6,59%, o coeficiente de variação após o uso ficou em 5,115 %, aumentado em relação ao coeficiente de fabricação inicial que foi de 4,325%, o R² teve uma queda, passando de 0,9946 para 0,9898, mas o microaspersor continuou com uma boa classificação, de acordo com as normas da ABNT e ASAE. / This work was done in the Laboratory of Irrigations Equipments Tests of the de Departamento de Engenharia Rural of the Universidade Estadual Paulista FCAUNESP of Botucatu - SP, aimed to assess the flow of microsprinkler Amanco MF Mouthpiece light green 1.0 mm, with nominal flow rate of 43 l h-1, before and after use with wastewater, with tests on bench. In the first phase of the survey 25 new emitters were separate at random and made two types of tests with clean water, with a collection of data from transmitters scattered on the bench and another with the collection of data from transmitters located in a single point of the same, with order to see what the methodology obtain better results, the pressures of testing were 50, 100, 150, 200, 250 and 300 kPa.In a second stage, the emitters have been submitted to 1000h operating with water reuse. At the end of those hours, were again subject to the conditions of initial testing, to assess the performance of microsprinkler, before and after working with water for reuse, the parameter were studied flow average, and then to calculate the standard deviation, coefficient of variation curve and flow versus pressure. At the end data show that the microsprinkler Amanco MF mouthpiece light green, got a better performance in the test conducted in a single point on the bench, or under the same conditions and variables and that the use of wastewater little influence in performance of emitters, as the average flow of transmitters used after declined for a new 6,59%, the coefficient of variation after use was 5,115%, increased in proportion to the coefficient of manufacturing which was 4,325%, the R ² had a fall from 0,9946 to 0,9898, and microsprinklers continued with a good rating, according to the rules of ABNT and ASAE.

O presente estudo analisa a água da bacia do alto Tietê, tanto como insumo na forma de água potável produzido em oito Estações de Tratamento de Água (ETA), quanto insumo na forma de energia hidráulica, ou ainda, como água residuária gerada por diferentes atividades de origem antrópica. O maior problema desta bacia é a água residuária que é lançada nos rio Tietê e Pinheiros devido ao déficit de 32,41 m3/s (2008) no tratamento de esgoto da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) o qual produz uma carga poluidora de 920 mil kg de DBO/dia. As águas urbanas que passam pelo canal do rio Pinheiros no período de cheias e de seca têm o mesmo destino que é o reservatório Billings. No entanto, os atos institucionais que permitem a operação de bombeamento da água para o reservatório são distintos. O primeiro caso ocorre pela ação de controle de cheia da RMSP e está apoiada na Resolução Conjunta de Secretarias de Estado de São Paulo (SEE- SMASRHSO em 13/03/96) que permite o bombeamento das águas nas seguintes situações de emergência: (1) previsão de vazão do rio Tietê no ponto de sua confluência com o rio Pinheiros, acima de 160 m3/s. (2) sobrelevação superior a 30 cm de nível d´água na confluência com o rio Pinheiros. No segundo caso, a Empresa Metropolitana de Águas e Energia (EMAE) propôs o Projeto Flotação à Secretaria de Estado do Meio Ambiente (SMA, 2004) para tratar 10 m3/s de águas originárias do canal de Pinheiros (set/2007 a set/2008) por meio da tecnologia de Flotação em Fluxo. Usando-se como base em informações do Plano de Tratamento de Esgoto para a grande São Paulo (SANEGRAN) e dados da operação do protótipo de flotação do Sistema Pinheiros-Billings (Projeto QAPB), concluiu-se que o impacto ambiental causado no reservatório Billings pela carga de poluentes (massa por segundo) bombeada após a flotação da água do rio Pinheiros foi sempre menor do que aquela observada na operação controle de cheias. O tratamento por flotação apresentou remoção de 91% para o fósforo total, 90% para o E.coli, 53% para a matéria orgânica e 14% para o nitrogênio amoniacal. Observou-se um aumento de 34% para o oxigênio e uma diminuição de 46% na turbidez. A análise da viabilidade técnica da operação do Sistema Elevatório Tietê-Billings realizada pelo Método AHP-Analitic Hierarchy Process, demonstrou que 65,62% da água que entra no reservatório Billings pode ser utilizada para gerar energia elétrica, enquanto que 34,38% desta água pode ser utilizada no abastecimento da RMSP. O estudo da viabilidade econômica comparou o custo do processo flotação com o custo de aporte de água proveniente de outros mananciais e demonstrou que o custo da operação de flotação das águas do rio Pinheiros para servir ao abastecimento da RMSP é economicamente viável. / This study examines the characteristics of the water from the upper Tietê, as an input in the form of drinking water produced in eight stations, water treatment plant (WTP), an input for hydropower generation and wastewater generated by different anthropogenic activities. The most important problem of this basin is the wastewater that is released in the Pinheiros river and due to the deficit of 32.41 m3/s (2008) in the treatment of sewage in the metropolitan region of São Paulo (RMSP) which produces one pollutant load of 920 thousand kilograms of BOD per day. The Pinheiros rivers flow during the floods and drought has the same destination, the Billings reservoir. However, the legislation for floods and drought periods are different. The first case - floods occurs by the action of full control of the metropolitan region and is supported by the Joint Resolution of Secretaries of State of Sao Paulo (SEE-SMA-SRHSO on 13/03/96) that allows the pumping of water in the following emergencies: (1) estimates of flow of the Tietê river at the point of its confluence with the river Pinheiros, above 160 m3/ s; (2) raised level above 30 cm water level at the confluence with the river Pinheiros. The second case - drought, the Metropolitan Company for Water and Energy (EMAE) Project proposed flotation of the Secretary of State for the Environment (SMA, 2004) to treat 10 m3/ s water originating channel Pinheiros (set/2007 the set / 2008) by means of flotation technology in flow. Using information based on Environmental Sanitation Great São Paulo (SANEGRAN) and data from the operation of the prototype flotation system Pinheiros-Billings (Project QAPB), concluded that the environmental impact of the reservoir Billings for the load of pollutants (mass per second) pumped after the flotation of the Pinheiros river water was always lower than that observed in the flood control operation. The treatment presented by flotation removal of 91% for total phosphorus, 90% for E. coli, 53% for organic matter and 14% for ammonia nitrogen. There was an increase of 34% for oxygen and a decrease of 46% in turbidity. The analysis of the technical operation of the lift system Tietê-Billings, held in the AHP-Analytic Hierarchy Process, showed that 65.62% of the water entering the reservoir Billings can be used to generate electricity, while 34.38% this water can be used to supply the ´´RMSP´´. The feasibility study compared the economic cost of the flotation process with the cost of input of water from other sources and concluded that the cost of the flotation of the waters of the Pinheiros river to serve the supply of the metropolitan region is economically viable.

Made available in DSpace on 2017-07-10T14:38:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 olga.pdf: 1375254 bytes, checksum: 3324d73a6b00929f314affe8fbb627b4 (MD5) Previous issue date: 2012-08-20 / A água residuária da suinocultura fornece nutrientes para as culturas agrícolas, diminuindo os custos de produção. Assim, o objetivo foi encontrar qual a dose de água residuária da suinocultura mais apropriada, ambientalmente e agronomicamente para fertilizar culturas de importância econômica mundial: soja, milho e aveia. O experimento foi conduzido em esquema fatorial (4x2) com três repetições totalizando vinte e quatro lisímetros de drenagem, nos quais foram aplicados água residuária nas doses de 0, 100, 200 e 300 m³ ha-1 na ausência ou presença de adubação mineral. Foram usadas técnicas estatísticas multivariadas (PCA, PERMANOVA e CLUSTER), avaliando a longo prazo e simultaneamente o sistema, solo-água-planta. As doses mais recomendadas são: para a cultura da soja a de 100 m3 ha-1 isolada da adubação mineral. Para as culturas de milho e aveia a dose de 100 m3 ha-1 associada com a adubação mineral.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-10T10:08:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2096325 bytes, checksum: 29ba988cea664908d596da53345362b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T10:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2096325 bytes, checksum: 29ba988cea664908d596da53345362b1 (MD5) Previous issue date: 2005-08-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A atividade suinícola tem sido considerada pelos órgãos de controle ambiental como "atividade potencialmente causadora de degradação ambiental", representando importante fonte de degradação do ar, dos recursos hídricos e do solo. Neste contexto, a atividade suinícola carece de soluções capazes de introduzir procedimentos operacionais para tratar a água residuária gerada, que sejam tecnicamente exeqüíveis e ecologicamente sustentáveis. O presente trabalho foi conduzido na Área Experimental de Hidráulica/Irrigação e Drenagem do Departamento de Engenharia Agrícola da UFV, sendo instaladas, operadas e monitoradas colunas filtrantes segmentadas e não segmentadas, para filtração da ARS. O sistema de filtração segmentado foi constituído por 10 filtros, com 13 cm de altura cada, utilizando tubo de PVC de 200 mm. O sistema de filtração não segmentado foi montado em tonéis com 0,58 m de diâmetro e 1,30 m altura. Bagaço de cana-de-açúcar triturado, serragem de madeira e pergaminho de grãos de café, subprodutos de atividades agropecuárias e agroindustriais, foram utilizados no preenchimento das colunas filtrantes. Foram coletados dados de retenção e de concentração sólidos em suspensão e totais nos filtros segmentados e de perda de carga com o tempo de operação dos filtros não segmentados para ajuste, respectivamente, da equação geral de filtração e equação de evolução da perda de carga. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que serragem de madeira foi, dentre os materiais orgânicos avaliados, o mais eficiente quanto à capacidade de reter sólidos da ARS, alcançando o máximo de 0,19g de sólidos para cada cm -3 de camada filtrante, seguido do bagaço de cana-de-açúcar com 0,16g e o pergaminho dos grãos de café com de 0,11g. Os filtros orgânicos proporcionaram razoavelmente alta remoção de óleos e graxas da ARS, tendo sido obtidos valores de 96%, 89% e 75%, respectivamente para serragem de madeira, bagaço de cana-de-açúcar triturado e pergaminho de grãos de café. O modelo matemático semi-empírico utilizado para a simulação do processo de filtração da ARS em filtros segmentados apresentou resultados satisfatórios, podendo ser usada na estimativa da concentração de sólidos totais (ST) e sólidos em suspensão (SS) na água residuária em percolação e efluente de filtros orgânicos. Para cada filtro orgânico não segmentado avaliado, foi ajustada uma equação de regressão relacionando os valores de ST e SS com o tempo de operação do filtro e a profundidade de camada dos filtros, escolhida com base nos critérios de significância dos estimadores dos coeficientes de regressão até o nível de 1% e nos valores de R 2 . Porém, quando as equações obtidas para descrever a filtração em filtros segmentados foram validadas para as condições de operação de filtros não segmentados, os ajustes não foram bons, notadamente para a concentração efluente de SS. Dessa forma, ajustes de outros parâmetros tiveram que ser implementados de forma a se tentar adequar as equações semi-empíricas de forma que pudessem ser utilizadas na predição da remoção de ST e SS de águas residuárias da suinocultura com diferentes concentrações de sólidos. Equações de perda de carga como função da profundidade e do tempo de operação dos filtros explicaram, com adequada eficiência, o comportamento dos filtros constituídos por serragem de madeira, bagaço de cana-de-açúcar e pergaminho de grãos de café. Concentração efluente de SS, obtidos experimentalmente nos filtros não segmentados e os estimados utilizando a equação empírica ajustada para dados obtidos em filtros segmentados subestimou remoção de SS. Filtros não segmentados possibilitaram maior retenção de SS no material poroso do que foi obtida em filtros segmentados, em função da menor velocidade de escoamento da ARS. / The swine industry has been considered by the agencies of environmental control as a potential cause of environmental degradation , representing important source of air, water and soil degradation. In this context, the swine industry lacks solutions capable of establishing technically feasible and ecologically sustainable operational procedures for treating the waste water produced. The present work was conducted at the Experimental Area of Hydraulics/Irrigation and Drainage, DEA/UFV. Segmented and non-segmented filter columns were installed, operated and monitored for SWW filtration. The segmented filtration system consisted of ten 13-cm-height filters, using 200 mm PVC pipes. The non-segmented filtration system was set up in 0.58 m diameter x 1.30 m height barrels. Sugarcane bagasse, sawdust and coffee husk, by-products of agricultural and agro-industrial activities, were used to fill the filter columns. Data on retention, suspended solids concentration, total suspended solids in the segmented filters, and head loss with time of operation of the non-segmented filters were collected for adjustment of the general filtration equation and head loss evolution equation. According to the results, the sawdust was the most efficient organic material to retain SWW solids, reaching the maximum of 0.19g of solids per cm -3 of filter layer, followed by sugarcane bagasse with 0.16g and coffee husk with 0.11g. The organic filters provided quite high efficiency of SWW oil and grease removal, obtaining values of 96%, 89% and 75%, for sawdust, sugarcane bagasse and coffee husk, respectively. The semi-empiric mathematical model used for simulating the process of SWW filtration through segmented filters gave satisfactory results, and could be used to estimate the total suspended solids (TS) and suspended solids (SS) of percolating waste water and effluents of organic filters. For each non-segmented organic filter tested, a regression equation was adjusted to relate the TS and SS values with the time of operation and the layer depth of the filters, based on the criteria for significance of regression coefficient estimators at 1% probability level and on R 2 values. However, when the equations obtained to describe the filtration through segmented filters were validated for the operational conditions of the non-segmented filters, the adjustments were not good, especially for the SS concentration of effluent. Therefore, the adjustments of the other parameters had to be applied to try fitting the semi-empiric equations so they could be used for the prediction of TS and SS removal from swine waste waters with different solid concentrations. Head loss equations as function of depth and time of filter operation adequately explained the behavior of the filters consisted of sawdust, sugarcane bagasse and coffee husk. Effluent concentration of SS, experimentally obtained from the non-segmented filters and the estimates of the adjusted empiric equation for the data obtained with the segmented filters underestimated SS removal. SS retention by the porous material was greater in non- segmented filters than in segmented filters, as a function of the lower SWW drainage velocity. / Tese importada do Alexandria

Submitted by RAFAEL DOS SANTOS LIMA (rafaelsantosnatureza@yahoo.com.br) on 2018-04-13T13:55:33Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Rafael_9_Banca_ 5 3_FINALcom ficha.pdf: 1446594 bytes, checksum: 32e7e796d1433450c73715d155faef1b (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-04-16T11:46:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lima_rs_me_botfca.pdf: 1426623 bytes, checksum: a5bfebbdd6fbee2ca22ec77b48e3cf2d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-16T11:46:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lima_rs_me_botfca.pdf: 1426623 bytes, checksum: a5bfebbdd6fbee2ca22ec77b48e3cf2d (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A necessidade de preservação e uso racional da água é notória e pertinente. Esta reeducação também está associada ao uso de fontes alternativas, como a utilização de efluentes tratados (águas residuárias), para fins menos nobres, ou seja, aqueles nos quais não se requer água potável. É importante estudar o uso de novos insumos com potencial agrícola, onde a aplicação de águas de qualidade inferior à potável pode se tornar uma alternativa promissora para a obtenção de nutrientes e de água para as plantas de forma econômica e com menos impactos ambientais. Conhecendo a importância e necessidade do reuso da água e uso de efluentes na agricultura, este trabalho teve como objetivo geral, analisar o efeito das macrófitas lemnáceas no polimento de águas residuárias, bem como o uso dessa água na irrigação da cultura do feijão. O experimento foi realizado em casa de vegetação não climatizada no Departamento de Solos e Recursos Ambientais da FCA, UNESP, na cidade de Botucatu – SP. O cultivar utilizado foi o feijão IPR Andorinha e a macrófita aquática lamnácea utilizada foi a espécie Lemnas minor. Observou-se no presente experimento a remoção de 59% dos sólidos totais (ST) presentes na água residuária, podendo afirmar que esta redução está associada à hidrólise da matéria orgânica particulada, sedimentação e usos de macrófitas lamnáceas. No presente trabalho obtive-se uma redução de 74% na demanda química de oxigênio (DQO) em um tempo de detenção hidráulica (TDH) de 10 dias. A utilização de Lemnas minor no presente experimento foi significativa e eficaz no polimento da água residuária, pois a removeu 86% de fósforo (P). A irrigação com água residuária teve efeito significativo (p ≤ 0,05) no conteúdo de macro e micronutrientes no feijão, indicando que esta cultura tem capacidade de absorver e tolerar a utilização na irrigação de água residuária com e sem polimento. O índice de cor verde das folhas foi significativamente maior (p ≤ 0,05), aproximadamente 17,10%, no tratamento irrigado com água residuária com polimento em relação ao irrigado com água de abastecimento (potável). Enquanto que a água residuária sem polimento se assemelhou a ambas as formas de irrigação anteriores.

O presente estudo analisa a água da bacia do alto Tietê, tanto como insumo na forma de água potável produzido em oito Estações de Tratamento de Água (ETA), quanto insumo na forma de energia hidráulica, ou ainda, como água residuária gerada por diferentes atividades de origem antrópica. O maior problema desta bacia é a água residuária que é lançada nos rio Tietê e Pinheiros devido ao déficit de 32,41 m3/s (2008) no tratamento de esgoto da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) o qual produz uma carga poluidora de 920 mil kg de DBO/dia. As águas urbanas que passam pelo canal do rio Pinheiros no período de cheias e de seca têm o mesmo destino que é o reservatório Billings. No entanto, os atos institucionais que permitem a operação de bombeamento da água para o reservatório são distintos. O primeiro caso ocorre pela ação de controle de cheia da RMSP e está apoiada na Resolução Conjunta de Secretarias de Estado de São Paulo (SEE- SMASRHSO em 13/03/96) que permite o bombeamento das águas nas seguintes situações de emergência: (1) previsão de vazão do rio Tietê no ponto de sua confluência com o rio Pinheiros, acima de 160 m3/s. (2) sobrelevação superior a 30 cm de nível d´água na confluência com o rio Pinheiros. No segundo caso, a Empresa Metropolitana de Águas e Energia (EMAE) propôs o Projeto Flotação à Secretaria de Estado do Meio Ambiente (SMA, 2004) para tratar 10 m3/s de águas originárias do canal de Pinheiros (set/2007 a set/2008) por meio da tecnologia de Flotação em Fluxo. Usando-se como base em informações do Plano de Tratamento de Esgoto para a grande São Paulo (SANEGRAN) e dados da operação do protótipo de flotação do Sistema Pinheiros-Billings (Projeto QAPB), concluiu-se que o impacto ambiental causado no reservatório Billings pela carga de poluentes (massa por segundo) bombeada após a flotação da água do rio Pinheiros foi sempre menor do que aquela observada na operação controle de cheias. O tratamento por flotação apresentou remoção de 91% para o fósforo total, 90% para o E.coli, 53% para a matéria orgânica e 14% para o nitrogênio amoniacal. Observou-se um aumento de 34% para o oxigênio e uma diminuição de 46% na turbidez. A análise da viabilidade técnica da operação do Sistema Elevatório Tietê-Billings realizada pelo Método AHP-Analitic Hierarchy Process, demonstrou que 65,62% da água que entra no reservatório Billings pode ser utilizada para gerar energia elétrica, enquanto que 34,38% desta água pode ser utilizada no abastecimento da RMSP. O estudo da viabilidade econômica comparou o custo do processo flotação com o custo de aporte de água proveniente de outros mananciais e demonstrou que o custo da operação de flotação das águas do rio Pinheiros para servir ao abastecimento da RMSP é economicamente viável. / This study examines the characteristics of the water from the upper Tietê, as an input in the form of drinking water produced in eight stations, water treatment plant (WTP), an input for hydropower generation and wastewater generated by different anthropogenic activities. The most important problem of this basin is the wastewater that is released in the Pinheiros river and due to the deficit of 32.41 m3/s (2008) in the treatment of sewage in the metropolitan region of São Paulo (RMSP) which produces one pollutant load of 920 thousand kilograms of BOD per day. The Pinheiros rivers flow during the floods and drought has the same destination, the Billings reservoir. However, the legislation for floods and drought periods are different. The first case - floods occurs by the action of full control of the metropolitan region and is supported by the Joint Resolution of Secretaries of State of Sao Paulo (SEE-SMA-SRHSO on 13/03/96) that allows the pumping of water in the following emergencies: (1) estimates of flow of the Tietê river at the point of its confluence with the river Pinheiros, above 160 m3/ s; (2) raised level above 30 cm water level at the confluence with the river Pinheiros. The second case - drought, the Metropolitan Company for Water and Energy (EMAE) Project proposed flotation of the Secretary of State for the Environment (SMA, 2004) to treat 10 m3/ s water originating channel Pinheiros (set/2007 the set / 2008) by means of flotation technology in flow. Using information based on Environmental Sanitation Great São Paulo (SANEGRAN) and data from the operation of the prototype flotation system Pinheiros-Billings (Project QAPB), concluded that the environmental impact of the reservoir Billings for the load of pollutants (mass per second) pumped after the flotation of the Pinheiros river water was always lower than that observed in the flood control operation. The treatment presented by flotation removal of 91% for total phosphorus, 90% for E. coli, 53% for organic matter and 14% for ammonia nitrogen. There was an increase of 34% for oxygen and a decrease of 46% in turbidity. The analysis of the technical operation of the lift system Tietê-Billings, held in the AHP-Analytic Hierarchy Process, showed that 65.62% of the water entering the reservoir Billings can be used to generate electricity, while 34.38% this water can be used to supply the ´´RMSP´´. The feasibility study compared the economic cost of the flotation process with the cost of input of water from other sources and concluded that the cost of the flotation of the waters of the Pinheiros river to serve the supply of the metropolitan region is economically viable.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-29T14:21:19Z No. of bitstreams: 1 DANILO RODRIGUES MARTINS - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2018..pdf: 646787 bytes, checksum: 17b1a9fda99ec0a453a01f96019b7935 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-29T14:21:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANILO RODRIGUES MARTINS - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2018..pdf: 646787 bytes, checksum: 17b1a9fda99ec0a453a01f96019b7935 (MD5) Previous issue date: 2018 / A pesquisa tem por escopo trazer a discussão da necessidade de legislação específica para o reuso de águas residuárias que é uma prática de gestão sustentável dos recursos hídricos. Tendo como principal vantagem a redução da demanda por água potável, mitigando a pressão sobre os mananciais. Assim, tal redução decorre da aplicação das águas de reuso às finalidades que podem ser atendidas por águas com características menos restritivas do que às características exigidas para consumo humano, no viés da tecnologia agroindustrial e industrial. Devido aos riscos tanto à saúde pública quanto ao meio ambiente, decorrentes da prática do reuso de água residuária, o desenvolvimento do uso de tal tecnologia exigirá enérgica intervenção do Estado, na forma da lei, onde existe projeto, sem contudo finalizá-lo. O objetivo desta intervenção será maximizar os benefícios auferidos com a prática e reduzir os malefícios associados à sua gestão. De modo que a presente pesquisa tem como objetivo discutir a normatização da prática do reuso de água residuária no Brasil. As competências legislativas dos entes federativos e casos exitosos desta colmatação. Para tanto, procedeu-se à revisão bibliográfica do conceito de reuso de água, abordando seus tipos e aplicações, elencando, ainda, as finalidades de aplicação das águas de reuso. A revisão bibliográfica também teve como objetivo o levantamento do marco legal do reuso de água no Brasil. A partir do conceito de reuso de água pode ser estabelecida a relação entre a prática do reuso de água e os objetivos preconizados pela Política Nacional de Recursos Hídricos. Deste modo, se fará a pesquisa qualitativa com à utilização de dados no método hipotético-dedutivo observando as normas já existentes e à necessidade de legislação específica, analisando o projeto de Lei Federal sobre o tema e pontuando as especificações necessárias para minúcias, bem como fazendo uma pesquisa exploratório entrevistando atores que estão inseridos nesta necessidade de norma específica, dado o que se observa no entrave burocrático em razão da ausência de legislação específica. / The research aims to bring the discussion of the need for specific legislation for the reuse of wastewater, which is a practice of sustainable management of water resources. With the main advantage being the reduction of the demand for drinking water, mitigating the pressure on the sources. Thus, this reduction results from the application of the reuse water to the purposes that can be served by waters with characteristics less restrictive than the characteristics required for human consumption, in the bias of the agro-industrial technology, that is, use for the production of agricultural inputs. Due to the risks to both public health and the environment arising from the practice of reuse of wastewater, the development of the use of such technology will require vigorous State intervention, in the form of the law, where a project exists, without, however, finalizing it. The objective of this intervention will be to maximize the benefits of the practice and reduce the harm associated with its management. Therefore, the present research aims to discuss the standardization of the practice of wastewater reuse in Brazil. The legislative powers of federative entities and successful cases of this closure. In order to do so, a bibliographic review of the concept of water reuse was carried out, addressing its types and applications, also listing the purposes of reuse water application. The bibliographic review also had as objective the survey of the legal framework of the reuse of water in Brazil. From the concept of water reuse, the relationship between the practice of water reuse and the objectives advocated by the National Water Resources Policy can be established. In this way, qualitative research will be done using data in the hypothetical-deductive method, observing the existing norms and the need for specific legislation, analyzing the draft Federal Law on the subject and punctuating the necessary specifications for details, as well as making an exploratory research interviewing actors that are inserted in this need of specific norm, given what is observed in the bureaucratic obstacle due to the absence of specific legislation.

Microalgas oleaginosas apresentam produtividade de biomassa oleaginosa maior do que vegetais vasculares e sua utilização como fonte de matéria-prima para biodiesel tem sido amplamente investigada. Ganha cada vez mais destaque a ideia de acoplar o cultivo de microalgas oleaginosas ao tratamento de águas residuárias para baratear custos de produção, resolver problemas ambientais e gerar biomassa com valor de mercado dentro de biorrefinarias. No Brasil, o aumento da produção de bioetanol gera como resíduo vinhaça, água residuária rica em compostos minerais e orgânicos que poderia sustentar o cultivo mixotrófico de microalgas oleaginosas. Visando explorar esta questão, esta pesquisa foi dividida em três etapas cujos objetivos centrais foram: (1) isolar e selecionar cepas potencialmente oleaginosas de Chlorella spp. (2) investigar e selecionar fatores químicos, físicos e tróficos para otimizar a produtividade de biomassa e lipídeos das cepas selecionadas; (3) adequar vinhaça ao cultivo otimizado de Chlorella potencialmente oleaginosa visando à produtividade de biomassa e remoção de nutrientes. O crescimento das microalgas foi monitorado por absorbância (683 nm) previamente calibrada com sólidos totais e o modelo de Gompertz foi utilizado para gerar curvas e parâmetros de crescimento (amplitude, tempo de geração e velocidade específica máxima de crescimento). Foram monitorados acúmulo de lipídeos neutros (fluorescência e extração), assimilação de nutrientes, clorofila a e avaliadas produtividades de biomassa e lipídeos. Na etapa 1, a indução de síntese e acúmulo de triglicerídeos pela via heterotrófica (5 g L-1 de glicose) detectou 3 cepas de Chlorella (VIN01, C203 e FAZ5-10) com elevados índices de fluorescência, as quais foram selecionadas para terem seu cultivo otimizado. Na etapa 2, a frente trófica destacou-se, dentre as três frentes de varredura investigadas, e promoveu melhorias expressivas nos parâmetros de crescimento das três cepas selecionadas. Cultivos mixotróficos utilizando glicose e ácido acético foram os mais promissores, dentre os pesquisados, para otimizar o cultivo de Chlorella spp. Glicose foi selecionada para compor o meio base dos cultivos mixotróficos, que foram otimizados por delineamento composto central rotacional (DCCR) e análises de superfície de resposta com os fatores luz e temperatura. Na etapa 3, as condições otimizadas do cultivo mixotrófico, determinadas pelos modelos preditivos, foram simuladas em fotobiorreatores aerados de 8L. Eles aumentaram a produtividade de biomassa da cultura mixotrófica otimizada (VIN01) em 59 vezes (de 8,1 para 482,3 mg L-1 dia-1) e a produtividade de lipídeos em 51 vezes (de 1,4 para 73,2 mg L-1 dia-1), em relação à sua cultura fototrófica. O cultivo otimizado de Chlorella sp. em vinhaça aumentou sua produtividade de biomassa em 19 vezes (de 8,1 para 154,4 mg L-1 dia-1) e lipídeos em 13 vezes (de 1,4 para 18,7 mg L-1 dia-1), em relação à sua cultura fototrófica. Além disso, a microalga assimilou da vinhaça 57,2 mg L-1 de nitrogênio, 13,0 mg L-1 de fósforo, 3030 mg L-1 de DQO (Demanda Química de Oxigênio) e 778 mg L-1 de COT (Carbono Orgânico Total). Desta forma, ficou comprovado que vinhaça pode favorecer o cultivo mixotrófico de Chlorella, que removeu matéria orgânica e minerais do efluente e produziu biomassa com potencial exploração à cadeia produtiva de biodiesel. / Oil-bearing microalgae have biomass and lipid productivities greater than vascular plants and use their biomass as a raw material for biodiesel production has been widely investigated. The idea of engaging oleaginous microalgae cultivation with wastewater treatment is becoming increasingly relevant in order to reduce the production costs of biofuel, to solve environmental problems and to produce biomass with economic value in the biorefineries. Brazilian bioethanol mills generate vinasse as wastewater, which is rich in minerals and organic compounds that might support mixotrophic growth of microalgae. Aiming to answer this question, this research was divided in three phases whose have the following purposes: (1) isolate and select oleaginous Chlorella strains; (2) study and select chemical, physical and trophic factors to optimize biomass and lipids productivities of selected strains; (3) bring vinasse suitable to cultivation of oleaginous Chlorella intending to biomass productivity and nutrient removal. Microalgae growth was monitored by optical density measurements (683 nm) previously calibrated with total solids. The growth curves and growth parameters (amplitude, doubling time and maximum specific growth rate) were calculated from the Gompertz mathematical model. It was monitored neutral lipids storage (by fluorescence and cellular extraction), nutrients assimilation, chlorophyll a, and biomass and lipids productivities were evaluated. In the phase 1, heterotrophic cultivation (5 g L-1 glucose) promoted synthesis and storage of neutral lipids and high fluorescence measurements among three Chlorella strains (VIN01, C203 and FAZ5-10) whose were selected to optimization of their cultures. In the phase 2, trofic factors improved significantly the growth parameters of the strains studied. Among factors investigated, mixotrophic cultures with glucose and acetic acid were the most promising organic compounds to optimize Chlorella cultures. Central composite design (CCD) and response surface analyses with factors light and temperature were carried out to optimize mixotrophic cultures (glucose). In the phase 3, optimal mixotrophic culture conditions were defined and reproduced in aerated photobioreactors (8 L). Optimal conditions increased the biomass productivity of mixotrophic culture (VIN01) by 59-fold (from 8,1 to 482,3 mg L-1 day-1) and lipid productivity by 51-fold (from 1,4 to 73,2 mg L-1 day-1) regarding the phototrophic culture (VIN01). Optimal conditions in vinasse increased the biomass productivity by 19-fold (from 8,1 to 154,4 mg L-1 day-1) and lipid productivity by 13-fold (from 1,4 to 18,7 mg L-1 day-1) regarding to photrophic culture. Moreover, the microalga assimilated from vinasse 57,2 mg L-1 of nitrogen, 13,0 mg L-1 of phosphorus, 3030 mg L-1 of QOD and 778 mg L -1 of TOC. Therefore, it was proved that vinasse enhanced mixotrophic culture of Chlorella, which removed organic matter and minerals from wastewater and produced biomass with potential commercial exploitation for biodiesel production.

O presente estudo teve como principal objetivo avaliar a capacidade de produção contínua de hidrogênio, sob condições termofílicas (55ºC), a partir de diferentes concentrações de vinhaça de cana-de-açúcar em reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF) utilizando argila expandida como material suporte para adesão microbiana. Foram utilizados cinco reatores de idêntica configuração, denominados R5, R10, R15, R20 e R30, com variação na concentração afluente de 5000, 10.000, 15.000, 20.000 e de 30.000 mg DQO L-1, respectivamente (com cargas orgânicas volumétricas- TCO entre 15 e 720 kg DQO m-3 d-1). O tempo de detenção hidráulica (TDH) reduziu de 8, 6, 4, 2 e 1 h. Na estratégia de operação de um deles, (R5) investigou-se os efeitos da co-fermentação de porcentagens de glicose e de vinhaça no substrato de alimentação. Os outros quatro reatores foram operados mediante a adição de glicose como co-substrato ao afluente, apenas durante o período de partida operacional. Em todos os reatores, foi observado comportamento de elevação na produção volumétrica de H2 (PVH) a partir da diminuição do TDH. A máxima PVH obtida foi de de 1,96 L h-1 L-1 (R10; TDH de 1h; TCO de 240 kg DQO m-3 d-1). No entanto, verificou-se diminuição do rendimento de H2 (HY) e no conteúdo de H2 no biogás, com a aplicação dos TDH reduzidos, em todos os reatores, alcançando valor máximo de 4,62 mmol g DQOadicionada-1 no TDH de 8 h (R5) e 57.51% de H2 no TDH de 6 h (R20). O reator operado com a maior concentração de vinhaça (R30) apresentou menores valores de produção de H2, atribuídos aos compostos inibitórios (elevada concentração de ácidos voláteis no afluente - butírico e acético). As análises de clonagem e sequenciamento dos consórcios bacterianos termofílicos revelaram semelhanças (99%) com cepas produtoras de H2, como Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, Clostridium cellulosi, Lactobacillus fermentum e Megasphaera elsdenii. A capacidade de produzir H2, a distribuição dos ácidos e a estrutura da comunidade bacteriana foram fatores influenciados pelo aumento da concentração de vinhaça e das TCO aplicadas. / The present study aimed to evaluate the ability of continuous hydrogen production under thermophilic conditions (55 °C), from different sugar cane vinasse concentrations in anaerobic fluidized bed reactor (AFBR) using expanded clay as support material for microbial adhesion. Five reactors of identical configuration were used, denominated R5, R10, R15, R20 and R30, followed by influent variation concentration of 5000; 10,000; 15,000; 20,000 and 30,000 mg COD L-1, respectively (with organic loading rate- OLR varying from 15 to 720 kg COD m-3 d-1). The hydraulic retention time (HRT) decreases from 8, 6, 4, 2 and 1 h. The strategy applied to one of those (R5), investigated the co-fermentations effects across the application of different percentages of glucose and stillage in the fed substrate. The other four reactors were operated by adding glucose as co-substrate to the influent just during the start-up period. In all reactors, it was observed a volumetric H2 production (HPR) increase behavior from the HRT decrease. The maximum HPR obtained was 1.96 L h-1 L-1 (R10; HRT of 1h; OLR of 240 kg COD m-3 d-1). However, there was a decrease in H2 yield (HY) and H2 content in biogas, with the application of reduced HRT for all reactors, reaching maximum value of 4.62 mmol g CODadded-1 at HRT of 8 h (R5) and 57.51% of H2 at HRT of 6 h (R20). The reactor operated with the highest concentration of stillage (R30) showed lower values for H2 production, attributed to inhibitory compounds (high concentration of volatile acids in the affluent - butyric and acetic). The cloning and sequencing analyzes of the thermophilic bacterial consortium showed similarity (99%) with H2 producing strains, such as Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, Clostridium cellulosi, Lactobacillus fermentum and Megasphaera elsdenii. The ability to produce H2, the distribution of organic acids and the bacterial community structure analyzed in all reactors were factors influenced by the increasing stillage concentration and OLR applied.