A presente tese de doutorado teve como objetivo estabelecer parâmetros para avaliar a viabilidade do reúso agrícola de águas oleosas da indústria de petróleo, como as águas de produção (AP) de campos de exploração onshore do semiárido nordestino, na irrigação de culturas de girassol destinadas à produção de biodiesel. A AP foi produzida sinteticamente e tratada utilizando-se as técnicas de eletrofloculação (EF) e de osmose inversa (OI). Foram analisados os efeitos da AP não tratada, tratada por EF e por EF combinada com osmose inversa (EF+OI) na germinação, desenvolvimento e produção de biomassa de plântulas de girassol e também nos atributos de um solo característico do semiárido nordestino. Na melhor condição operacional do tratamento da AP por EF (28,6 A m-2 durante 4 min.) foram obtidas eficiências de remoção de óleos e graxas (O&G), demanda química de oxigênio (DQO), cor e turbidez superiores a 95%. O tratamento EF+OI promoveu a remoção do excesso de salinidade e de ferro oriundo da etapa de EF, enquadrando-se esses parâmetros dentro de níveis de referência recomendados para água de irrigação. Níveis de O&G e DQO superiores, respectivamente, a 337 mg L-1 e 1.321 mg O2 L-1 na AP bruta produziram efeitos tóxicos, reduzindo-se o índice de velocidade de germinação (IVG) e o percentual de plântulas normais do girassol. Por outro lado, os efluentes tratados por EF e EF+OI produziram efeitos similares no percentual de sementes germinadas, no IVG, no percentual de plântulas normais e na produção de biomassa do girassol. O uso da AP tratada por EF, com ou sem diluição, contribuiu significativamente para o aumento da salinidade e dos teores de sódio do solo, diferentemente da tratada por EF+OI, que produziu efeitos similares ao do controle (água destilada) / This doctoral thesis aimed to provide subsidies to assess the viability of the agricultural reuse of oily water from oil industry, such as oilfield produced water (AP) from onshore exploration fields of northeast brazilian semi-arid, in inedible irrigation such as sunflower crops intended for biodiesel production. AP was produced synthetically and treated using the electroflocculation (EF) and reverse osmosis (OI) techniques. The effects of untreated AP, AP treated by EF and AP treated by EF combined with reverse osmosis (EF+OI) in germination, growth and biomass production of sunflower seedlings and also in the attributes of a characteristic soil of the northeastern brazilian semiarid were analyzed. In the best EF treatment operating condition (28.6 A m-2 during 4 min.) Oil and grease (O&G), chemical oxygen demand (COD), color and turbidity removal efficiencies obtained were higher than 95%. EF+OI treatment promoted the removal of salinity in excess and iron derived from EF step, fitting these parameters within the recommended reference levels for irrigation water. O&G and COD levels higher than, respectively, 337 mg L-1 and 1,321 mgO2 L-1 in raw AP produced toxic effects, reducing the germination speed index (IVG) and the percentage of normal sunflower seedlings. On the other hand, the use of EF+OI and EF treated effluent has produced similar effects on the percentage of germinated seeds, IVG, percentage of normal seedlings and biomass production of sunflower. The use of AP treated by EF, with or without dilution, contributed significantly to the increase in soil salinity and sodium contents. On the other hand, AP treated by EF+OI, has produced similar effects to the control (distilled water)

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.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-03-03T12:40:27Z No. of bitstreams: 2 PDF - Lincoln Soares Mota.pdf: 2256154 bytes, checksum: fefc535e26fd0e60e8d3a07ab15ace28 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-03T12:40:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 PDF - Lincoln Soares Mota.pdf: 2256154 bytes, checksum: fefc535e26fd0e60e8d3a07ab15ace28 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Biological treatment has proven, over the years, a viable alternative for treating wastewater. In the period of over a century that apply biological systems they have developed several processes that made it possible to diversify the goal of treatment, as well as greater efficiency and lower cost. The system displays versatility is probably the activated sludge system. This dissertation addresses the construction and activated sludge systems operation, sequencing batch system (RBS), to obtain the best operating conditions favoring the removal of organic matter and nitrogen from municipal wastewater. The essence of this work is a comparison between two types of systems, with simultaneous nitrification and denitrification and another with distinct zones for nitrification and denitrification. It was also emphasized the influence of automation in these reactors for the operation of treatment systems with minimal human intervention. As conclusion the system with simultaneous nitrification and denitrification is effective for nitrogen removal when operated with a concentration of dissolved oxygen between 0.2 mg / L and 0.3 mg / L. The spreadsheet models developed for systems proved to be an important tool for designing RBS reactors for nitrogen removal. Control of mixed liquor recirculation flow in the system with separate zones is of paramount importance to maintain stable operation of the system and with the proper treatment capacity. Comparing the two configurations studied reactors it is noted that both have the potential to favorably nitrogen removal, but the system with simultaneous nitrification and denitrification had better removal capacity. / O tratamento biológico vem se mostrando, ao longo dos anos, uma alternativa viável para o tratamento de águas residuárias. No período de mais de um século que se aplicam sistemas biológicos, se desenvolveram vários processos que possibilitaram uma diversificação do objetivo do tratamento, além de maior eficiência e menor custo. O sistema que exibe maior versatilidade é, provavelmente, o sistema de lodos ativados. O presente trabalho de dissertação aborda a construção e operação de sistemas de lodo ativado, em regime de bateladas sequenciais (RBS), para obtenção das melhores condições operacionais que favoreçam a remoção de material orgânico e nitrogênio de águas residuárias municipais. A essência do trabalho é uma comparação entre dois tipos de sistemas, um com nitrificação e desnitrificação simultâneas e outro com zonas distintas para nitrificação e desnitrificação. Também foi dada ênfase à influência da automatização nestes reatores para operação dos sistemas de tratamento com a mínima intervenção humana. Como conclusão tem-se que o sistema com nitrificação e desnitrificação simultâneas é eficiente para remoção de nitrogênio quando operado com concentração de oxigênio dissolvido entre 0,2 mg/L e 0,3 mg/L. As planilhas modelos desenvolvidas para os sistemas mostraram ser uma ferramenta importante para projetar reatores RBS para remoção de nitrogênio. O controle da vazão de recirculação de licor misto no sistema com zonas separadas é de fundamental importância para manter a operação do sistema de forma estável e com a capacidade de tratamento adequada. Comparando as duas configurações de reatores estudadas verifica-se que ambos possuem potencial de tratamento favorável para remoção de nitrogênio, mas o sistema com nitrificação e desnitrificação simultâneas apresentou melhor capacidade de remoção.

Um reator anaeróbio horizontal de leito fixo foi operado a escala de laboratório, visando verificar sua capacidade de degradação de fenol. O RAHLF foi construído em vidro de borosilicato com 100 cm de comprimento e 5,04 cm de diâmetro, preenchido com lodo anaeróbio imobilizado em matrizes de espuma de poliuretano. Prévio à realização do experimento o reator foi operado com substrato sintético, contendo como fontes de carbono glicose, ácido acético e ácido fórmico, atingida a estabilização da matéria orgânica para uma carga orgânica de 1028 mg/L, correspondente a uma remoção de DQO de 98%, foi iniciada a adição de fenol começando com uma concentração de 50 mg/L como única fonte de carbono. A concentração de fenol adicionada variou de 50 a 1200 mg/L e sua degradação foi avaliada através de determinação cromatográfica, utilizando cromatografia gasosa e parâmetros físico-químicos como pH, ácidos voláteis, alcalinidade e DQO. O RAHLF foi operado com um tempo de detenção hidráulica (TDH) de 12,3 horas. Com 50 mg/L, após 33 dias o reator atingiu uma remoção de fenol de 97%. Com 100 mg/L e depois de 148 dias de operação não foi detectado fenol no efluente do reator. Com 300 mg/L e após 58 dias de operação o reator apresentou 99% de remoção e uma concentração no efluente de 0,85 mg/L. Com 600 mg/L, 900 mg/L e 1200 mh/L, após 47, 29 e 7 dias de operação o reator alcançou remoções de 99%. Em todas as concentrações foi observado o predomínio de Methanosaeta, Methanobacterium e cocosmetanogênicos. Em relação à bactéria oxidadora de fenol foi observado o predomínio de coco-bacilos. As altas remoções de fenol observadas neste trabalho são devidas provavelmente à utilização de células imobilizadas. / A bench-scale horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor was assayed aiming to verify its potential use for phenol degradation. The HAIB reactor consisted of a bore-silicate tube (100 cm long; 5.04 cm diameter) filled with polyurethane foam matrices containing immobilized anaerobic sludge. Before being subjected to phenol, the reactor was fed with synthetic substrate at the influent chemical oxygen demand (COD) of 1,028 mg/L achieving 98% of COD removal efficiency. Thereafter, phenol as the sole carbon source was added under step-increasing concentrations from 50 to 1,200 mg/L. Phenol degradation was evaluated by gas chromatographic analysis of influent and effiuent samples. Process monitoring included determinations of pH, volatile acids, alkalinity and COD. The HAIB reactor was operated at a constant hydraulic detention time (HDT) of 12,3 hours. After 33 days with 50 mg/L of phenol in the influent, the reactor achieved 97% of phenol removal efficiency. Successful phenol degradation (efficiency removal of 99%) occurred for influem concentrations of 100, 300, 600, 900 and 1,200 mg/L after 148, 58, 47, 29 and 7 days, respectively. The predominance of Methanosaeta, Methanobacterium and methanogenic cocci could be observed in all the operating conditions, besides the presence of phenol-oxidizing microorganisms as irregular rods. The results indicate that phenol degradation at very high rates can be accomplished in HAIB reactors containing acclimatized biomass.

O lodo de esgoto gerado em estações de tratamento de esgoto pode conter substancias tóxicas ainda não regulamentadas nas legislações nacionais e internacionais. Dentre elas as genotóxicas tem recebido especial atenção. Este trabalho teve como objetivos avaliar a genotoxicidade de amostras de lodo de esgoto tratado de diferentes Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) do Estado de São Paulo com o teste de micronúcleo em Tradescantia e ampliar os conhecimentos sobre o potencial de utilização da Tradescantia pallida em substituição ao clone 4430. Todas as ETEs estudadas apresentaram pelo menos uma amostra positiva para o teste de micronúcleo em Tradescantia sendo necessários mais estudos para elucidar quais os compostos são responsáveis pelo efeito observado. Os resultados sugerem que a Tradescantia pallida pode substituir o clone 4430 no teste de micronúcleo, porém esse ensaio tem aplicabilidade limitada em programas de monitoramento. / The sludge produced in sewage treatment plants can contain toxic substances which are not yet regulated by national and international legislation. Among these, the genotoxic substances are of great concern. The present paper aimed at evaluating the genotoxicity of treated sludge samples collected in different Sewage Treatment Plants (STP) located in the State of São Paul, Brazil. The micronucleus assay in Tradescantia was the test chosen for this evaluation. Another objective of the study was to verify it Tradescantia pallida could replace the clone 4430 in the Trad-MN assay. All the STPs studied have presented at least one positive sample for the micronucleus assay in the Tradescantia. Further studies are required in order to determine which compounds are responsible for the observed effect. The results obtained suggest that T. pallida can replace clone 4430 in the micronucleus assay, however, this assay presents limited applicability in monitoring programs.

A rápida oxidação da matéria orgânica dos solos tropicais é mais uma evidência da grande vantagem do uso de biossólidos como condicionadores, capazes de melhorar as características físicas, químicas e biológicas do solo com grandes reflexos na produtividade agrícola. Portanto, o presente projeto objetivou averiguar o potencial genotóxico e cancerígeno dos lotes do Lodo de Estação de Tratamento de Esgoto (LETE) gerado em uma ETE prédefinida na região da bacia hidrográfica Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ1). Estes dados poderão fornecer subsídios para a avaliação do risco das populações humanas e o meio ambiente expostas ao LETE. Foram utilizados 140 ratos Wistar machos com 8 semanas de idade, expostos, via ração, a concentrações de 10.000 e 50.000ppm de LETE, durante 6 e 8 semanas, com os iniciadores DEN (N-dietilnitrosamina) e DMH (1,2- dimetilhidrazina), conforme citado nos respectivos protocolos (Figuras 4 e 5). A avaliação toxicológica do lodo de esgoto desenvolvida pelo Núcleo de Avaliação do Impacto Ambiental Sobre a Saúde Humana (TOXICAM), enfocou os parâmetros toxicológicos, como seu potencial genotóxico, pelos testes do cometa e micronúcleo em sangue periférico e medula óssea e carcinogenicidade pelos ensaios de FCA e FHA. Os dois ensaios foram divididos em 4 grupos (FCA- GI=Controle Negativo, GII=Controle Positivo/DMH III=10.000ppmLETE e GIV=50.000ppmLETE); (FHAGI= Controle Negativo, GII=Controle Positivo/DEN, GIII=10.000ppmLETE e GIV=50.000ppmLETE). Entretanto, na 3ª semana foi realizada hepatectomia parcial em todos os animais dos respectivos grupos do ensaio de FHA. No teste do cometa foram utilizados 10 animais como controle positivo (controle interno - MNU-N-metil-N-nitrosourea), e 10 animais como controle negativo nos respectivos ensaios (FCA e FHA). Os testes em questão indicaram que o LETE não promove aumento do número de criptas aberrantes no cólon, número e área de focos de hepatócitos alterados no fígado, lesões no DNA (cometa), e também, não houve aumento de forma significativa a frequência de micronúcleo nas células, conforme as tabelas a seguir: 2.1(G=III e IV); 3.1(G=IV); 4(G=,III e IV); 5(G=III,IV e V); 6(G=III,IV e V); 7(G=IV e V). Em relação ao controle positivo. Estes dados poderão fornecer suporte na avaliação de risco da população humana e o meio ambiente, quando expostos ao lodo de estação de tratamento de esgoto. / Fast oxidation of organic matter on tropical soils is another evidence of the great advantage of using biosolids as conditioners once they are able to improve biological, chemical and physical characteristics of the soil with remarkable consequences on agricultural productivity. Therefore, the present project aimed at verifying genotoxic and carcinogenic potential plots of sludge from sewage treatment plants in a pre-defined watershed region at Piracicaba, Capivari and Jundiaí (PCJ1). These data may provide support to evaluate risks on human populations and the environment exposed to sludge from sewage treatment plants. In the study, 140 Wistar male rats, 8 weekold, were used. They were exposed, via chow, to a 10.000 and 50.000 ppm concentration of sludge from sewage treatment plants during 6 to 8 weeks with DEN initiators (diethylnitrosamine) and DMH (1,2-dimethylhydrazine) as mentioned in protocols (Figures 4 and 5). Toxicological evaluation of LETE developed by Center of Evaluation of Environmental Impact on Human Health (TOXICAM) focused toxicological parameters with its genotoxic potential by comet and micronucleus assays on peripheral blood and bone marrow in Wistar rats and carcinogenicity using ACF and AHF assays. Both assays were divided into 4 groups (ACF- GI=Negative Control, GII=Positive Control/DMH III=10.000ppmLETE and GIV=50.000ppmLETE); (AHF-GI=Negative Control, GII=Positive Positive/DEN, GIII=10.000ppmLETE and GIV=50.000ppmLETE). Therefore, on the 3rd week partial hepatectomy was performed in every animal from AHF assays respective groups. assays and to FCA comet test, using MNU (N-methyl-N-nitrosourea) as positive control. The tests in question indicated that the SS not promote increased number of aberrant crypts in the colon, number and area of foci of altered hepatocytes in the liver, lesions in DNA (comet), and also, significantly increased the frequency of micronucleus in cells, according to the following tables 2.1(G=III and IV); 3.1(G=IV); 4(G=,III and IV); 5(G=III,IV and V); 6(G=III,IV and V); 7(G=IV and V). For the positive control. These data may provide support to evaluate risks on human populations and the environment exposed to sludge from sewage treatment plants.

A cultura da cana-de-açúcar, pelo alto consumo de água e de nutrientes, além da destinação industrial, apresenta características ideais para o recebimento de efluente de estações de tratamento de esgoto (EETE) sob a forma de irrigação. Esta prática tem como objetivo a reciclagem de nutrientes e de água, o incremento da produtividade e a economia de fertilizantes, de terra arável e de água potável. Apesar das múltiplas vantagens ambientais, não é desprovida de riscos, e este trabalho teve como objetivos avaliar a dinâmica de nutrientes no sistema solo-planta de canavial irrigado com efluente de esgoto tratado em dois ciclos consecutivos da cana-soca e a influência do aporte de nutrientes e outros elementos via efluente sobre a nutrição mineral da canade- açúcar. Foram aplicadas lâminas de irrigação com o esgoto tratado entre 0 (sem irrigação) e 200 % da exigência de água pela cultura, em gotejamento subsuperficial. Foram avaliados os aportes de nutrientes e outros elementos pelo efluente, os efeitos na composição nutricional da planta e da fração trocável do solo e o desempenho quantitativo e qualitativo da cultura. Concluiu-se que o efluente pode fornecer até 163 kg ha-1 de N; 14 kg ha-1 P; 145 kg ha-1 de K; 80 kg ha-1 de Ca; 28 kg ha-1 de Mg; 207 kg ha-1 de S; 0,45 kg ha-1 de B; 0,07 kg ha-1 de Cu; 0,25 kg ha-1 de Fe e 0,18 kg ha-1 de Mn, sendo fonte potencial de nutrientes à cultura da cana-de-açúcar, principalmente N, Ca e S, precisando de complementação mineral de P, K, Mg e micronutrientes. O estado nutricional da cultura, avaliado pela diagnose foliar melhorou para N, Mg, S e Cu no segundo ano avaliado. A folha +1 foi mais sensível às alterações de disponibilidade de nutrientes. A presença de elementos no efluente que podem potencialmente provocar degradação nas propriedades físicas do solo, tal como o sódio, contaminação de águas subterrâneas, como o nitrogênio, ou ainda tóxicos, como cromo e cobre, exige monitoramento constante da área agrícola que recebe este resíduo. Neste trabalho de curto prazo, estes elementos não representaram problemas. A irrigação com EETE proporcionou aumento do desempenho vegetativo da cultura e um ganho de produtividade na cana-de-açúcar de até 19,84 e 40,47 Mg ha-1, na primeira e na segunda socas, respectivamente. A qualidade industrial da cana-de-açúcar não foi alterada significativamente pela irrigação com EETE. Este trabalho mostrou que a irrigação com EETE é exequível, possui potencial econômico e seria uma solução possível para parte da demanda agrícola de água e dos problemas de poluição dos corpos dágua naturais. / Sugarcane cultivation, due to the high water and nutrients consumption, besides the industrial utilization, has ideal characteristics for receiving sewage treatment plant effluent (STPE) as irrigation. This practice aims to recycle nutrients and water, increasing productivity and decreasing the use of fertilizers, agricultural land and potable water. Despite the many environmental benefits, it has risks, and this study aimed to evaluate the dynamics of nutrients in the soil-sugarcane plant system irrigated with treated sewage effluent in two consecutive sugarcane ratoon cycles and the influence of nutrient and other elements added as effluent on the sugarcane mineral nutrition. Irrigations with treated sewage were applied up to 200% of the crop water requirement by subsurface drip. Nutrient and other elements input by the effluent, its effect on plant nutritional composition, soil exchangeable fraction and the quantitative and qualitative sugarcane performance were evaluated. Effluent can provide up to 163 kg ha-1 N, 14 kg ha-1 P, 145 kg ha-1 K, 80 kg ha-1 Ca, 28 kg ha-1 Mg, 207 kg ha-1 S, 0.45 kg ha-1 B, 0.07 kg ha-1 Cu, 0.25 kg ha-1 Fe and 0.18 kg ha-1 Mn, being a potential source of N, Ca and S, needing additional P, K, Mg and micronutrients fertilization. Sugarcane nutritional status as assessed by foliar analysis was improved for N, Mg, S and Cu in the second ratoon evaluated. Top visible dewlap leaf was more sensitive to changes in the nutrients availability. The presence of elements in the effluent that can potentially cause degradation in soil physical properties, such as sodium, groundwater contamination, such as nitrogen, or toxic substances, such as chromium and copper, requires constant monitoring of the agricultural area that receives this residue. In these short-term experiments there were no such problems. The replacement of crop evapotranspiration by irrigation with STPE provided an increase in vegetative performance and a gain in productivity of the sugarcane by 19.84 and 40.47 Mg ha-1, in the first and in the second ratoon, respectively. Industrial quality of sugarcane was not significantly affected by irrigation with STPE. This study showed that irrigation with STPE is potentially feasible, has economic potential, and would be a possible solution to part of the agricultural water demand and natural water bodies pollution problems

O uso de águas residuárias para irrigação vem sendo amplamente estudado e recomendado por diversos pesquisadores em todo o mundo como alternativa viável para atender as necessidades hídricas e, em grande parte, nutricionais das plantas e como forma de proteção ambiental. A presente pesquisa teve por objetivo principal avaliar o desempenho de dois tipos distintos de gotejadores, labirinto que é vastamente utilizado em projetos de irrigação e microtubo que possui um custo sensivelmente menor, mas não é tão largamente utilizado. Pretendeu-se ainda avaliar o desempenho de diferentes tratamentos de água residuária, convencionais e alternativos, principalmente quanto à prevenção de entupimento dos emissores: filtração rápida de areia e disco; filtração lenta da água com enriquecimento por injeção de dióxido de carbono e filtração lenta com posterior desinfecção por radiação ultravioleta. Uma quarta parcela de irrigação foi abastecida com água potável, a fim de se comparar o efeito da água residuária na produção da cultura irrigada (pimentão). Objetivou-se também avaliar parâmetros físicos, químicos e biológicos de qualidade dos diferentes tipos de água utilizados na irrigação do pimentão e sua produtividade. Foram realizados três experimentos distintos entre maio de 2005 a março de 2006, permitindo a condução de dois ciclos da referida cultura em ambiente protegido, além de ensaios hidráulicos em laboratório e em casa de vegetação. O delineamento experimental empregado foi num esquema fatorial (4 x 2). Foram considerados dois fatores de estudo: tipos de gotejadores (em dois níveis) e tipos de água (em quatro níveis). Após a realização dos 3 experimentos propostos pode-se concluir que: os gotejadores do tipo labirinto e microtubos apresentaram desempenho similares para um intervalo de pressão de serviço entre 90 e 110 kPa; os resultados das análises da água residuária utilizada no segundo experimento comprovaram a viabilidade técnica de seu uso em irrigação por gotejamento e a eficácia dos tratamentos empregados; a filtração lenta apresentou remoção média de sólidos suspensos de 90,2% e 81,8% de turbidez da água, destacando-se na segunda repetição experimental; os métodos de desinfecção da água por ultravioleta e enriquecimento da água com dióxido de carbono apresentaram resultados expressivos na remoção média de E. coli e DBO5 na segunda repetição experimental; o tratamento com radiação ultravioleta removeu 100% dos bactérias e reduziu 50,1% a matéria orgânica da água; para as duas repetições experimentais do segundo experimento, não foram observadas diferenças significativas entre os dois tipos de gotejadores, considerando-se os valores de uniformidade estatística (US) e uniformidade de emissão (EU) obtidos; em relação aos índices de produtividade do pimentão destacaram-se os tratamentos irrigados com água residuária; pelos resultados obtidos no terceiro experimento, ficou comprovada a maior sensibilidade ao entupimento dos microtubos em relação aos gotejadores do tipo labirinto utilizados nesta pesquisa. / The use of wastewater in irrigation systems is becoming widely studied and recommended by many researchers all over the world as a viable alternative to attend water and nutrients plants necessities and to act as an environmental protector. This study was conducted to investigate and evaluate the performance of two kinds of emitters, labyrinth-type that is widely used in irrigations projects and spaghetti tubing that has a lower cost, but is not so used. Also it pretended to evaluate the performance of some wastewater treatments, conventional and alternatives, mainly to prevent emitters clogging: rapid sand filtration plus disc filters; slow sand filtration with dioxide carbon injection on water and slow sand filtration plus ultraviolet radiation disinfection. A fourth subunit was irrigated with potable fresh water to compare the wastewater effect on peppers production. Another subject of the present research was the evaluation of physics, chemical and biological parameters of quality from different kinds of water used on peppers irrigation and its productivity. Three experiments were conducted within 2005 may and 2006 march, allowing the realization of two cycles of the culture inside a greenhouse and some hydraulic tests both in laboratory and in greenhouse. The experimental statistic design was a 4x2 factorial. Two factors were considered: kinds of emitters (in two levels) and different types of water (in four levels). The results of the present study suggested that: labyrinth-type and spaghetti-tubing emitters had similar performance in a pressure range of 90 – 110 kPa; the results of wastewater analyses assured technical viability of its use in drip irrigation systems and good uniformity efficiency of the experimental treatments; slow sand filtration presented 90,2% average removal of suspended solids and 81,8% of water turbidity, detaching on the second phase; both complementary water treatments (UV and CO2) presented expressive results of average removal of E. coli and DBO5 in the second phase; ultraviolet radiation reactor removed 100% of E. coli and 50,1% of organic matters on water; there were observed no significant difference between the emitters used in both phases of the second experiment and both Us and EU coefficients; betters levels of production were obtained with the use of wastewater. The third experiment assured the greater clogging sensibility of spaghetti-tubing when compared with labyrinth-type.

O presente trabalho constou da concepção de um reator anaeróbio em regime de batelada com circulação da fase aquosa contendo biomassa imobilizada em espuma de poliuretano. O reator foi operado em ciclos de 8 h e mantido a 30 ± 1ºC tratando água residuária sintética elaborada à base de glicose, com concentração de aproximadamente 500 mgDQO/L. O estudo hidrodinâmico realizado com velocidade superficial de recirculação entre 0,16 e 0,80 cm/s indicou que o tempo de mistura obtido em todas as condições pode ser considerado desprezível quando comparado ao tempo total do ciclo, e também permitiu considerar o comportamento do escoamento no leito como o de um reator pistonado. O desempenho do reator no tratamento da água residuária foi avaliado para a condição sem circulação e também para velocidades superficiais de recirculação entre 0,03 e 0,30 cm/s. Os resultados obtidos indicaram que o reator apresentou desempenho satisfatório e boa estabilidade, apresentando eficiências de até 96% de remoção da matéria orgânica. O aumento da velocidade superficial de recirculação diminuiu a resistência a transferência de massa na fase líquida, ocasionando um aumento de 115% na velocidade global de reação, estimada através do ajuste dos valores experimentais da concentração de substrato ao modelo de primeira ordem. / A new configuration of an anaerobic bioreactor with external circulation of the liquid phase wherein the biomass was immobilized on a polyurethane foam matrix is proposed. 8-hours cycles were cartied out at a temperature of 30 ± 1°C treating glucose synthetic wastewater at a concentration around 500 mg/L. A hydrodynamic study performed at 0.16 to 0.80 cm/s showed that the obtained mixture time is insignificant compared to the total cycles time, and the flow through the polyurethane foam bed can be represented by a plug flow. The reactor\'s performance assessed without circulation and with circulating liquid superficial velocity between 0.03 and 0.30 cm/s. The reactor attained operating stability and a COD removal efficiency of 96% was achieved. The increase in the liquid superficial velocity decreases the liquid resistance mass transfer, resulting in an increase of 115% in the global reaction velocity, estimated through the fit of a first model equation on the substrate concentration experimental values.

No Brasil, o modelo implantado de esgotamento sanitário é centralizado, baseado em grandes redes de coleta de esgoto para transporte até as estações de tratamento. No entanto, o atendimento para que uma maior parcela da população possa ser atendida, modelos e sistemas descentralizados devemser adotados. Os wetlands construídos são amplamente citados como soluções sustentáveis, com apelo natural e de custo competitivo para o tratamento de águas residuárias de diversas fontes e são ainda apontados como uma tecnologia adequada e viável para a implantação de sistemas descentralizados de esgotamento sanitário. Nesse contexto, o presente estudo buscou a partir de um estudo de caso compreender o comportamento de um wetlands construídos híbridos em escala real no tratamento de esgoto sanitário, com operação registrada de 50 meses. O estudo buscou compreender os problemas operacionais ocorridos e os efeitos sobre as eficiências de remoção de carga orgânica, as possíveis correlações entre o tempo de operação, dos wetlands construídos na eficiência de remoção de carga orgânica além da influência da temperatura do ar e pluviometria. A eficiência de remoção média ao longo dos 50 meses para DBO520 e DQO foi de 82% e 72% respectivamente. Nenhuma correlação de grande representatividade foi encontrada, mas correlações negativas fracas foram observadas entre a eficiência de remoção de carga orgânica e a temperatura ambiente e entre a mesma eficiência e o tempo de operação / The wastewater collection and treatment model adopted in Brazil is centralized, based on great networks and treatment plants; however, the provision to a large part of the population requires that models and systems be decentralized. The constructed wetlands are often mentioned as sustainable solutions, for its natural appeal and competitive cost for treating wastewater from several sources; they are also pointed out as a viable and adequate technology for the implementation of decentralized sanitation systems. In this scenario, this study aims at applying a scientific analysis, based on a case study, of a system of hybrid constructed wetlands for treating domestic sewage, in full-scale, whose operation was registered for 50 months. This dissertation aims at describing, in detail, the project criteria and the constructive methodologies used by reporting the advantages and problems created by these criteria, besides analyzing the efficiency in the removal of organic load affected by the wastewater system, testing if there is any correlation between time of operation of the wetland system and its efficiency to remove organic load, and between the variations of temperature in the region where the system is operating and the efficiency, and, finally, between pluviometry in the region where the system is operating and the efficiency. In conclusion, the study compares the results obtained from data of other full-scale systems in different locations, in full-scale. The study found average removal efficiency throughout the 50 months for BOD5 and COD of 82% and 72%, respectively. No major correlation was found, but weak negative correlations were observed between the organic load removal efficiency and room temperature, and between efficiency and time of operation