Orientador: Rodrigo Braga Moruzzi / Banca: Jorge Hamada / Banca: Lyda Patricia Sabogal Paz / Resumo: A floculação é etapa fundamental no tratamento de água para abastecimento público sendo essencial para remoção do seu papel material particulado. O conhecimento da distribuição do tamanho das partículas floculentas torna-se de grande valia para a compreensão dos processos que envolvem a remoção desses flocos bem como a tecnologia de tratamento a ser adotada. Neste trabalho, foi avaliado o produto do gradiente médio de velocidade de flobulação (Gf) pelo tempo de floculação (Tf), GT também definido como número de Camp (NC), sob a ótica da distribuição de tamanho de partícula (DTP). Para tal, foi empregada técnica dedicada de captura e de tratamento de imagens visando obtenção da DTP e de seus parâmetros representativos. Foram investigados diferentes valores de NC (18000, 36000, 54000 e 72000) para a avaliação da eficiência da sedimentação em diferentes velocidades associadas (0,5; 1,5; 2,5; 3,5 e 5,0 cm/min). Os resultados demonstraram que o desempenho da sedimentação nas distintas velocidades investigadas é sensível ao valor de NC. Para um mesmo NC o gradiente médio de velocidade foi determinante, sendo os melhores resultados obtidos para Gf de 20s. Mantida a mesma velocidade de sedimentação de 2,5 cm/min verificou-se eficiência de remoção de turbidez praticamente constante, por volta de 70% para valores de número de Camp de 24000, 36000 e 54000 ao passo que para os extremos, 18 e 72 mil houve queda na eficiência. Em relação à DTP verificou-se, por meio da análise de seu parâmetro característico β, que este é sensível a variação do produto GT, sendo mais sensível aos valores de G para determinados valores de T. Em linhas gerais, o trabalho mostrou que o aumento da energia fornecida durante a floculação implica em menor alteração da dinâmica da distribuição de tamanho de partículas, estabelecendo uma relação inversa de proporção entre energia e a variação do parâmetro... / Abstract: Flocculation is a paramount step in water treatment for public supply, in addition, is essential to remove the particulate material. The knowledge about the distribution of the flocculent particles size becomes important to the flocculent particles size becomes important to understand the process of flocs removal and the treatment technology that must be adopted. In this study was evaluated the product of the average velocity gradient flocculation (Gf) by time of flocculation (Tf), GT is also defined as Camp number (NC), according to the particle size distribution (PSD). In this case, the technique of image treatment was used to obtain the PSD and the others representatives parameters. Wete investigated different values of NC (18000, 24000, 36000, 54000 e 72000) for evaluation of the sedimentation efficiency in different associated velocities (0,5;, 1,5; 2,5; 3,5 e 5.0 cm/min). The results show that NC is fundamental for the sedimentation performance in all velocities. For the same NC the average of the velocity gradient was determinant, being one of the best results for Gf= 20 s. If the velocity of sedimentation is constant (2,5 cm/min) is possible to conclude that the turbidity removal efficiency maintain 70% fir Cam numbers around 24000, 36000 and 54000. In the order hand, for extrem values 18 and 72 thousand exist a reduction of efficiency. In relation with PSD, is possible to analyze your characteristic parameter β that is sensible according with the provided energy. In conclusion, the case of study show that the increase of provided energy during flocculation results in reduction of dynamic alteration about particle size distribution, establishing inverse proportion between energy and variation of the chaacteristic parameter β. This happens due to flocs action of rupture that contributes to reach the equilibrium state of the flocculent particles in less time of flocculation. Moreover,high values of Gf and NC imply high values... / Mestre

Orientador: Antonio Fernando Monteiro Camargo / Banca: Ana Eliza Baccarin Leonardo / Banca: Irineu Bianchini Junior / Resumo: Para avaliar a influência da velocidade de corrente sobre o crescimento da macrófita aquática flutuante Pistia stratiotes foram utilizadas 12 unidades amostrais com 1,50m de comprimento, 0,20m de largura, 0,20m de altura e o nível da água foi mantido a 0,15m. Foram quatro tratamentos com velocidades distintas (0,028; 0,056; 0,112 e 0,223 cm/s) com três réplicas cada. O trabalho teve duração de 42 dias. Pôde-se constatar que houve uma relação positiva entre velocidade de corrente e o coeficiente de crescimento específico de P. stratiotes, ou seja, quanto maior a velocidade de corrente maior foi o crescimento. Pode-se concluir que a velocidade de corrente, dentro da faixa de velocidades adotadas neste experimento, é um fator de grande influência no crescimento de macrófitas aquáticas flutuantes. O aumento da velocidade de corrente disponibilizou maior quantidade de nutrientes e maior renovação destes, além de proporcionar uma maior assimilação. Estes eventos promoveram aumento da capacidade suporte do ambiente e maior ganho de biomassa / Abstract: Not available / Mestre

CAPES / O uso da água e seu posterior lançamento em corpos hídricos, pode ser um possível fator de disseminação de microrganismos potencialmente patogênicos e/ou resistentes. A presença destes microrganismos em águas tratadas ou não, pode representar considerável risco a saúde da população em geral e ao meio ambiente. No Brasil, segundo a legislação atual, os estabelecimentos assistenciais de saúde podem direcionar seus efluentes para a rede coletora e de tratamento de esgoto, juntamente com o esgoto doméstico. Considerando a sobrevivência dos microrganismos patogênicos lançados no esgoto hospitalar e sua permanência após os processos de tratamento, buscou-se realizar a quantificação, isolamento, identificação de bactérias ambientais oportunistas e/ou feco-orais (Acinetobacter spp., Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus), presentes em esgoto hospitalar, entrada e saída de uma estação tratamento de esgoto - ETE, além de estudar a sensibilidade destes isolados a antimicrobianos (antibióticos e desinfetantes) e exposição à radiação Ultravioleta (UV). Amostras de esgoto foram coletadas durante um período de oito meses (Maio a Dezembro de 2013), sendo realizadas analises quanto a seus parâmetros físico-químicos (DQO, Série de Sólidos, pH, Nitrogênio Amoniacal, Turbidez) e análises microbiológicas (Isolamento, quantificação e identificação), e testes de sensibilidade a antibióticos e desinfetantes mais utilizados nos hospitais brasileiros e de contatado com radiação ultravioleta. Foi constatado a existência de todos os gêneros/espécies foco deste estudo, em todos os pontos de coleta, além de resistência das bactérias aos antibióticos testados e tratamentos propostos. Um dos fatores de baixa eficiência para os tratamentos pode ser atribuída a quantidade elevada de sólidos suspensos dispersos no efluente e a crescente emergência de multirresistência para os testes de antibiograma. Estes fatores suscitam a necessidade de um maior controle pela comunidade científica e pela população em geral no que diz respeito ao impacto da presença dessas bactérias nos esgotos e posteriormente nos corpos hídricos, em seu ecossistema e a saúde pública. / The use of water and its posterior release into hydric bodies can be a possible factor of dissemination of microorganisms potentially pathogenic and/or resistant. The presence of these organisms in treated or untreated water may represent considerable threat to the general population’s health and the environment. In Brazil, according to current legislation, health assistance establishments can direct its effluents to the sewage treatment and collection network together with domestic sewage. Taking into consideration the survival of pathogenic microorganisms released in hospital sewage as well as its permanence after treatment processes, this study realized the quantification, isolation and identification of opportunistic environmental and/or fecal-oral bacteria (Acinetobacter spp., Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus), present in hospital sewage and in sewage treatment station entry and exit –ETE, and studied the sensibility of these isolated towards antimicrobials (antibiotics and disinfectants) and exposure to UV (Ultraviolet Radiation). Sewage samples were collected during a period of 8 months (from May to December 2013) to analyze their chemical-physical parameters (COD, Series of Solids, pH, Nitrogen Ammonia, Turbidity) and to carry out microbiological analyses (Isolation, quantification and identification) and sensibility tests to the most used antibiotics and disinfectants by Brazilian hospitals and in contact with UV radiation. The presence of all the species/ genus, which were the focus of this study, was detected in all collection points plus their resistance to tested antibiotics and proposed treatments. One of the low efficiency factors for the treatments were the high amount of suspended solids dispersed in the effluent and the increasing multi-resistance emergency to antibiogram tests. These factors have created the need for greater control by the scientific community and the general population in regards to the impact of the presence of these bacteria in sewages and later in hydric bodies, its ecosystem and public health.

CNPq / O processamento industrial do couro é um setor com elevado potencial de poluição das águas, do ar e do solo. As águas residuárias se caracterizam por conter uma miscelânea de substâncias, tornando complexo o seu tratamento. Quanto ao nitrogênio, pelos elevados valores de pH e concentração, o atendimento dos padrões de lançamento previstos em legislação podem ser comprometidos, além de se tornar um tornar inibidor nos processos biológicos de tratamento, intensivamente empregados pelo setor. Esta pesquisa buscou segregar o efluente da etapa de descalcinação, maior fonte de nitrogênio do processo, e promover a sua remoção por arraste com ar (air stripping) e posterior recuperação em lavadores de gases. A torre de air stripping foi construída com tubos de policloreto de vinila (PVC) de 150 mm e operada em batelada (5 L de água residuária) sob condições controladas de temperatura, vazão de ar (Qar) e pH inicial (pHo). Na primeira etapa foram testadas duas configurações de material recheio (GE e ECR), com o objetivo de determinar sua influência na remoção de nitrogênio amoniacal (NAT) e estimar o coeficiente de transferência de massa (KLa) em diferentes Qar. Os resultados mostraram que os recheios utilizados apresentaram similaridade quanto a remoção de NAT nas condições estudas (pH=12,2 e temperatura de 25°C). Para GE e ECR, a elevação da Qar de 10 L min-1 para 25 L min-1 resultou aumento das eficiências de remoção de 23,1% e 24,7% para 66,1% e 66,5 % após 12 horas de experimento, e valores de KLa de 0,1053 h-1 e 0,1131 h-1, respectivamente. Foi observada correlação entre a remoção de N-NH3 com o decréscimo da alcalinidade, com valor médio de 4 mgCaCO3mgN-NH3-1. Na segunda etapa pretendeu-se estudar a influência da temperatura, Qar e pHo na remoção de NAT e avaliar o sistema de absorção de amônia no frasco lavador de gás preenchido com ácido sulfúrico 0,2 M. Foram realizados 20 ensaios utilizado o planejamento estatístico Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Após 12 horas de experimento, foi alcançada eficiência de 83,7 % com Qar de 41 L min-1, pHo de 12,2 e temperatura de 31°C. De maneira geral as menores eficiências foram observadas com pHo abaixo de 10. Foi possível propor modelos matemáticos que representam as condições operacionais testadas, com nível de confiança de 95%. O lavador de gás foi eficaz na recuperação da amônia (próximo a 100 %), com a formação do sulfato de amônia. / Industrial processing of leather is a sector with high potential of water, air and soil pollution. The wastewater is characterized by a mix of substances, making treatment complex. As for nitrogen, by the high values of pH and concentration, attendance patterns of release in legislation can be compromised, and become a returning inhibitor in biological treatment processes, intensively used by the industry. This research aimed to segregate deliming effluent removing substances stage, the largest source of nitrogen in the process, and promote their removal by air stripping and subsequent recovery in scrubbers. The air stripping tower was built with 150 mm diameter polyvinyl chloride (PVC) and operated in batch (5 L of wastewater) under controlled conditions of temperature, air flow (Qar) and initial pH (pHo). In the first stage were tested two configurations of filling material (GE and ECR), with the objective of determining their influence the removal of nitrogen ammonia (NAT) and estimating the mass transfer coefficient (KLA) in different Qar. The results showed that the fillings used showed similarity on the removal of the conditions studied NAT (pH = 12.2 and 25 ° C). For GE and ECR, the elevation of Qar 10 L min-1 for 25 L min-1 resulted increased removal efficiencies of 23.1% and 24.7% to 66.1% and 66.5% after 12 hours of experiment and KLA values of 0.1053 h-1 and 0.1131 h-1, respectively. There was a correlation between the removal of N-NH3 with decreasing alkalinity, with average value of 4 mgCaCO3mg N-NH3-1. In the second stage it was intended to study the influence of temperature, Pho and Qar in removing NAT and evaluate the system to absorb ammonia in the gas washing bottle filled with sulfuric acid 0.2 M. To the 20 trials was applied Rotational Central Composite Delineation (DCCR). After 12-hour-experiment, efficiency was achieved 83.7% at Qar 41L min-1, pHo 12.2 and temperature of 31 ° C. So, generally smaller efficiencies were observed with pHo below 10. It was possible to propose mathematical models that represent operating conditions tested, with a confidence level of 95%. The scrubber was effective in the recovery of ammonia (near to 100%), with the formation of ammonium sulfate.

CAPES / O uso da água e seu posterior lançamento em corpos hídricos, pode ser um possível fator de disseminação de microrganismos potencialmente patogênicos e/ou resistentes. A presença destes microrganismos em águas tratadas ou não, pode representar considerável risco a saúde da população em geral e ao meio ambiente. No Brasil, segundo a legislação atual, os estabelecimentos assistenciais de saúde podem direcionar seus efluentes para a rede coletora e de tratamento de esgoto, juntamente com o esgoto doméstico. Considerando a sobrevivência dos microrganismos patogênicos lançados no esgoto hospitalar e sua permanência após os processos de tratamento, buscou-se realizar a quantificação, isolamento, identificação de bactérias ambientais oportunistas e/ou feco-orais (Acinetobacter spp., Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus), presentes em esgoto hospitalar, entrada e saída de uma estação tratamento de esgoto - ETE, além de estudar a sensibilidade destes isolados a antimicrobianos (antibióticos e desinfetantes) e exposição à radiação Ultravioleta (UV). Amostras de esgoto foram coletadas durante um período de oito meses (Maio a Dezembro de 2013), sendo realizadas analises quanto a seus parâmetros físico-químicos (DQO, Série de Sólidos, pH, Nitrogênio Amoniacal, Turbidez) e análises microbiológicas (Isolamento, quantificação e identificação), e testes de sensibilidade a antibióticos e desinfetantes mais utilizados nos hospitais brasileiros e de contatado com radiação ultravioleta. Foi constatado a existência de todos os gêneros/espécies foco deste estudo, em todos os pontos de coleta, além de resistência das bactérias aos antibióticos testados e tratamentos propostos. Um dos fatores de baixa eficiência para os tratamentos pode ser atribuída a quantidade elevada de sólidos suspensos dispersos no efluente e a crescente emergência de multirresistência para os testes de antibiograma. Estes fatores suscitam a necessidade de um maior controle pela comunidade científica e pela população em geral no que diz respeito ao impacto da presença dessas bactérias nos esgotos e posteriormente nos corpos hídricos, em seu ecossistema e a saúde pública. / The use of water and its posterior release into hydric bodies can be a possible factor of dissemination of microorganisms potentially pathogenic and/or resistant. The presence of these organisms in treated or untreated water may represent considerable threat to the general population’s health and the environment. In Brazil, according to current legislation, health assistance establishments can direct its effluents to the sewage treatment and collection network together with domestic sewage. Taking into consideration the survival of pathogenic microorganisms released in hospital sewage as well as its permanence after treatment processes, this study realized the quantification, isolation and identification of opportunistic environmental and/or fecal-oral bacteria (Acinetobacter spp., Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus), present in hospital sewage and in sewage treatment station entry and exit –ETE, and studied the sensibility of these isolated towards antimicrobials (antibiotics and disinfectants) and exposure to UV (Ultraviolet Radiation). Sewage samples were collected during a period of 8 months (from May to December 2013) to analyze their chemical-physical parameters (COD, Series of Solids, pH, Nitrogen Ammonia, Turbidity) and to carry out microbiological analyses (Isolation, quantification and identification) and sensibility tests to the most used antibiotics and disinfectants by Brazilian hospitals and in contact with UV radiation. The presence of all the species/ genus, which were the focus of this study, was detected in all collection points plus their resistance to tested antibiotics and proposed treatments. One of the low efficiency factors for the treatments were the high amount of suspended solids dispersed in the effluent and the increasing multi-resistance emergency to antibiogram tests. These factors have created the need for greater control by the scientific community and the general population in regards to the impact of the presence of these bacteria in sewages and later in hydric bodies, its ecosystem and public health.

CNPq / O processamento industrial do couro é um setor com elevado potencial de poluição das águas, do ar e do solo. As águas residuárias se caracterizam por conter uma miscelânea de substâncias, tornando complexo o seu tratamento. Quanto ao nitrogênio, pelos elevados valores de pH e concentração, o atendimento dos padrões de lançamento previstos em legislação podem ser comprometidos, além de se tornar um tornar inibidor nos processos biológicos de tratamento, intensivamente empregados pelo setor. Esta pesquisa buscou segregar o efluente da etapa de descalcinação, maior fonte de nitrogênio do processo, e promover a sua remoção por arraste com ar (air stripping) e posterior recuperação em lavadores de gases. A torre de air stripping foi construída com tubos de policloreto de vinila (PVC) de 150 mm e operada em batelada (5 L de água residuária) sob condições controladas de temperatura, vazão de ar (Qar) e pH inicial (pHo). Na primeira etapa foram testadas duas configurações de material recheio (GE e ECR), com o objetivo de determinar sua influência na remoção de nitrogênio amoniacal (NAT) e estimar o coeficiente de transferência de massa (KLa) em diferentes Qar. Os resultados mostraram que os recheios utilizados apresentaram similaridade quanto a remoção de NAT nas condições estudas (pH=12,2 e temperatura de 25°C). Para GE e ECR, a elevação da Qar de 10 L min-1 para 25 L min-1 resultou aumento das eficiências de remoção de 23,1% e 24,7% para 66,1% e 66,5 % após 12 horas de experimento, e valores de KLa de 0,1053 h-1 e 0,1131 h-1, respectivamente. Foi observada correlação entre a remoção de N-NH3 com o decréscimo da alcalinidade, com valor médio de 4 mgCaCO3mgN-NH3-1. Na segunda etapa pretendeu-se estudar a influência da temperatura, Qar e pHo na remoção de NAT e avaliar o sistema de absorção de amônia no frasco lavador de gás preenchido com ácido sulfúrico 0,2 M. Foram realizados 20 ensaios utilizado o planejamento estatístico Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Após 12 horas de experimento, foi alcançada eficiência de 83,7 % com Qar de 41 L min-1, pHo de 12,2 e temperatura de 31°C. De maneira geral as menores eficiências foram observadas com pHo abaixo de 10. Foi possível propor modelos matemáticos que representam as condições operacionais testadas, com nível de confiança de 95%. O lavador de gás foi eficaz na recuperação da amônia (próximo a 100 %), com a formação do sulfato de amônia. / Industrial processing of leather is a sector with high potential of water, air and soil pollution. The wastewater is characterized by a mix of substances, making treatment complex. As for nitrogen, by the high values of pH and concentration, attendance patterns of release in legislation can be compromised, and become a returning inhibitor in biological treatment processes, intensively used by the industry. This research aimed to segregate deliming effluent removing substances stage, the largest source of nitrogen in the process, and promote their removal by air stripping and subsequent recovery in scrubbers. The air stripping tower was built with 150 mm diameter polyvinyl chloride (PVC) and operated in batch (5 L of wastewater) under controlled conditions of temperature, air flow (Qar) and initial pH (pHo). In the first stage were tested two configurations of filling material (GE and ECR), with the objective of determining their influence the removal of nitrogen ammonia (NAT) and estimating the mass transfer coefficient (KLA) in different Qar. The results showed that the fillings used showed similarity on the removal of the conditions studied NAT (pH = 12.2 and 25 ° C). For GE and ECR, the elevation of Qar 10 L min-1 for 25 L min-1 resulted increased removal efficiencies of 23.1% and 24.7% to 66.1% and 66.5% after 12 hours of experiment and KLA values of 0.1053 h-1 and 0.1131 h-1, respectively. There was a correlation between the removal of N-NH3 with decreasing alkalinity, with average value of 4 mgCaCO3mg N-NH3-1. In the second stage it was intended to study the influence of temperature, Pho and Qar in removing NAT and evaluate the system to absorb ammonia in the gas washing bottle filled with sulfuric acid 0.2 M. To the 20 trials was applied Rotational Central Composite Delineation (DCCR). After 12-hour-experiment, efficiency was achieved 83.7% at Qar 41L min-1, pHo 12.2 and temperature of 31 ° C. So, generally smaller efficiencies were observed with pHo below 10. It was possible to propose mathematical models that represent operating conditions tested, with a confidence level of 95%. The scrubber was effective in the recovery of ammonia (near to 100%), with the formation of ammonium sulfate.

A contaminação das águas naturais representa um dos principais riscos à saúde pública, sendo conhecida a estreita relação entre a qualidade da água e inúmeras enfermidades. Enterococcus são habitantes da microbiota intestinal humana, podendo ser encontrados em praticamente todos os animais e ambientes. A importância crescente dos enterococos como patógenos oportunistas e a emergência e disseminação de cepas multiresistentes contribuiu para um maior interesse na epidemiologia desses micro-organismos. Os objetivos desse trabalho são caracterizar fenotipicamente e determinar o perfil de susceptibilidade a antimicrobianos de Enterococcus isolados das águas do arroio Dilúvio, em Porto Alegre. Foram coletadas amostras de água em cinco diferentes pontos do arroio, em quatro períodos do ano. Dos 348 isolados, 62,07% foram identificados como E. faecium, 13,50% como E. faecalis, 12,07% como E. casseliflavus e 12,36% como Enterococcus sp. Noventa e quatro por cento dos isolados demontraram resistência a pelo menos uma classe de antimicrobianos e 44,25% a duas classes. E. faecium foi a espécie com maior frequência de cepas resistentes (74,07%) a pelo menos duas classes de antimicrobianos, seguida de E. casseliflavus (66,67%) e E. faecalis (36,17%). No ponto 1, que corresponde a nascente do arroio, foi observado a menor incidência de cepas de Enterococcus e de cepas resistentes, quando comparados com os demais pontos de coleta. Os resultados demonstram a presença de cepas de Enterococcus resistentes isoladas em todos os pontos do arroio Dilúvio. Estes resultados mostram a necessidade de medidas sanitárias urgentes que busquem a melhoria da qualidade de suas águas a fim de evitar a contaminação e a disseminação de micro-organismos resistentes à antimicrobianos. / The contamination of natural resources of water is a major risk to public health, due to the tight relation between water quality and countless diseases. Enterococcus is ainhabit of human intestinal microbiota, and can be isolated from animals and environments. The increasing importance of enterococci as opportunistic pathogens, as well as the emergence and dissemination of multiresistant strains, contribute for a greater interest in epidemiology study of these microorganisms. The aim of this study was to characterize phenotypic and to determine the antimicrobial susceptibility of Enterococcus isolated from Dilúvio stream, in Porto Alegre. Water samples were collected in five different locations of the stream, throughout four periods of the year. Among the 348 isolates obtained 62.07% were identified as E. faecium, 13.50% as E. faecalis, 12.07% as E. casseliflavus, and 12.36% as Enterococcus sp. Ninty-four percent of the isolates were resistant to at least one antimicrobial class, and 44.25% to two classes. E. faecium was the most frequently species resistant to at least two antimicrobial classes (74,07%), followed by E. casseliflavus (66.67%) and E. faecalis (36.17%). In all locations was isolated Enterococcus resistant the results indicate the urgent sanity initiative, in order to improve the water quality of Dilúvio’s to avoid the contamination and of antimicrobial-resistant microorganisms.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-05-07T14:03:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2767882 bytes, checksum: fd6298ec9ac83884f00af8adac93ef75 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-07T14:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2767882 bytes, checksum: fd6298ec9ac83884f00af8adac93ef75 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os sistemas alagados construídos (SACs) são sistemas de tratamento que podem ser usados para depuração de diversas águas residuárias (ARs) e apresentam boa eficiência para remoção de cargas orgânicas. Contudo, são pouco eficientes na remoção de nitrogênio (N) e fósforo (P). As plantas cultivadas nestes sistemas, extraem o N e P das ARs e usam nos seus diversos metabolismos para o seu crescimento e acúmulo de biomassa. Com base nestas informações, o uso de fitohormônios de crescimento, como o ácido giberélico (GA 3 ) poderia ser uma alternativa promissora para potencializar o acúmulo de biomassa e consequentemente promover uma maior remoção de N e P das ARs. Neste contexto, objetivou-se avaliar o efeito da aplicação de diferentes doses de GA 3 na produtividade e absorção de nutrientes e sódio pelo capim-tifton-85, cultivado em SACs operando em batelada. O trabalho constituiu na aplicação de cinco doses do fitohormônio no capim-tifton-85: 0, 5, 25, 50 e 100 μM de GA 3 , no delineamento em blocos casualizados com quatro repetições, totalizando vinte parcelas experimentais. Cada parcela experimental foi estabelecida por um vaso de 10 L, preenchidos com britas e cultivados com o capim-tifton-85 para o tratamento do esgoto sanitário de origem sintética (ESS), a troca do ESS era efetuado com um tempo de ciclo de 3,5 dias. O sistema operacional ficou em estabilização por um período de 48 dias e não efetuou a aplicação do GA 3 , ao final deste período realizou-se o corte do capim e a pulverização do GA 3, iniciando assim o primeiro ciclo que durou 18 dias. O segundo ciclo de cultivo iniciou-se após o final do primeiro ciclo, caracterizado também pela aplicação do GA 3 e permaneceu por 23 dias, o final de cada ciclo foi padronizado com o início do tombamento do capim. Avaliou-se em cada ciclo de cultivo a produtividade em matéria seca e a extração de nutrientes e sódio pelo capim-tifton-85. Constatou-se no primeiro ciclo de cultivo que as doses de GA 3 promoveram um incremento na produtividade do capim-tifton-85, visto que o tratamento controle (0 μM de GA 3 ) possibilitou uma produtividade de 2682,6 kg ha -1 , ou seja, 33,8% inferior a produtividade obtida com o tratamento de 50 μM de GA 3 . Em função dessa maior produtividade, observou-se uma maior absorção de N T pela parte aérea do capim- tifton-85. O GA 3 estimula a divisão celular e o alongamento das células, e a adição exógena desse fitohormônio promove um aumento do crescimento das plantas, melhorando a disponibilidade de GA 3 endógeno. No segundo ciclo de cultivo não houve efeito significativo do fitohormônio para a produtividade e absorção de nutrientes. Justifica-se que uma das possíveis causas dessa ausência de efeito pode estar relacionada à restrição do crescimento radicular promovida pela parcela experimental. Portanto, conclui-se que a aplicação de 50 μM de GA 3 proporcionou maior produtividade em matéria seca e remoção de N pela biomassa vegetal do capim- tifton-85 em SACs, para o primeiro ciclo de cultivo. A adição de fitohormonio apresenta-se como uma alternativa promissora para potencializar a remoção de poluentes pelas plantas cultivadas em SACs. / Constructed wetland systems (CWs) are treatment systems that can be used to purify several wastewater (WW) and have good efficiency for organic loads removal. However, they are inefficient in the removal of nitrogen (N) and phosphorus (P). Plants grown in these systems extract N and P from WW and use them in their metabolism for growth and biomass accumulation. Based on this information, the use of growth phytohormones, such as gibberellic acid (GA 3 ), could be a promising alternative to potentiate biomass accumulation and consequently promote greater removal of N and P from WW. In this context, the objective of this study was to evaluate the effect of different doses of GA 3 on productivity and absorption of nutrients and sodium by tifton 85 bermudagrass, cultivated in CWs operating in batch. The work consisted in the application of five doses of the phytohormone in tifton 85 bermudagrass: 0, 5, 25, 50 and 100 μM of GA 3 , in a randomized block design with four replications, totaling twenty experimental plots. Each experimental plot was established by a 10 L container, filled with gneissic gravel and cultivated with tifton 85 bermudagrass for the treatment of synthetic wastewater (SWW), the exchange of SWW was effected in a cycle time of 3,5 days. The operating system was stabilized for a period of 48 days when GA 3 was not applied. At the end of this period the grass was cut and GA 3 was sprayed, thus initiating the first cycle, which lasted 18 days. The second cycle of cultivation started after the end of the first cycle, also characterized by the application of GA 3 and remained for 23 days. The end of each cycle was standardized with the beginning of the tipping of the grass. Dry matter yield and nutrients and sodium removal by Tifton 85 bermudagrass were evaluated in each crop cycle. It was observed in the first crop cycle that the doses of GA 3 promoted increase in productivity of tifton 85 bermudagrass, since the control treatment (0 μM of GA 3 ) allowed a productivity of 2682.6 kg ha -1 , that is, 33.8% lower than the productivity obtained with the 50 μM treatment of GA 3 . As a result of higher productivity, there was higher uptake of TN by the aerial part of tifton 85 bermudagrass. GA 3 stimulates cell division and cell elongation, and the exogenous addition of this phytohormone promotes increase in plant growth, improving the availability of endogenous GA 3 . In the second crop cycle there was no significant effect of phytohormone on productivity and nutrient uptake. One of the possible causes of the absence of effect may be related to the restriction of root growth promoted by the experimental plot. Therefore, it was concluded that the application of 50 μM of GA 3 provided higher dry matter yield and N removal by plant biomass of tifton 85 bermudagrass in CWs, for the first cycle of cultivation. The addition of phytohormones presents a promising alternative to potentiate the removal of pollutants by plants cultivated in CWs.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-05-08T18:44:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3291821 bytes, checksum: 0e356ab1ba00b630098d10db92c6de84 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-08T18:44:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3291821 bytes, checksum: 0e356ab1ba00b630098d10db92c6de84 (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Por ser a tecnologia dos sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SACs-EHSS) relativamente recente, ainda são poucos os estudos que contemplam a medição ou estimativa da evapotranspiração da cultura (ETC), de produtividade de biomassa vegetal seca da parte aérea e da capacidade de extração de nutrientes/poluentes pelas plantas cultivadas, ao longo desses sistemas de tratamento. No entanto, sabe-se que essas informações são de grande importância para o projeto, a operação, a avaliação e a modelagem hidrológica de SACs-EHSS. Assim, com a realização deste trabalho, teve-se por objetivo a obtenção de modelos matemáticos para estimativa da ETC, da produtividade de biomassa vegetal seca da parte aérea e da capacidade de extração de N, P e K pelo capim-tifton 85 (Cynodon spp.) e capim-vetiver (Chrysopogon zizanioides), cultivados em protótipos de SACs-EHSS submetidos à aplicação de soluções nutritivas contendo diferentes valores de condutividade elétrica (CE). Os protótipos foram construídos em alvenaria, com formato retangular e dimensões médias de 0,92 m de largura, 0,73 m de comprimento e 0,35 m de altura, totalizando uma área superficial de 0,68 m2. Os cortes da parte aérea das plantas foram realizados mensalmente, sendo o balanço hídrico realizado todos os dias às 9 h, com a finalidade de se determinar a ETC e o KC dos capins. A partir dos dados de produção de matéria seca da parte aérea e dos teores de N, P e K nas plantas, foram obtidos os modelos de capacidade de extração de cada nutriente/poluente pelos capins vetiver e tifton, em função da CE na solução nutritiva. Para validação dos modelos, SACs- EHSS também foram operados em condições de escala plena, no tratamento de esgoto sanitário, sendo para isso utilizadas unidades nas dimensões de 4 m de comprimento e 1 m de largura, cultivadas individualmente com capim vetiver e tifton 85. O experimento foi conduzido no período de 5 de março a 17 de novembro de 2016, contemplando estações quentes e frias do ano. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que os valores de K C do capim-vetiver independeram da CE na solução nutritiva, entretanto, a produtividade de biomassa vegetal seca da parte aérea e as extrações de N, P e K pelo referido capim aumentaram linearmente com o aumento da CE. Em relação ao capim-tifton 85, foram ajustados modelos quadráticos de K C, de produtividade de biomassa vegetal seca da parte aérea e de extração de N, P e K, em função da CE da solução nutritiva. Apesar dos modelos ajustados neste trabalho não terem sido capazes de estimar, com precisão, todas as variáveis avaliadas, recomenda-se o emprego das equações obtidas nas estimativas dos valores de ETC, de produtividade de biomassa vegetal seca da parte aérea e da extração de N, P e K, como fonte preliminar de informação no projeto e operação de SACs-EHSS. / The technology of horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF-CW) is relatively new and there are therefore few studies that evaluate the measurement or estimation of crop evapotranspiration (ETC), the dry biomass productivity of plant shoots and the nutrient/pollutant extraction capacity of the cultivated plants along these treatment systems. However, it is known that this information is of great importance for the design, operation, evaluation and hydrological modeling of HSSF-CW. The objective of this work was therefore to obtain mathematical models for estimation of the ETC, the dry biomass productivity of plant shoots and the N, P and K extraction capacity of tifton 85 grass (Cynodon spp.) and vetiver grass (Chrysopogon zizanioides) cultivated in HSSF-CW prototypes submitted to the application of nutrient solutions containing different electrical conductivity values (EC). The prototypes were constructed of concrete becks, with rectangular shape and average dimensions of 0.92 m width, 0.73 m length and 0.35 m height and a total surface area of 0.68 m 2. The plant shoots were cut monthly, and the water balance was confirmed every day at 9 am, in order to determine the ET C and KC of the grasses. From the shoot dry matter production data and the N, P and K levels in the plants, models of extraction capacity of each nutrient/pollutant by the vetiver and tifton 85 grasses were obtained, in function of the EC in the nutrient solution. In order to validate the models, HSSF-CW were also operated under full scale conditions for the treatment of sanitary sewage, using units with dimensions 4 m in length and 1 m in width, individually cultivated with the vetiver and tifton 85 grasses. The experiment was conducted during the period from March 5 to November 17, 2016, considering both the hot and cold seasons of the year. From the results obtained, it was verified that the KC values of the vetiver grass were independent of the EC in the nutrient solution, however the dry shoot biomass productivity and the N, P and K extractions by the referred grass increased linearly with the increase in EC. In relation to the tifton 85 grass, quadratic models of KC, dry shoot biomass productivity and N, P and K extraction were adjusted as a function of EC of the nutrient solution. Although the models adjusted in this study were not able to accurately estimate all the evaluated variables, they are recommended for use to estimate, dry biomass productivity of the plant shoots and extraction of N, P and K as a preliminary source of information for the design and operation of the HSSF- CW.

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-08-01T17:44:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3594233 bytes, checksum: a2d8ed706aa7de1bc481e0898bcd9ad5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-01T17:44:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3594233 bytes, checksum: a2d8ed706aa7de1bc481e0898bcd9ad5 (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / Diversos fatores são apontados na literatura como contribuintes no processo de colmatação de Sistemas Alagados Construídos de Escoamento Horizontal Subsuperficial (SACs-EHSS), sendo um deles a desintegração do substrato. No presente trabalho, procurou-se avaliar o comportamento e a colmatação de SACs- EHSS cultivados com Pennisetum purpureum Schum (capim-elefante cv. Napier) e Cynodon spp. (capim-tifton 85), de forma consorciada, utilizando-se garrafas PET amassadas ou brita # 0 como substrato, no tratamento de água residuária de tanque comunitário de resfriamento de leite (ARTL). A unidade experimental foi constituída por seis SACs-EHSS, nas dimensões de 0,6 m de altura x 1,0 m de largura x 2,5 m de comprimento que estavam em operação a 1 ano. Segundo as condições operacionais, esses sistemas foram denominados de SAC-P (meio preenchido com garrafas PET amassadas, sem cultivo); SAC-PTE (meio preenchido com garrafas PET amassadas, cultivado na sua primeira metade com capim-tifton 85 e, na sua segunda metade, com capim-elefante); SAC-PET (meio preenchido com garrafas PET amassadas, cultivado na sua primeira metade com capim-elefante e, na sua segunda metade, com capim-tifton 85); SAC-BTE (meio preenchido com brita, cultivado na sua primeira metade com capim-tifton 85 e, na sua segunda metade, com capim-elefante); SAC-BET (meio preenchido com brita, cultivado na sua primeira metade com capim-elefante e, na sua segunda metade, com capim-tifton 85); SAC-B (meio de brita, sem cultivo). Com o intuito de investigar a possível perda de eficiência na remoção de poluentes pelo sistema, em razão da colmatação nas unidades avaliadas, a operação do sistema foi dividida em dois períodos: Período I (de abril a dezembro de 2015) e Período II (abril a dezembro de 2016). Assim, compararam-se estatisticamente, as eficiências de remoção de DBO 5 , série de sólidos e concentração de nitrogênio total (NT), fósforo total (PT), potássio (K) e sódio (Na). Para caracterização do grau de colmatação, utilizaram-se o método direto, com extração dos sólidos do substrato, e o teste hidrodinâmico utilizando-se um traçador salino (LiCl). A extensão do escoamento superficial, forma de evidência de colmatação do substrato, também foi monitorada. Os resultados indicaram que a eficiência dos SACs-EHSS na remoção de poluentes aumentaram ou permaneceram semelhantes após um ano e nove meses de sua operação, mesmo apresentando sinais de elevado grau de colmatação do substrato, o que ficou evidente com o aumento na extensão do escoamento superficial nos leitos. Os SACs-EHSS com substrato constituído por brita # 0 apresentaram maior extensão do escoamento superficial do que os garrafas PET amassadas, sendo esse fenômeno mais evidente nos SACs-EHSS cultivados que nos não cultivados. Verificou-se que os sólidos retidos no substrato dos SACs-EHSS preenchidos com brita foram 4 vezes maiores aos quantificados em SACs preenchidos com garrafas PET amassadas, o que se atribui ao esfarelamento (desgaste da brita). Os sólidos de colmatação são constituídos predominantemente por material inorgânico, no entanto, apesar de estar em menor concentração, o material orgânico é que maior influência tem na obstrução dos poros do sistema, formando um aglomerado, principalmente nos SACs-EHSS cultivados e, em maior grau, na sua região inicial. Com a realização do teste hidrodinâmico, foi possível observar que todos os sistemas apresentaram zonas mortas e grande dispersão. Diante dos resultados obtidos, verificou-se que os principais fatores de colmatação dos sistemas foram o desgaste do substrato de brita e a presença de plantas. Garrafas PET amassadas podem constituir alternativa viável de substrato em SACs-EHSS, tendo em vista que propiciaram eficiente remoção de poluentes da ARTL, ao longo de um ano e nove meses de monitoramento, além de proporcionar mais lenta colmatação do substrato dos sistemas. / Several factors are pointed out by the literature as contributors to the process of clogging in horizontal subsurface flow constructed wetland systems (HSSF-CW), one of which is the disintegration of the substrate. In the present work, the behavior and the clogging of HSSF-CW cultivated with Pennisetum purpureum (elephant grass cv. Napier) and cynodon spp. (Tifton 85 grass) were evaluated, in association, using PET bottles crushed or gravel # 0 as substrate, in the treatment of wastewater from a community milk cooling tank (WMCT). The experimental unit consisted of six HSSF-CWs, in the dimensions of 0,6 m high x 1,0 m wide x 2,5 m long that were in operation for 1 year. The operational conditions of these systems were called CW - P (medium filled with crushed PET bottles, no culture); SAC-PTE (medium filled with crushed PET bottles, cultivated in its first half with tifton 85 grass and, in its second half, with elephant grass); CW-PET (medium filled with crushed PET bottles, cultivated in its first half with e capim-elephant grass and, in its second half, with tifton 85 grass); CW-BTE (medium filled with gravel, cultivated in its first half with tifton 85 grass and, in its second half, with elephant grass); CW-BET (medium filled with gravel, cultivated in its first half with elephant grass and, in its second half, with tifton grass 85); CW-B (gravel medium, without culture). In order to investigate the possible loss of efficiency in the removal of pollutants through the system, due to the clogging in the evaluated units, the operation of the system was divided into two periods: Period I (from April to December 2015) and Period II (April to December 2016). Thus, the efficiency of removal of BOD5, solids series and the concentration of total nitrogen (NT), total phosphorus (PT), potassium (K) and sodium (Na) were compared statistically. For the characterization of the degree of clogging, the direct method was used, with extraction of the solids from the substrate, and the hydrodynamic test using tracer (LiCl). The extent of surface runoff, a form of evidence of substrate clogging, was also monitored. The results indicated that the efficiency of the HSSF-CWs in the removal of pollutants increased or remained similar after one year and nine months of operation, even showing signs of substrate clogging, which was evident with the increase in surface runoff in the HSSF-CW beds. The HSSF-CWs with substrate constituted by gravel # 0 presented a greater extension of the surface flow than the crushed PET bottles, being this phenomenon more evident in the cultivated HSSF-CWs than in the non-cultured ones. It was found that the solids retained on the substrate of the gravel filled HSSF-CWs were 4 times larger than those quantified in CWs filled with crushed PET bottles, which is attributed to crushing (gravel wear). The clogging solids are predominantly composed of inorganic material. However, in spite of being in a lower concentration, the organic material has the greatest influence on the pore obstruction of the system, forming an agglomerate, mainly in the cultivated HSSF-CWs and, to a certain degree, in its initial region. With the hydrodynamic test, it was possible to observe that all the systems presented dead zones and great dispersion. In view of the obtained results, it was verified that the main factors of clogging in the systems were the gravel substrate wear and the presence of plants. Crushed PET bottles may be a viable substrate alternative in HSSF-CWs, since they allowed efficient removal of pollutants from the WMCT, over one year and nine months of monitoring, in addition to providing slower substrate saturation of the systems.