Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-19T13:23:26Z No. of bitstreams: 1 henriquevieirademendonca.pdf: 11929351 bytes, checksum: 9efab95f034b43d60bf37ea6393484be (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-22T15:14:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 henriquevieirademendonca.pdf: 11929351 bytes, checksum: 9efab95f034b43d60bf37ea6393484be (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-22T15:14:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 henriquevieirademendonca.pdf: 11929351 bytes, checksum: 9efab95f034b43d60bf37ea6393484be (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Os sistemas alagados construídos (SACs) aplicados na depuração de águas residuárias de laticínios são muito pouco estudados no que diz respeito ao dimensionamento, métodos operacionais e eficiência destes sistemas. Sendo assim, neste trabalho procurou-se estudar a influência de substratos e espécies vegetais cultivadas, sobre a eficiência na remoção de DBO e nutrientes de seis unidades experimentais operando em bateladas em escala piloto. Os seis SACs foram construídos em tanques de PEAD com volume de 115 litros, com relação comprimento/largura na proporção de 2:1, obedecendo a dinâmica de escoamento em pistão. Os substratos utilizados foram a brita 0 em três dos SACs e brita 0 e areia em outros três, na proporção de 80% brita e 20% areia. Quatro das unidades experimentais foram cultivadas e duas mantidas como testemunhas. As espécies selecionadas foram as macrófitas Typha dominguensis (taboa) e o Hedychium coronarium (lírio-do-brejo). O sistema apresenta a vantagem de utilizar o sistema solo-planta-microrganismos e a radiação solar como reatores para depuração dos resíduos a um baixo custo. Trata-se de um sistema de fácil instalação, operação e manutenção e que, além de apresentar desempenho favorável nas condições climáticas do Brasil, ainda é esteticamente adequado ao ambiente. A eficiência média mínima encontrada no tratamento foi de 77,8 % e máxima de 95,2 % em termos de DBO5, 29,4 a 53,5% e 16,8 a 48.2% na remoção de Nitrogênio e Fósforo respectivamente. Os seis tratamentos apresentaram remoção de compostos carbonáceos biodegradáveis semelhantes. O mesmo não ocorreu com a eficiência de remoção de nutrientes, sendo que as unidades experimentais vegetadas superaram significativamente as não vegetadas. O tratamento mostrou-se eficiente, havendo a remoção prévia do alto índice de compostos orgânicos e redução considerável de nutrientes eutrofizantes, principalmente compostos nitrogenados. Embora preliminar, o estudo mostrou que os sistemas alagados construídos operando em bateladas podem ser utilizados no tratamento de águas brutas de laticínios. / The present study concerns the influence of substrates and cultivated plant species on the removal efficacy of BOD of six pilot-scale batch-working experimental units. The six SACs was mounted in 115 litters in volume HDPE tanks, in the length/width ratio of 2:1, in order to obey the dynamics of plug flow. In three of the SACs, gravel 0 was used as substrate, while gravel # 0 and sand was used in the others, in the percentage of 80% and 20%, respectively. Four of the experimental units were cultivated, and two sustained as witness. Selected species was the macrophytes, Typha domingensis (southern cattail) and Hedychium coronarium (ginger lily). The system offers the advantage of using the soil-plant-microorganisms and solar radiation as reactors for purification of waste at low cost. It is a system for easy installation, operation and maintenance, which, besides showing favorable performance in the climatic conditions of Brazil, yet is aesthetically suitable for the environment. According to the results, the maximum efficiency rate was 77.8% and the minimum efficiency rate was 95.2% in terms of DBO5. Besides a rate between 29.4 and 53.5% and a rate between 16.8 and 48.2% in removal of Nitrogen and Phosphorus respectively. The six treatments showed the removal of similar biodegradable carbonaceous compounds. Nevertheless, the same do not occurs with the removal efficacy of nutrients, since the vegetated experimental units considerably overcome the not-vegetated experimental units. The treatment has been shown efficient, having the earlier removal of the high index of organic compounds, and a considerable reduction of nutrients which are euthrophics, mainly the nitrogenated compounds. Although preliminary, this study showed that the batch-working constructed wetlands systems can be used in treatment of dairy crude water.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_ Monica_ Peters.pdf: 878946 bytes, checksum: b7413c46a3fb8157f851699145fb57ab (MD5) Previous issue date: 2006-04-07 / The organic substance degradation in flooded soil produces organic compouds that can be toxic to the rice plants. The acetic acid is the principal intermediate product from anaerobic degradation in flooded soil. Among several factors that intervene in toxicity of organic acid, pH show to be the most important. The increment of pH induced on increase on dissociated form of acid that is less toxic. So, it is possible that calcium disposed affect the toxicity produced by organic acid. Therefore, the calcium offers stability to the cell membranes by linking among phosphates and carboxilics group of phospholipids, and proteins. The work objective was to estimate the effect of different pH values and calcium concentrations in nutritional solution on toxicity of acetic acid on rice. Two experiments were lead in laboratory with artificial light supplied. The treatments of experiment one were: pH nutritional solution (3.7; 4.7; 5.7 and 6.7) and acetic acid (zero and 2.5 mM of acid). The treatments of experiment two were: calcium concentrations (0.2; 1.0 and 5.0 mM) and acetic acid (zero and 2.5 mM of acid). The morphologic parameters radicular system (total length, radius, area, root dry weight and growth of main root ), shoot dry weight, shoot stature and the concentration and total accumulated amount of N, P, K, Ca and Mg in plants were evaluated. The data of experiment one were submitted to variance analysis, average to Duncan s test 5% probability and polynomial regression analysis and in the experiment two to variance analysis and the average to Duncan s test 5% probability using the statistical program Winstat. The increment on pH values of nutritional solution on presence of acetic acid increased the radicular system and shoot. It also increased the N concentration in shoot of rice. The growth on rice plants were not affected by calcium concentrations in nutritional solution on presence of acetic acid. / A decomposição da matéria orgânica em solos alagados produz compostos orgânicos que podem ser tóxicos às plantas de arroz. O ácido acético é o principal produto intermediário da decomposição anaeróbia da matéria orgânica nos solos alagados. Dentre muitos fatores que interferem na toxidez dos ácidos orgânicos o pH é um fator importante. O aumento deste leva ao acréscimo na proporção da forma dissociada do ácido, que apresenta menor toxidez. Acredita-se na hipótese de que o teor de cálcio no tecido das plantas também possa influenciar na toxidez por ácidos orgânicos. O cálcio oferece estabilidade às membranas das células pela ligação entre fosfatos e grupos carboxílicos de fosfolipídio e proteínas na superfície das membranas. Com base nisto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes valores de pH e concentrações de cálcio em solução nutritiva sobre a toxidez por ácido acético em plantas de arroz. Para isto, foram realizados dois experimentos em bancada de laboratório com fornecimento de luz artificial. Os tratamentos do experimento 1 foram: pH da solução nutritiva (3,7; 4,7; 5,7; 6,7) e ácido acético (0,0 e 2,5 mM), com 3 repetições. Os tratamentos do experimento 2 foram: doses de cálcio (0,2; 1,0; 5,0 mM) e ácido acético (0,0 e 2,5mM), com 4 repetições. Os indicadores avaliados nos dois experimentos foram: parâmetros morfológicos (comprimento total, raio, área, peso de matéria seca radicular e crescimento da raiz principal) do sistema radicular, altura de plantas e peso de matéria seca da parte aérea e concentração e quantidade total acumulada de N, P, K, Ca e Mg na parte aérea das plantas. Os dados obtidos no experimento 1 foram submetidos à análise da variância, teste de Duncan a 5% de probabilidade e análise de regressão polinomial e no experimento 2 análise de variância e teste de Duncan a 5% de probabilidade utilizando o programa estatístico Winstat. O incremento nos valores de pH na solução nutritiva na presença do ácido acético aumentou o desenvolvimento do sistema radicular e da parte aérea das plantas. Também aumentou a concentração de N na parte aérea do arroz. A presença de diferentes concentrações de cálcio na solução nutritiva não afetou a toxidez pelo ácido acético nas plantas de arroz. Palavras-chave:

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Fabiana_ Schmidt.pdf: 594283 bytes, checksum: eb77b9228e42e77b693ac3d154acc9d6 (MD5) Previous issue date: 2009-01-26 / Iron toxicity is one of the most important abiotic stresses limiting rice production in lowland systems. Soil flooding affects the gas exchange processes with the atmosphere promoting oxi-reduction conditions in rice fields. The oxi-reduction state of the soil is influenced by anaerobic microorganism activities, which is affected by water management. With the objective of evaluating the effect of different water management systems on iron reduction dynamics in flooded Albaqualf Soil and to iron toxicity symptoms in irrigated rice plants. The experiment was performed in the greenhouse using a randomized complete block design with four replications. The water management treatments were: 1. Beginning of flooding in the stage V2-V3 (Condition 1); 2. Beginning of flooding in the stage V6-V7 (Condition 2); 3. Condition 1 and drainage in the stage V10-V11; 4. Condition 2 and drainage in the stage V10- V11 and 5. Condition 1 and drainages in the stage V8-V9 and V10-V11. Was sampled the soil solution weekly at 17, 24, 31, 41, 48, 55, 63 and 70 days after the emergence of the rice plants. In the soil solution the Eh, pH, and the concentration of Fe, Mn, Ca, Mg, P and K were evaluated. In the rice plants the shoot dry matter and the concentrations of the following nutrients: N, K, P, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu and Zn, at 42 and 70 days after the emergence were evaluated. Iron toxicity symptoms were assessed at 50, 60 and 70 days after the emergence of the rice plants. The results were subjected to analysis of variance, Duncan s Test at 5% probability and correlation analysis. The delay of the start of the water flooding to stage V6-V7 kept the redox potential of soil solution higher what promoted less Fe available and moved the iron release peak to later stages of plant growth. Drainages during the rice growth cycle promoted soil re-oxidation leading to an increase of redox values due to the decrease of Fe concentration in the soil solution as consequence of oxidation of Fe compounds previously reduced in the flooded soil. This water management procedure was effective in promoting lower shoot Fe levels at V10-V11stage as well as at maturity stages. Also, it atenuated the toxicity symptoms and/or delayed it occurrence to later stages. Two drainage events during the rice growth cycle produced the highest shoot dry matter yield at plant maturity. Highest Fe in soil solution was correlated with higher increases in Fe concentrations in shoot, higher percentage of leaves showing iron toxicity symptoms and decrease of rice shoot dry matter. The Fe concentrations in the rice plants were correlated with leaf iron toxicity symptoms only at 41 days and were not correlated with shoot dry matter yield. At rice maturity stage the increase in percentage of leaves showing iron toxicity symptoms was correlated with shoot dry matter yield decreases. Keywords: Rice. Flooded soil. Toxicity. Iron. / A toxidez por ferro é um dos mais importantes estresses abióticos que limitam a produção de arroz em sistemas alagados. O alagamento do solo restringe as trocas gasosas com a atmosfera, e condiciona ambientes com características de redução. O maior ou menor estado de oxirredução do solo é condicionado pela atividade dos microrganismos anaeróbios, que é afetada pelo manejo da água. Com o objetivo de avaliar o efeito de manejos de água na dinâmica do ferro e no desenvolvimento de toxidez de ferro em arroz irrigado em um Planossolo Háplico alagado foi instalado um experimento em casa de vegetação, em blocos casualizados com quatro repetições, onde foram testados os seguintes tratamentos: 1. início do alagamento no estádio V2-V3 (condição 1); 2. início do alagamento no estádio V6-V7 (condição 2); 3. Condição 1 e drenagem no estádio V10-V11; 4. Condição 2 e drenagem no estádio V10-V11 e 5. Condição 1 e drenagens nos estádios V8-V9 e V10-V11. Foram realizadas coletas semanais da solução do solo aos 17, 24, 31, 41, 48, 55, 63 e 70 dias após a emergência das plantas de arroz. Na solução do solo foram avaliados Eh, pH, e as concentrações de Fe, Mn, Ca, Mg, P e K. Nas plantas de arroz foram avaliadas a massa seca da parte aérea e os teores dos nutrientes: N, K, P, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu e Zn aos 42 e 70 dias após a emergência. Aos 50, 60 e 70 dias após a emergência avaliou-se a presença de sintomas de toxidez de ferro na planta. Os dados obtidos foram submetidos à análise da variância, Teste de Duncan a 5% de probabilidade e análise de correlação entre os indicadores de interesse avaliados. O retardamento do ínicio do período de alagamento para o estádio V6-V7 do arroz manteve os valores do potencial redox da solução mais elevados promovendo menor disponibilidade de Fe na solução do solo e deslocou o pico de liberação do Fe para estádios mais tardios da planta. A realização de drenagens ao longo do ciclo da cultura promoveu a reoxidação do solo que refletiu no aumento dos valores do potencial redox e na redução da concentração de Fe na solução do solo devido à oxidação de grande parte dos compostos de ferro que se encontravam sob forma reduzida. O uso destes procedimentos durante o manejo da água foi eficiente na promoção dos menores teores de ferro na parte aérea tanto no estádio V10-V11 como na fase de diferenciação da panícula e também na redução do percentual de sintomas de toxidez de ferro nas folhas e no retardamento do aparecimento destes sintomas para fases mais tardias da cultura. A realização de duas drenagens ao longo do ciclo do arroz proporcionou a maior produção de massa seca na parte aérea na fase de diferenciação da panícula. As concentrações mais elevadas de Fe na solução se correlacionaram com os maiores incrementos nos teores de Fe na parte aérea, maior percentual de folhas atingidas com sintomas de toxidez e na diminuição da massa seca da parte aérea das plantas. Os teores de Fe na planta se correlacionaram com a presença de sintomas de toxidez de Fe nas folhas somente aos 41 dias e não se correlacionaram com a produção de massa seca da parte aérea. No estádio de diferenciação da panícula o aumento no percentual de folhas com sintomas de toxidez de ferro se correlacionou com reduções na produção de massa seca da parte aérea. A toxidez por ferro é um dos mais importantes estresses abióticos que limitam a produção de arroz em sistemas alagados. O alagamento do solo restringe as trocas gasosas com a atmosfera, e condiciona ambientes com características de redução. O maior ou menor estado de oxirredução do solo é condicionado pela atividade dos microrganismos anaeróbios, que é afetada pelo manejo da água. Com o objetivo de avaliar o efeito de manejos de água na dinâmica do ferro e no desenvolvimento de toxidez de ferro em arroz irrigado em um Planossolo Háplico alagado foi instalado um experimento em casa de vegetação, em blocos casualizados com quatro repetições, onde foram testados os seguintes tratamentos: 1. início do alagamento no estádio V2-V3 (condição 1); 2. início do alagamento no estádio V6-V7 (condição 2); 3. Condição 1 e drenagem no estádio V10-V11; 4. Condição 2 e drenagem no estádio V10-V11 e 5. Condição 1 e drenagens nos estádios V8-V9 e V10-V11. Foram realizadas coletas semanais da solução do solo aos 17, 24, 31, 41, 48, 55, 63 e 70 dias após a emergência das plantas de arroz. Na solução do solo foram avaliados Eh, pH, e as concentrações de Fe, Mn, Ca, Mg, P e K. Nas plantas de arroz foram avaliadas a massa seca da parte aérea e os teores dos nutrientes: N, K, P, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu e Zn aos 42 e 70 dias após a emergência. Aos 50, 60 e 70 dias após a emergência avaliou-se a presença de sintomas de toxidez de ferro na planta. Os dados obtidos foram submetidos à análise da variância, Teste de Duncan a 5% de probabilidade e análise de correlação entre os indicadores de interesse avaliados. O retardamento do ínicio do período de alagamento para o estádio V6-V7 do arroz manteve os valores do potencial redox da solução mais elevados promovendo menor disponibilidade de Fe na solução do solo e deslocou o pico de liberação do Fe para estádios mais tardios da planta. A realização de drenagens ao longo do ciclo da cultura promoveu a reoxidação do solo que refletiu no aumento dos valores do potencial redox e na redução da concentração de Fe na solução do solo devido à oxidação de grande parte dos compostos de ferro que se encontravam sob forma reduzida. O uso destes procedimentos durante o manejo da água foi eficiente na promoção dos menores teores de ferro na parte aérea tanto no estádio V10-V11 como na fase de diferenciação da panícula e também na redução do percentual de sintomas de toxidez de ferro nas folhas e no retardamento do aparecimento destes sintomas para fases mais tardias da cultura. A realização de duas drenagens ao longo do ciclo do arroz proporcionou a maior produção de massa seca na parte aérea na fase de diferenciação da panícula. As concentrações mais elevadas de Fe na solução se correlacionaram com os maiores incrementos nos teores de Fe na parte aérea, maior percentual de folhas atingidas com sintomas de toxidez e na diminuição da massa seca da parte aérea das plantas. Os teores de Fe na planta se correlacionaram com a presença de sintomas de toxidez de Fe nas folhas somente aos 41 dias e não se correlacionaram com a produção de massa seca da parte aérea. No estádio de diferenciação da panícula o aumento no percentual de folhas com sintomas de toxidez de ferro se correlacionou com reduções na produção de massa seca da parte aérea.

Nos últimos anos a questão da expansão da matriz energética brasileira e a construção de novas grandes usinas hidrelétricas, principalmente na região amazônica, tem estado no centro dos debates sobre estratégias de crescimento econômico no Brasil. Nesse debate é possível identificar a questão das vantagens comparativas da tipologia hidrelétrica frente as outras formas de geração de energia no que tange aos benefícios econômicos e sociais à nação. No entanto, há uma controvérsia na literatura que aponta para evidências de que as tais vantagens comparativas não se concretizam no plano local, estando apenas voltadas para o plano nacional. Um dos mecanismos legais visto pelos planos governamentais como promotor de desenvolvimento local é a Compensação Financeira pela utilização de recursos hídricos. Tal mecanismo visa transferir valores aos entes federativos, principalmente às municipalidades diretamente alagadas, relativos à produção de energia elétrica. Este mecanismo pode ser interpretado sob a perspectiva teórica da economia institucional enquanto uma instituição que contem regras formais, regras informais e mecanismos de enforcements que devem garantir seu funcionamento. Nesse contexto, a pergunta que se coloca é se a Compensação Financeira está associada ao desenvolvimento dos municípios brasileiros alagados pelas hidrelétricas, ao longo da década de 2000 a 2010. Para responder essa pergunta, o presente trabalho analisou as variáveis de desenvolvimento de 600 municípios alagados que receberam valores de Compensação Financeira ao longo da década de 2000 a 2010 pagos por 119 hidrelétricas. Os resultados encontrados podem ser separados em duas escalas. Na escala Nacional foram encontradas evidências de associações negativas estatisticamente significantes em relação a 21 variáveis de desenvolvimento e valores auferidos de Compensação Financeira. Numa escala regional, foram encontradas evidências de associações negativas estatisticamente significantes para as regiões Sudeste e Centro-oeste para 30 variáveis. Não foram encontradas associações significantes para a região Sul. Para as regiões Nordeste e Norte foram encontradas associações positivas estatisticamente significantes para 14 variáveis de educação e de redução da desigualdade. Sob a perspectiva da teoria da economia institucional, é possível interpretar os resultados da escala nacional como sendo condicionados pela ausência de regras formais objetivas e respectivos mecanismos de enforcements efetivos no que tange ao tema de aplicação dos recursos de Compensação Financeira recebidos pelas municipalidades, o que pode influenciar os resultados negativos observados. Para a escala regional, mesmo as regras formais e mecanismos de enforcement sendo caracterizados como não efetivos, os resultados positivos observados podem estar associados às regras informais e outros elementos regionais que condicionam positivamente a aplicação dos recursos. Assim, conclui-se que a Compensação Financeira é um importante mecanismo de compartilhamento de benefícios com potencial de influenciar dimensões do desenvolvimento desde que sejam observadas as interfaces entre as regras formais e informais que as condicionam. Esse mecanismo necessita ser aprimorado do ponto de vista das regras formais e mecanismos de enforcements, para o tema de aplicação dos recursos. Além disso, é possível inferir que as regras informais e a dinâmica regional devem ser observadas pois também possuem influência no sentido de promover o desenvolvimento dos territórios mesmo na ausência de regras formais efetivas / The comparative advantages of hydroelectric typology has been discussed in the literature regarding the gains of the affected localities. One of the legal mechanisms seen as local development promoter is the Financial Compensation (FC). The question that arises is if the CF is associated to the development of brazilian municipalities flooded by hydroelectric power plants. Using a Spearman correlation analysis the results show that, in 2000-2010 decade, there is a negative association between the amount paid by the CF and development variables for 600 municipalities flooded in Brazil in a national scale. In regional scale, only the North and Northeast region had positive associations. The CF is an important mechanism, which needs to be improved from the point of view of formal rules and enforcements. It is possible to infer that the informal rules and the regional dynamics can also influence development in the absence of effective formal rules.

Resumo: Este trabalho teve como finalidade avaliar o tratamento da água proveniente de suinocultura na fase de reprodução por meio de um sistema de alagados construídos. Aplicou-se a água residuária via irrigação localizada por gotejamento nas culturas do milho safrinha e do sorgo. Realizou-se a caracterização química da água servida e da água residuária em quatro pontos de coletas em três épocas distintos, analisou-se também turbidez; coliformes totais e fecais; sólidos totais, dissolvidos e em suspensão; DBO; DQO; e condutividade elétrica da água. Realizou-se a caracterização química do solo e da solução do solo (extrator de solução) em quatro camadas (0-20; 20-40; 40-60; 60- 80cm) em três épocas distintas para irrigação com água residuária e para irrigação com água potável. Os experimentos foram efetuados na Fazenda Experimental Lageado, conjuntamente nos Campus da Faculdade de Ciências Agronômicas e da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia - UNESP Botucatu. Concluiu-se que o sistema de alagados construídos proporcionou redução nos teores de Coliformes totais e fecais, DBO, DQO, N, K, Cu, Zn e que a água tratada no sistema de alagados construídos pode ser utilizada via irrigação sem causar prejuízos à produtividade da cultura do milho safrinha. / Abstract: This work had as purpose to evaluate swine wastewater treatment through wetland systems. Treated wastewater was applied through drip irrigation system on sorghum and corn crops. Wastewater was analyzed at four sampling points and three different times; it was analyzed turbidity, total coliform bacteria and fecal coliform bacteria, total soluble solid content, dissolved solids, suspended solids, BOD, COD, and electrical conductivity. It was carried out the chemical characterization of soil and soil solution (porous ceramic cup extractors) in four layers (0-20; 20-40; 40-60; 60-80 cm) at three distinct times for wastewater irrigation and drinkable water irrigation. Experiments were carried out at Experimental Farm Lageado, jointly in the Campuses of the College of Agronômicas Sciences and the College of Medicine Veterinária and Zootecnia - UNESP Botucatu. It was concluded that the Wetland systems decreased total coliform bacteria and fecal coliform bacteria, BOD, COD, N, K, Cu, Zn. Wastewater treated on wetland systems can be used through irrigation without causing damage to corn yield. / Orientador: Eduardo Luiz de Oliveira / Coorientador: Ana Beatriz Rocha de Castro Lopes / Banca: Antônio de Pádua Sousa / Banca: Leandro José Grava de Godoy / Banca: Luiza Helena Duenhas / Banca: Elza Alves / Doutor

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-06-28T18:19:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Guilherme Sandaka.pdf: 7402657 bytes, checksum: 410f715a721fb0214f1845258d0b7410 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-28T18:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Guilherme Sandaka.pdf: 7402657 bytes, checksum: 410f715a721fb0214f1845258d0b7410 (MD5) Previous issue date: 2018-04-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo de dessalinização por ultrafiltração e osmose reversa tem como resíduo um concentrado salino. A caracterização deste rejeito e seu destino são objetos de estudos em pesquisas paralelas ao presente trabalho, o qual se integra à hipótese de polimento, tratamento, melhoria de qualidade e aproveitamento do rejeito com o emprego em Sistemas de Alagados Construídos – SAC – e posterior aplicação em irrigação. O SAC compreende um tanque de 100 litros, de conformação circular no qual se estabelece uma zona de raízes. Esta zona está sujeita à circulação do concentrado salino formando-se um circuito hidráulico de contato e transferência de massa. O entendimento do escoamento nesta região de transferência de massa, sua avaliação hidráulica e diagnóstico hidrodinâmico do tanque que foi utilizado são os objetos de estudo do presente trabalho que abrangeu a obtenção de dados de concentração de um traçador salino em tanque similar ao SAC, seu processamento computacional e sistematização para as avaliações requeridas. Foram obtidos dados de sinais elétricos a partir de eletrodos instalados no tanque de circulação e por meio da correlação sinal – condutividade – concentração foram definidos os meios de base para alimentação do processamento computacional que permitiu os resultados deste trabalho. Pôde-se averiguar diversas características nas configurações de escoamento testadas, entre elas o tempo de detenção real, ocorrências de curtos-circuitos, deposição densimétrica e a verificação da continuidade pela detecção de massa propagada. Com a hipótese da transferência de massa em função exponencial natural foram obtidas equações da concentração média para os diferentes níveis do tanque em função do tempo. Pode-se perceber nos gráficos obtidos no presente trabalho, a deposição densimétrica de traçador no fundo do tanque em todas as configurações testadas. Estes resultados são decorrentes de diferentes formas de operação hidráulica do SAC e permitiram concluir sobre os aspectos hidráulicos a serem considerados nas formas de operação, bem como nas interferências a serem implantadas na zona de raízes e na própria metodologia empregada neste sistema de averiguação de características hidráulicas e de transporte de massa. / Desalination process by ultra filtration and reverse osmosis generates a saline concentrate residue. In order to investigate a possible treatment for this residue and further use for irrigation, a parallel study is being conducted using wetlands. The wetland is built in a 100 L circular shaped tank, in which is established a root zone. The concentrate circulates in this zone creating a hydraulic circuit and a mass transfer zone. The investigation of the flow in this region, the wetland hydraulic evaluation and the hydrodynamic diagnosis of the tank that will be used are the objects of study in this dissertation. This research was conducted using a similar tank to the one that will be used for constructing the wetland. Data from a saline tracer that was released during the flow on this tank were taken in order to a computational processing and further diagnose. Data were obtained from electrical signals from electrodes installed in the circulation tank and using the signal conductivity-concentration correlation, the tools were defined for feeding the computational processing that allowed the results of this work. It was possible to verify the diverse flow characteristics on the flow configurations tested, such as the real detention time, the detection of short-circuit zones, densimetric deposition and the verification of the continuity by the propagated mass. It can be seen in the images obtained in the present work, the densimetric deposition of tracer on the bottom of the tank in all tested configurations. The results allowed to conclude on several aspects to be considered in the forms of operation, as well as in the interferences to be implanted in the zone of roots and in the own methodology used in this system of investigation of hydraulic characteristics and of mass transport. Key words: Hydrodynamic evaluation, Diffusion, Convection, Brine, Wetlands.

Orientador: Prof. Dr. Dácio Roberto Matheus / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2017. / A água é um bem essencial para a sobrevivência de todos os seres vivos. Atualmente, tem-se observado o despejo de efluentes domésticos e industriais causando a degradação dos recursos hídricos. Estudos de ecotecnologias para tratamento destes efluentes se fazem necessários, em especial em pequenas comunidades, que acabam gerando poluição pontual nos corpos d'água, realidade da grande maioria dos municípios brasileiros. Aliado a outros indicadores de qualidade, ensaios ecotoxicológicos são muito importantes para monitorar a qualidade dos efluentes e dos corpos receptores. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de alagados construídos com fluxo subsuperficial horizontal cultivados com as macrófitas aquáticas Eleocharis sp. (junco); e Typha sp. (taboa), na redução da toxicidade de efluentes domésticos. Para isso, foram utilizados ensaios ecotoxicológicos com o microcrustáceo Daphnia similis, com a dicotiledônea Lactuca sativa (alface), a monocotiledônea Sorghum vulgare (sorgo) e com as macrófitas aquáticas Lemna sp. (lentilha d'água) e Azolla sp. O efluente doméstico se mostrou tóxico à Daphnia similis com média de EC50 de 1,3%. Os tratamentos com macrófitas reduziram significativamente a toxicidade do efluente, com médias de EC50 73% para o tratamento com junco, EC50 53,17% para o tratamento com taboa, EC50 78,25% para o tratamento com taboa+junco. O controle (sem macrófitas) também reduziu significativamente a toxicidade, com média de EC50 63,13%. Nos ensaios de fitotoxidade, a alface e o sorgo não se mostraram sensíveis ao efluente analisado, embora sejam para outros tipos de efluentes. A macrófita Lemna sp. também não foi sensível ao efluente estudado, no entanto observou-se a capacidade de identificar, com esta espécie, o potencial eutrofizante do efluente, já que a mesma se desenvolveu melhor no efluente bruto do que nos efluentes tratados. Com a macrófita Azolla sp. foi possível verificar que o efluente bruto possui maior potencial eutrofizante se comparado com os tratamentos com junco, taboa e controle, onde houve remoção de N e P. No entanto, evidenciou-se efeito tóxico para Azolla sp. nos efluentes tratados. / Water is an essential for the survival of all lives. Currently, it has been observed the dumping of domestic and industrial effluents causing the degradation of water resources. Studies of ecotechnologies to treat these effluents are necessary, especially in small communities, which end up generating diffuse pollution in water bodies, a reality of the great majority of Brazilian municipalities. In addition to other quality indicators, ecotoxicological tests are very important to monitor the quality of effluents and receptor bodies.The research objective was to evaluate the performance of wetland treatment in reducing the toxicity of domestic effluents. These project used constructed wetland with horizontal sub-surface flow cultivated with Eleocharis sp. (reed); and Typha sp. (typha). For this we used ecotoxicological tests with the microcrustacean Daphnia similis, with the dicotyledon Lactuca sativa (lettuce), the monocotyledon Sorghum vulgare (sorghum) and the aquatic macrophytes Lemna sp. (Duckweed) and Azolla sp. The domestic effluent was toxic to Daphnia similis with a mean EC50 of 1.3%. Macrophyte treatments significantly reduced effluent toxicity with EC50 averages 73% for reed treatment, EC50 53.17% for typha treatment, and EC50 78.25% for typha+ reed treatment. The control (without macrophytes) also significantly reduced toxicity, with a mean EC50 of 63.13%. In the phytotoxicity tests, lettuce and sorghum were not sensitive to the analyzed effluent, although they were for other types of effluents. The macrophyte Lemna sp. was also not sensitive to these studied effluent. However, it was possible to identify the eutrophic potential of the effluent with this species, since it was better developed in the raw effluent than in treated effluents. With the macrophyte Azolla sp. it was possible to verify that the raw effluent has a greater eutrophic potential when compared to the treatments with reed, typha and control, where we observed there was nitrogen and phosphorus removal. However, toxic effect for Azolla sp. Treated effluents.

No processo de urbanização da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) observa-se que a qualidade d\'água dos principais rios e córregos da cidade e seu comportamento hidrológico natural tem sido enormemente afetados trazendo impactos para a economia local e bem-estar e saúde da população. Conforme a cidade expande, os ecossistemas fluviais são transformados em parte do sistema de galerias pluviais que rapidamente afastam as águas em um esquema centralizado e hierarquizado. Ao mesmo tempo, esses sistemas de gerenciamento não contribuem para a biodiversidade nem permitem regular a qualidade d\'água, o que primitivamente se dava por intermediação de processos biológicos e físico-químicos fornecidos pelas florestas ripárias. Este estudo avalia a eficiência de modelos alternativos para a gestão das águas urbanas fundamentados no emprego de tecnologias da Infraestrutura Verde, sistemas vegetados que recuperam funções hidrológicas para o controle da contaminação e mitigação do efeito da impermeabilização, participando com essas propostas no Programa Piloto para Revitalização de Bacias Urbanas em São Paulo. Por um lado, um esquema de Drenagem Urbana Sustentável (SUDs) composto por bacias de biorretenção é projetado para o controle do escoamento na sub-bacia Água Podre, na periferia da cidade. Assim, é simulada sua eficiência para a remoção dos sedimentos iniciais acumulados nas superfícies construídas e, na sequência, o volume de armazenamento para 90% de remoção da carga de sedimento inicial. Por outro lado, um sistema de Alagado Construído de Fluxo Horizontal Sub-Superficial é proposto para a redução da concentração de matéria orgânica na vazão base do córrego. Sua eficiência é estimada utilizando o Modelo de Degradação de Primeira Ordem K-C*. Esses e outros sistemas da Infraestrutura Verde são visualizados em diversos contextos de ocupação das antigas paisagens das águas da cidade de São Paulo fortalecendo os resultados preliminarmente obtidos sobre seu desempenho benéfico para a melhoria qualitativa das águas e benefícios urbanos associados. / Urbanization in São Paulo Metropolitan Region (SPMR) causes the degradation of local waters and interferes in the natural hydrology of the place. This has a large impact in the local economy and well-being of its citizens. As the city expands, fluvial ecosystems are turned into channels and covered pipes that rapidly evacuate the rainwater. At the same time, these conventional systems have no contribution to biodiversity or water quality, which was originally regulated through biological, physical and chemical processes provided by the riparian forests. This work evaluates the efficiency of alternative water management models based on the use of Green Infrastructure typologies, vegetated systems that recover hydrological functions to control contamination and restore natural hydrology. This systems are explores within the Pilot Program for Watershed Restoration in São Paulo. On one site, a Sustainable Urban Drainage scheme (SUDs) composed by bioretention systems is proposed as a source control of runoff and its sediment removal efficiency is simulated on the Água Podre\'s sub-catchment, localized in the periphery of São Paulo. The results are obtained using the Sartor & Boyd exponential formula and the EPA-XPSWMM software for two isolated rainstorms with different precedent dry conditions, according to São Paulo rainfall-intensity patterns; then, the water quality volume is established according to 90% reduction of the initial sediment accumulated on the streets. On the other side, a Horizontal Sub-Surface Flow Constructed Wetland is proposed to reduce organic matter in-stream and its efficiency is estimated using the First-order Degradation Model K-C*. These and other Green Infrastructure solutions are visualized in different contexts of the city where original fluvial landscapes have been transformed to discuss about their performance to improve water quality and contribute to existing urban and social conditions within broader landscape projects.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-06-18T17:08:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Zaika, Marina Gadens.pdf: 3417069 bytes, checksum: e7a555d3e211bdb7368517e8e8789617 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T17:08:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Zaika, Marina Gadens.pdf: 3417069 bytes, checksum: e7a555d3e211bdb7368517e8e8789617 (MD5) Previous issue date: 2018-04-10 / A pesquisa teve como objetivo a avaliação dos parâmetros de tratabilidade, designados assim, como as variáveis, fatores, configurações hidráulicas e de operação, que por hipótese, potencialmente oferecessem influência no processo de melhoria da qualidade da água residuária (concentrado salino) decorrente da dessalinização por ultrafiltração e osmose reversa, através da aplicação de Sistemas Alagados Construídos, cultivados com capim-elefante (Pennisetum purpureum, Schum.). Os estudos foram conduzidos em escala de bancada, dentro de uma estufa agrícola semi-climatizada. Foram confeccionadas doze unidades experimentais, e estabelecidos quatro configurações de tratamento com três repetições cada, operadas e monitoradas durante cinco meses, variando em função da operação do sistema, se de fluxo contínuo ou de regime estático, e também no tempo de detenção hidráulica de três ou quatro dias. Amostras de água foram coletadas na entrada e na saída de cada unidade, e foram analisados em laboratório para a caracterização físico-química e monitoramento dos parâmetros: pH, alcalinidade, oxigênio dissolvido, turbidez, salinidade, dureza, cálcio, cloretos, sulfatos, condutividade elétrica, sólidos dissolvidos totais e demanda química de oxigênio. Os resultados foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey, em nível de 95% de confiança, utilizando-se o programa estatístico SISVAR. Os sistemas que foram submetidos ao regime estático, com tempo de detenção hidráulica de quatro dias, nas três primeiras semanas de operação, mostraram ser mais eficientes na remoção média de salinidade (53,1%), dureza (69,2%), cálcio (66,7%), cloreto (44,5%), condutividade elétrica (40,7%) e sólidos dissolvidos totais (86,7%). A planta conseguiu absorver 0,25% do íon sódio pelas suas raízes para a sua nutrição, segundo resultados de ensaio de microscopia eletrônica. / The aim of this research was to evaluate the treatability parameters, which were defined as variables, factors, hydraulic and operating configurations, which, by hypothesis, could potentially influence the process of improving the quality of wastewater (brine) resulting from desalination by ultrafiltration and reverse osmosis, through the application of Constructed Flooded Systems, cultivated with elephantgrass (Pennisetum purpureum, Schum.). The studies were conducted on bench scale, within a semi-heated agricultural greenhouse. Twelve experimental units were established, and four treatment configurations were established with three replicates each, operated and monitored for five months, varying according to the operation of the system, whether continuous or static, and also in the hydraulic holding time of three or four days. Samples of water were collected at the entrance and exit of each unit, and were analyzed in the laboratory for the physico-chemical characterization and monitoring of parameters: pH, alkalinity, dissolved oxygen, turbidity, salinity, hardness, calcium, chlorides, sulfates, conductivity total dissolved solids and chemical oxygen demand. The results were submitted to analysis of variance and Tukey's test, at a 95% confidence level, using the statistical program SISVAR. The systems that were submitted to the static regime, with hydraulic detention time of four days, during the first three weeks of operation, showed to be more efficient in the average removal of salinity (53.1%), hardness (69.2%), calcium (66.7%), chloride (44.5%), electrical conductivity (40.7%) and total dissolved solids (86.7%). The plant was able to absorb 0.25% of the sodium ion by its roots for its nutrition, according to results of the electron microscopy.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um sistema combinado de alagados construídos, localizado no Parque Ecológico do Tietê em São Paulo, na melhoria da qualidade das águas. A estação de estudo é composta por um canal de decantação, um canal de macrófitas flutuantes (Eicchornia crassipes, Pistia stratioides, Salvinia auriculata) e emergentes (Typha angustifolia) de fluxo superficial, e duas células paralelas de solos filtrantes de fluxo vertical descendente cultivados com arroz (Oryza sativa). As coletas de água foram realizadas mensalmente, na entrada e saída de cada etapa do sistema, no período de fevereiro, março, junho e julho de 2004 e de março a setembro de 2005. As variáveis físicas, químicas e biológicas da água foram medidas e taxas de eficiência de remoção parcial e total do sistema foram calculadas. A estação construída de alagados mostrou-se eficiente principalmente na remoção de sulfato (52%), turbidez (86%), 'DBO IND.5' (41 - 64%), fósforo total (51 – 68%), nitrogênio albuminóide (51,7%), nitrito (77,8%) e nitrogênio amoniacal (57 – 84%). Os canais de macrófitas apresentaram um alto desempenho de remoção média para maioria das variáveis analisadas no trabalho, contribuindo com a maior porção na taxa de remoção total do sistema. Durante o período de estudo, provavelmente devido à falta de manejo do sistema, observou-se a volta dos nutrientes assimilados pelas macrófitas para a coluna d`água (N, P, Fe) com a decomposição das plantas e condições de anaerobiose nos solos filtrantes. Esses fatores, juntamente com a presença dos animais do parque atraídos pelo arroz, contribuíram com o baixo desempenho do canal de macrófitas e dos solos filtrantes na remoção de cor, turbidez, ferro total e coliformes em alguns meses de coleta. Para a maioria das variáveis analisadas, a água tratada pelo sistema de alagados construídos alcançou os limites e padrões estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 para águas doces de classe 2 (BRASIL, 2005). Contudo, em função dos dados obtidos, não se pode enquadrar totalmente o efluente, embora seja esperado que com a estabilização do sistema e um manejo adequado, a água tratada consiga atingir as características exigidas e possa ser enquadrada em águas doces de classe 2. / The aim of this work was evaluate the efficiency of combined constructed wetlands, located in the Tiete Ecological Park in São Paulo, in water quality improvement. The station consists of a settling channel, one free-floating (Eichhornia crassipes, Salvinia auriculata, Pistia stratiotes) and rooted emergent macrophyte-based system (Typha angustifolia) with surface flow and two cells of vertical flow filter soils in parallel, planted with rice (Oryza sativa). The water samples were collected monthly at the inlet and outlet of each step of the system, in the period of February, March, June and July of 2004 and of March to September of 2005. The physical, chemical and biological variables of the water were measured and efficiency rates of the system were made. The constructed wetlands system mainly showed efficient removal rates in sulphate (52%), turbidity (86%), BDO (41 - 64%), total phosphorus (51 - 68%), organic nitrogen (51,7%), nitrite (77,8%) and ammonia nitrogen (57 - 84%). The settling channel and macrophyte-based system presented a high removal performance for most of the variables analyzed in the work, contributing with the largest portion in the total removal rate of the system. During the study period, probably due to the lack of system management, the return of nutrients previously uptaken (N, P, Fe) by macrophytes for the water column was observed with the decay of aging plants and anaerobic conditions in the HDS system. Those factors, added with the presence of the park´s animals attracted for the rice, contributed with the low performance of macrophyte-based and HDS system in the removal of color, turbidity, total iron and coliforms in some months of collection. For most of the analyzed variables, the water treated by the constructed wetlands system reached the limits and patterns established by the Resolution CONAMA 357/2005 for fresh water of class 2 (BRAZIL, 2005). However, due to the obtained data, the treated water cannot be totally classified as class 2, although it is expected that with the stabilization of the system and appropriate handling, the treated water reach the demanded characteristics and can be classified in fresh water of class 2.