A temática ambiental constitui um tema de extrema relevância social, o qual envolve não apenas o ensino formal, mas também o ensino em caráter não formal. Suas abordagens em diferentes espaços-tempos, configuram-se como uma via de acesso para a compreensão das relações sociais, culturais e biológicas que constituem o ambiente, indo ao encontro do direito das pessoas em compreender o mundo em que vivem e de exercer a cidadania de modo crítico e reflexivo. Partindo de tais aspectos, e do reconhecimento das instituições de ensino como espaço de construção de saberes e formação para a ética ambiental, a pesquisa busca, por meio da investigação em um curso de Licenciatura em Ciências da Natureza, ofertado pela Universidade Federal do PAMPA (UNIPAMPA) – Câmpus Uruguaiana, caracterizar e refletir sobre o processo de ambientalização do currículo formativo de professores, entendido não apenas pela definição da temática ambiental dentro dos conteúdos, mas pelas repercussões sobre o cotidiano dessa instituição, da organização da mesma e das relações existentes entre os diferentes membros que compõem a comunidade acadêmica. Para isso, o presente trabalho conta com uma pesquisa, de caráter qualitativo, que segundo Bogdan e Biklen (1994), reflete um diálogo entre os sujeitos e possibilita a compreensão dos processos. Como instrumentos, foram utilizadas a análise de documentos oficiais e identitários da instituição (PDI e PPC) e as entrevistas semiestruturadas com gestores, docentes e discentes do curso, ambas as análises construídas na perspectiva da análise de conteúdo (BARDIN, 2009), tendo como base os indicadores propostos por um grupo de pesquisadores que compõem a Rede de Ambientalização Curricular do Ensino Superior (ACES). Após análise, dentro do currículo do curso selecionado, foi possível perceber que, embora tenhamos a presença de todos os indicadores, ainda existem limitações para as abordagens da temática ambiental. No entanto, também foi possível identificar que esse curso, com sua perspectiva inovadora, vem se consolidando diante da sociedade, pela constante reflexão, promovida por sua comunidade acadêmica, sendo esse, um aspecto potencializador para pensarmos, refletirmos e problematizarmos o local que vem sendo ocupado pela temática ambiental. / The environmental theme has large social relevance, which includes not only formal, but also non-formal teaching. Its approaches in different times and spaces set up as access to comprehend social, cultural and biological relationships which constitute the environment, in accordance with people’s rights to understand the world they live in and exercise their citizenship in a critical and reflexive way. Starting from these aspects and also from recognizing teaching institutions as a place of knowledge construction and environmental ethics formation, this paper intends to characterize and reflect upon the process of environmentalization of the teacher formation curriculum of a graduate course of teacher formation in natural sciences, offered by Federal University of Pampa (UNIPAMPA) – campus Uruguaiana. This analysis understands the curriculum not only as definition of the environmental theme within the contents, but also as the repercussions about the institution’s routine, its organization and the relationships among the different members that constitute the academic community. To reach the present study’s objective, this paper relies on qualitative research which, according to Bogdan and Biklen (1994), reflects a dialogue between the subjects and enables the comprehension of the processes. The instruments used were a documental analysis of the Institutional Development Plan and the Course’s Pedagogical Project (PDI and PPC) and demi-structured interviews with managers, teachers and students of the course of teacher’s formation, both of them built on the Bardin’s content analysis perspective (BARDIN, 2009), and having as baseline the indicators proposed by a group of researchers that compose the Higher Education Curricular Environmentalization Network (ACES). After examining the selected course’s curriculum, it was possible to perceive that although all the indicators are present, there are limitations to the environmental theme approach yet. Nevertheless, it was also possible to verify that this course, with this innovative perspective, is consolidating its position before the society, by its constant reflection promoted by its academic community, which improves our thinking, reflection, and problematization of the place occupied by environmental theme.

Orientador : Profª. Drª. Daniela Neuffer / Co-orientador : Prof. Dr. Klaus Fischer e Profª. Msc. Marielle Feilstrecker / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 05/08/2015 / Inclui referências: f. 60-65 / Resumo: Nos anos recentes, o uso de fontes de energias renováveis, como eólica, solar, biomassa e hidrelétrica, cresceu ao redor do mundo. Todavia, um problema relacionado com essas fontes de energia é que elas podem apresentar um fornecimento intermitente. Uma opção versátil para compensar as diferenças entre a demanda e o fornecimento de energia por outras fontes renováveis é o uso da produção flexível do biogás. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi de avaliar a influência da alimentação de uma mistura de cereais e lodo digerido na produção flexível de biogás. Os experimentos foram realizados em um reator anaeróbico piloto de 250 l, com temperatura de operação mantida na faixa de 31 ± 1 °C, com uma alimentação diária e cargas orgânicas volumétricas progressivas da mistura a ser testada (0,70, 0,94, 1,19 e 1,43 gMOS/(l·d)). As condições do processo analisadas durante o experimento foram: a temperatura de operação do reator, o volume e a composição do gás produzido, o pH, o teor de matéria seca e o teor de matéria orgânica seca do lodo formado no biodigestor. Os resultados mostraram que o aumento da carga volumétrica utilizada provocou o crescimento da produção de gás, mas também a redução do teor de metano do biogás de 58% para até 46%. O rendimento de metano no biogás produzido variou de 188,31 Nm³/tMOS a 201,59 Nm³/tMOS. A taxa de degradação do substrato apresentou valores médios de 69%. Não foi possível observar uma tendência similar de crescimento do volume de gás entre os experimentos realizados. Após 96 h sem alimentação, a produção de gás seguiu uma tendência de decaimento logarítmico. A comparação dos resultados obtidos com os de um estudo similar, mostrou que a mistura utilizada para a co-digestão nesse trabalho apresenta um maior potencial para a produção flexível. Todavia, por se tratar de um assunto recente, os estudos de flexibilidade e de produção orientada com a demanda ainda carecem da criação de critérios e valores de referência a serem seguidos para atingir a flexibilidade. Palavras-chave: Energia renovável. Co-digestão. Lodo digerido. Mistura de cereais. Produção orientada com a demanda. / Abstract: In recent years, the use of energy from renewable sources like wind, solar, biomass and hydropower, increased around the world. However, a problem related to these energy sources is that they can provide an intermittent power supply. A versatile option to compensate the discrepancy between the demand and the energy supply from other renewable sources is the use of flexible production of biogas. In this context, the aim of this study was to evaluate the influence of feeding a mixture of cereals and digested sludge in a flexible production of biogas. The experiments were performed in a pilot anaerobic reactor of 250 l, with operating temperature maintained in the range of 31 ± 1 °C, with daily feeding and step by step increasing volume loads of the mixture to be tested (0.70, 0.94, 1.19 and 1.43 gODS/(l·d)). The process conditions analyzed during the experiment were: the reactor operating temperature, the volume and the composition of the produced gas, pH, dry matter content and the organic dry matter content of the sludge formed in the digester. The results showed that the use of higher volume loads caused an increase of the gas production but also a reduction of the methane content up 58% to 46%. Methane yield in the produced biogas varied from 188.31 Nm³/tODS to 201.59 Nm³/tODS. The average substrate degradation rate was 69%. It was not possible to observe a similar trend in the growth of volume of gas between the experiments. After 96 h without feeding, the gas production follows a logarithmic decay. The comparison of results obtained with a similar study showed that the mixture used for the co-digestion in this work has a higher potential for flexible production. However, because it is a recent issue the studies related to flexible and the demand driven production still require the establishment of criteria and benchmarks to be followed, in order to be achieve flexibility. Keywords: Renewable energy. Co-digestion. Digested sludge. Cereal mixture. Demand driven production.

Orientadora : Profª Drª. Patricia Charvet / Coorientador: Prof. Dr. Regina Maria Matos Jorge / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 30/09/2014 / Inclui referências : f. 109-120 / Resumo: O lodo gerado na potabilização da água em Estações de Tratamento de Água (ETAs) é enquadrado como resíduo sólido classe II A (não perigoso e não inerte), de acordo com a NBR 10.004/2004. A disposição inadequada deste resíduo pode provocar a degradação do meio ambiente, a contaminação de mananciais e do solo. Assim sendo, observa-se a importância de estudos para o tratamento e disposição final correta do lodo. Cada ETA gera lodo com características diferentes, dependendo do tratamento aplicado. Portanto, é preciso o conhecimento destas características para que se possam definir os destinos. Conforme estas considerações iniciais, o presente estudo tem como objetivo caracterizar os lodos provenientes das ETAs pertencentes à Companhia de Saneamento do Paraná (SANEPAR), por meio de análises químicas, físicas e microbiológicas e por meio de entrevistas dirigidas. No Paraná existem 176 ETAs operantes. Para este estudo foram selecionadas 44 ETAs, de acordo com os seguintes critérios: região geológica; bacia hidrográfica; tipo de solo; e unidades regionais da SANEPAR. A coleta de lodo nas ETAs foi realizada em triplicata nos períodos de estiagem e chuvoso. Os parâmetros analisados foram: metais (As, Ba, Cd, Cu, Ni, Se, Pb, Zn, Hg, Cr, Al, Mo e Fe), série de sólidos, DQO, DBO, pH e índices microbiológicos (coliformes termotolerantes e ovos de helmintos). Os resultados das coletas apontaram um pH médio de 6,9, sendo que, em 52% das ETAs, o pH permaneceu entre 6,0 e 7,0. Quanto à DQO, o valor mais alto foi de 55.347 mg/L de O2. Os valores de DBO variaram entre 6 e 1.996 mg/L de O2 e a relação DQO/DBO resultou em valores superiores a 5 em todas as amostras, o que indica que sua composição é dada majoritariamente por compostos inorgânicos. Quanto aos sólidos, 64% das ETAs apresentaram lodo com teor de sólidos totais abaixo de 5%, confirmando a elevada umidade desse resíduo. Em geral, foram obtidas baixas concentrações de metais nas amostras de lodo, sendo que destes os maiores índices foram de Al (22.720 mg/L) e Fe (57.870 mg/L). Quantos aos parâmetros biológicos foram constatados ovos viáveis de helmintos em 47% das ETAs e, em alguns casos, foram encontrados níveis elevados de coliformes termotolerantes mesmo se tratando de um resíduo proveniente do tratamento da água bruta. Em geral, como foram analisados dois períodos distintos, no período de estiagem predominou uma concentração maior dos analitos do que no período chuvoso, fato já observado por outros autores. O conjunto dos resultados obtidos evidencia a necessidade de avaliar cada ETA separadamente devido à heterogeneidade dos resultados e através desta análise propor alternativas para o tratamento e disposição do lodo de ETA. A partir destes comentários se deve ter em mente que, para a gestão do lodo de ETA, o gestor deve ter uma visão geral sobre a produção, característica e alternativas de descarte, reciclagem e reaproveitamento deste resíduo no meio ambiente. Tal visão contribui para modificar a atual conjuntura e abordagem da problemática dos resíduos sólidos produzidos nas estações de tratamento de água. Deste modo, este lodo deixa de ser visto como um simples resíduo a ser descartado para uma postura coerente com princípios de desenvolvimento sustentável e potencial de reaproveitamento. PALAVRAS-CHAVE: SANEPAR. Características. Disposição. Aproveitamento. Lodo. / Abstract: The sludge generated in water potability in Water Treatment Plants (WTP) is framed as class II (not dangerous and not inert) solid waste, according to Brazilian Association of Technical Standards - NBR 10004/2004. The improper disposal of these wastes can cause environmental degradation, contamination of water sources and soil. Thus, are very important of studies for the treatment and proper disposal of sludge. Each WTP generates sludge with different characteristics, depending on the applied treatment. Therefore the knowledge of these features is needed to define an appropriate disposal. Considering these initial attributes, this study aims to characterize the sludge from the water treatment plants belonging to the Sanitation Company of Paraná state (SANEPAR), by chemical, physical and microbiological and through directed interviews analysis. In Parana there are 176 operative and WTP. For this study 44 WTP were selected, according to the following criteria: geological region; watershed; soil type; and regional units SANEPAR. The collection of the WTP sludge was performed in triplicate during the dry an rainy seasons. The parameters analyzed were: metals (As, Ba, Cd, Cu, Ni, Se, Pb, Zn, Hg, Cr, Al, Mo and Fe), solids, COD, BOD, pH and microbiological indices (fecal coliform and helminthes eggs). The results showed an average pH of 6.9, and in 52% of the WTP, the pH remained between 6.0 and 7.0. As to the COD, the highest value was 55,347 mg/L O2. The BOD values varied between 6 and 1,996 mg/L O2 and the COD / BOD ratio resulted in values greater than 5 in all samples, indicating that its composition is mainly given by inorganic compounds. As for solids, 64% of WTP showed sludge with solids content below 5%, confirming the high humidity of this residue. In general, low concentrations of metals in sludge samples were obtained, and these were the highest rates of Al (22,720 mg/L) and Fe (57,870 mg/L). Viable eggs in 21 water treatment plants were found and, in some cases, high levels of fecal coliform were found even when dealing with the waste from the treatment of raw water. In general, as two distinct periods were analyzed, in the drought prevailed higher concentrations of the analytes than in the rainy season, a fact already observed by other authors. The set of results highlights the need to evaluate each separately WTP due to the heterogeneity of the results, and through this analysis to propose alternatives for the treatment and disposal of Water Treatment Sludge (WTS). From these comments should keep in mind that for the management of WTS, managers should have an overview on the production, characteristics and alternative disposal, recycling and reuse of this waste in the environment. Such a view helps to change the current situation and the problem of solid waste produced in water treatment stations approach. Thus this sludge is no longer seen as a simple waste to be discarded for a coherent approach to the principles of sustainable development and potential for reuse. KEYWORDS: SANEPAR. Characteristics. Disposal. Utilization. Sludge.

Orientadora : Prof. Dr. Álvaro Luiz Mathias / Coorientadores: Profª Drª Regina Maria Matos Jorge e Prof. Dr. Mário José Dallavalli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 25/10/2012 / Inclui referências : f. 110-115 / Resumo: A ETE Atuba Sul trata efluente urbano e industrial de Curitiba, Paraná, Brasil. Ela foi projetada para uma vazão de 1.120 l/s. O tratamento é atualmente realizado em 16 reatores anaeróbicos tipo UASB. Esta prevista sua ampliação para 1.680 l/s com a instalação de mais oito reatores. Esses reatores após o tratamento produzem biogás, lodo e efluente tratado. Este último é descartado de acordo com as normas ambientais em corpo hídrico. O biogás tem sido queimado para evitar emissões mais nocivas à atmosfera. O lodo após ser desaguado, recebe adição de cal, é maturado nos pátios de cura em média por 120 dias e é destinado a uso na agricultura. A produção de lodo pela população da região metropolitana de Curitiba (3,22 milhões de habitantes) é de 295 ton/dia de lodo desaguado e revela a importância desse sub-produto. Isto exige o gasto de cal na ordem de 150 ton/dia, sendo o insumo mais importante no gasto da ETE. Assim, a viabilidade do aproveitamento da energia térmica da combustão do biogás para secagem do lodo foi avaliado para reduzir os custos com transporte interno e externo e para reduzir o tempo necessário para destinação do material; bem como dispensa o uso de cal. O fluxo de efluente, a DQO, a DBO5, o pH e a alcalinidade apresentam grande variação e são cíclicos, mas são compatíveis com a biotransformação em metano. O comportamento cíclico também foi verificado na produção de biogás, o que exigirá o uso de reservatório de biogás. A produção média (21,6 Nm3/h) atingiu 54% do previsto teoricamente pela remoção da DQO. Essa diferença pode ser atribuída a falhas de vedação do sistema e a perda do biogás dissolvido no efluente tratado e no lodo. O teor de metano no biogás atingiu cerca de 60% (5.100 kcal/m3). A secagemem secador rotativo reduziu a massa em 79%, sendo esperado atingir 90% depois da otimização. A umidade inicial média foi reduzida de 82% a 15%. O consumo médio de biogás foi de 164,71 m3/ton de lodo desaguado. Ovos de helmintos em amostras de lodo com 20,16 e 8% de umidade residual não foram detectados em lodo seco e não caiado. Assim, a secagem é mais rápida e eficiente, reduz o gasto com transporte interno e externo e dispensam gastos com adição de cal. O investimento necessário para implantação do sistema de desaguamento e secagem prevê um investimento de R$ 8.509.752,32. No entanto, a tecnologia de secagem evita investimento na construção adicional de pátios de cura, de sistema de cal e de desaguamento de lodo, os quais foram considerados como receita auferida; além dos gastos menores para transporte interno e externo de lodo e demanda de cal (R$ 1.026.562,59 por ano). O resultado do VPL (Valor Presente Líquido) será positivo no ano 20 para propostas das empresas Andritz e Pieralise com uso exclusivo dobiogás. Caso seja necessário utilizar gás natural, a quantidade máxima para o VPL igual a zero é de 180 Nm³/h. Palavras-chave: Lodo de esgoto. Estação de tratamento de esgoto. Biogás. Secagem térmica. UASB. / Abstract: Atuba Sul wastewater treatment Plant receives domestic and industrial effluent from Curitiba, Parana, Brasil. It was designed for an inflow of 1.120 L/s. Nowadays the treatment is realized with 16 UASB reactors. 8 reactors will be installed icreasing the capacityof treatmento to 1.680 L/s. These reactors produce biogas, sludge and treated effluent being discharged acoording to the environment regulation in the river. The biogas is burned in order to avoid emissions to the atmosphere. The sludge after dewatering process, recieves lime, it is matured in landfills for 120 days and destinated to agiculture. The production of sludge by Curitiba metropolitan area (3,22 millions of inhabitants) is 295 ton/day of dewatered sludge revealing the importance of this by-product. The demand of lime is around 150 ton/day and it is considered in the most costful material. Therefore, the feasibility for using thermal energy from biogas combustion for sludge dewatering process was assesed to reduce internal and exertenal transportation cost and to reduce the time needed to final disposal, as well as if the use of lime is dispensable. The inflow, COD, BOD, pH and alcalinity present great variation and occur in cycles, but are compatible to the biotransformation in methane. The cycle behavior was also observed in biogas production, that will require the use of biogas reservoir. The avarage production reached 54% of theorectical calculated COD degradation. This difference can be attributed to vedation system failures and the loss of dissolved biogas in treated effluent and sludge. The methane level in the biogas reached aroud 60% (5.100 kcal/m3). The dewatering process in rotative equipment reduced the mass in 79% expecting to reach 90% after optmization. The initial average moisture wasreduced from 82% to 15%. The average biogas consumption was 164,71 m3/ton of dewatered sludge. Helminth eggs in samples of sludge with 20,16 and 8% of residual moisture were not detected in dry not limed sludge. Hence, the drying process is faster and efficient, reduces costs with internal and external transportation, and lime is dispensable. The investment necessary to implement de dewatering and drying system is R$ 8.509.752,32. But, this technology avoids aditional investment in landfills, lime and dewatering systems, which were considered as earned income, in addition to lower costs of internal and external sludge transport and lime demand R$ 1.026.562,59 per year). The result of NPL (Net present value) will be positive in year 20 for the proposals of Andritz and Pieralise enterprises using exclusively biogas. If it is necessary to use natural gas, the maximun amount for the NPL equals zero is 180 Nm³/h. Keywords: Sludge. Sewage treatment station. Biogas. Thermal drying. UASB.

Orientador: Prof. Dr. Andreas Friedrich Grauer / Coorientadores: Profª Drª karen Juliana do Amaral e Prof. Dr. Gustavo Rafael Collere Possetti / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 25/11/2016 / Inclui referências / Resumo: Os sistemas anaeróbios de tratamento de esgotos possibilitam o abatimento da carga orgânica, gerando subprodutos sólidos e gasosos que são fontes de energia renováveis. No entanto, no Brasil, esses subprodutos normalmente são considerados apenas como passivos ambientais, sendo seu aproveitamento energético pouco explorado. Neste trabalho avaliou-se o potencial de aproveitamento energético dos subprodutos de uma estação de tratamento anaeróbia de esgotos (ETE) de médio porte por meio da análise de fluxos de materiais (AFM) e de energia (AFE), que foram construídos com base nos dados operacionais coletados ao longo dos anos de 2014 e 2015. Identificou-se que a etapa de tratamento com maior potencial energético é o tratamento anaeróbio, sendo o biogás responsável por mais de 75% deste potencial. As lagoas aeradas e de decantação é a etapa de tratamento com o maior consumo de energia elétrica, responsável por mais de 70% da demanda da ETE. A partir das informações obtidas por meio da AFM e AFE foram calculados indicadores específicos de materiais e de energia, que foram comparados com dados reportados na literatura. Os mesmos dados foram utilizados para avaliação dos seguintes cenários: 1 - geração de eletricidade a partir do biogás, 2 - cogeração a partir do biogás, 3 - secagem térmica do lodo a partir do biogás, 4 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir do biogás, 5 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir da combustão do lodo, escuma e biogás, 6 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir da energia térmica do lodo, biogás e escuma e geração de energia elétrica a partir do biogás. Os cenários propostos foram avaliados quanto às suas potencialidades energéticas e custos evitados. Dentre os benefícios identificados na avaliação dos diferentes cenários, destaca-se o potencial de geração de energia elétrica da ordem de 1.600 MWhe, redução dos volumes de lodo e escuma chegando a 90%, e custos evitados que chegariam a R$ 1.184.446,79 em 2015. Palavras-chave: Biogás. Lodo. Escuma. Reatores anaeróbios / Abstract: Anaerobic wastewater treatment systems enable the reduction of the organic load present in wastewater, generating solid and gaseous byproducts which are renewable energy sources. However, in Brazil, these byproducts normally are considered only as environmental liabilities, being your energy use poorly explored. In this work the energetic potential of byproducts generated in a medium size wastewater treatment plant (ETE) were evaluated by the materials (AFM) and energy flow analysis (AFE) that were built based on operational data collected over the years 2014 and 2015. It was identified that the treatment step which offers the highest energetic potential was the anaerobic treatment and the biogas responsible for more than 75% of energetic potential. The aerated lagoon and decantation is the treatment step with the highest energetic consumption from ETE, responsible for more than 70% of ETE demand. Based on information obtained from AFM and AFE, specific indicators of material and energy were calculated and compared to data reported in the literature. The same data obtained were used for evaluated the following scenarios: 1 - generation of electricity from biogas, 2 - cogeneration from biogas, 3 - sludge drying from biogas thermal energy, 4 - sludge and scum thermal drying from biogas energy, 5 - sludge and scum thermal drying from the sludge, scum and biogas combustion, 6 - sludge and scum thermal drying from the sludge, scum and biogas combustion and electricity generation from biogas. The proposed scenarios were evaluated about energetic potentials and avoided costs. Among the identified benefits in the evaluation of different scenarios, stands out the potential of electricity generation about 1.600 MWhe, reduction of sludge and scum volume reaching until 90% and avoided costs which would reach R$ 1.184.446,79, in 2015. Key-words: Biogas. Sludge. Scum. Anaerobic Reactors

Orientador : Prof. Dr. Edson Luiz Peters / Coorientador: Profª. M.Sc. Sandra Mara Pereira de Queiroz / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 27/02/2015 / Inclui referências : f. 134-140 / Resumo: A Lei 11.445/2007, chamada de Lei de Saneamento, estabeleceu no Brasil as diretrizes nacionais para o saneamento básico e instituiu a política federal de saneamento básico. Em decorrência da evolução histórica do conceito, os serviços públicos de saneamento básico passaram a ser definidos pela lei como sendo (i) captação, tratamento e distribuição de água; (ii) coleta, afastamento, tratamento e disposição final adequada de esgotos sanitários domésticos; (iii) drenagem urbana; e (iv) limpeza urbana e manejo dos resíduos sólidos. Referidos serviços são de interesse local, cujas atividades de organizar e prestar diretamente ou sob regime de concessão ou mediante cooperação federativa são atribuídas pela Constituição aos Municípios. Paralelamente a Constituição estabeleceu a competência comum da União, dos Estados, do Distrito Federal e dos Municípios promover programas visando a melhoria das condições de saneamento básico. A realidade demonstra que as companhias estaduais de saneamento básico operam a maioria dos sistemas de água e esgoto no País, bem como, que a União é o principal agente financiador do setor. Este quadro implica na necessária distribuição de atribuições e competências legislativas e administrativas entre os entes federados. Passados dois séculos das primeiras iniciativas de implantação de sistemas de saneamento básico no Brasil, constata-se que percentual significativo da população ainda não tem acesso a serviços de água e esgoto. A identificação adequada das atribuições de cada ente federado se mostra essencial para o atingimento da universalização com eficiência e modicidade de tarifa, sem descuidar do retorno ao capital investido. O presente trabalho se destina a identificar as atribuições dos entes federados no desempenho das atividades de saneamento básico de acordo com a Constituição e a Lei 11.445/2007, apontar as formas jurídicas possíveis para sua prestação e analisar a proposta de gestão associada trazida pela Lei 11.107/2005. Saneamento básico. Política federal. Diretrizes nacionais. Atribuições dos entes federados. Gestão associada. Competências. / Abstract: Law 11.445/2007 nominated as Law of the Sanitation, set to Brazil the national guidelines for the basic sanitation and grounded the federal police for basic sanitation. As a consequence of the historic evolution of the concept, the public services of basic sanitation started to defined by law as being (i) abstraction of water, treatment and distribution of drinkable water; (ii) the adequate collection, removal, treatment and final disposition of domestic sewage; (iii) urban drainage; (iv) urban cleaning and urban solid waste management. Such services are all defined as being of local interest and the services related to them, their organization, direct or through concession or federative cooperation are all devolved upon the Municipalities according to the Federal Constitution. Necessary to that the Federal Constitution also set that there is common competence shared by Union, States, Federal District and Municipalities to promote programmers to ward the betterment of the basic sanitation conditions. The reality has shown that the state basic sanitation companies operate the great majority of the water and sewerage systems In the country and that the Union is the main financial agent of the sector. This scenario implies the need for distribution of attributions and legislative as well as administrative competence among the federal units. After two centuries from the first initiatives of implantation of basic sanitation systems In Brazil, one can see that a meaningful percentage of the population does not have the water and sewerage service rendered. The proper identification of the attributions to each federated unit In the performance of the activities is seen as material to the fulfillment of the universalization with efficiency and adequate tariff, avoiding being regardless to the return of invested capital. The present work seeks to identify the attributions to the federated units In the performance of the sanitation basic activities In accordance with Constitution and Law 11.445/2007; point the suitable lawful ways to the rendering of services; analyze the proposal of associated management as Law 11.107/2005 intends. Basic sanitation. Federal policy. National directives. Attributions of federated units. Associated management competences.

Orientadora : Profa. Dra. Marielle Feilstrecker / Co-orientador : Prof. Dr. Álvaro Luiz Mathias, Profa. Dra. Margarete Casagrande Lass Erbe / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 27/09/216 / Inclui referências: fls. 114-121 / Resumo: O aumento e a expansão do uso de medicamentos têm sido observados em todo o mundo. O descarte incorreto de resíduos de medicamentos pode ocasionar a contaminação do solo e dos corpos hídricos. A logística reversa de medicamentos pode reduzir problemas ambientais decorrentes dos micropoluentes associados aos medicamentos. Este estudo de caso teve por objetivo analisar a implementação da logística reversa pelos pontos de venda de medicamentos de uso humano na cidade de Curitiba-PR. Um questionário foi utilizado como instrumento de coleta de dados durante as visitas e entrevistas aos pontos de venda de medicamentos à população dos bairros Água Verde, Centro e Cajuru. Os dados foram registrados na plataforma Qualtrics para acompanhar a coleta e destinação final atual dos medicamentos descartados pela população local. Um quadro de não conformidade foi verificado frente à recomendação prevista na legislação vigente relacionada com o gerenciamento de resíduos de medicamentos domiciliares. Existe falta de conhecimento específico quanto aos perigos e consequências destes resíduos por parte de responsáveis técnicos dos estabelecimentos entrevistados e também pouco interesse da população quanto a formas e meios para realização do descarte seguro dos medicamentos em desuso. Apesar da existência de algumas iniciativas em relação ao recolhimento de medicamentos vencidos e inservíveis, em especial pelo comércio varejista, foi verificado que estas ações não são suficientes para viabilizar a logística reversa de medicamentos focada no princípio da responsabilidade compartilhada entre os diversos atores envolvidos desta cadeia. Palavras-chave: resíduo de medicamento, descarte seguro, micropoluentes, responsabilidade compartilhada. / Abstract: The increase and expansion of medication use have been observed worldwide lately. Accordingly, improper disposal of drug residues can cause the contamination of soil and water bodies. Thereby, reverse logistics of drugs can reduce environmental problems arising from micropollutants which are associated with drugs. Thus, this case study analyzed the reverse logistics implementation adopted by the sales points of human medicines use in Curitiba-PR. A questionnaire was used as data collection instrument during the visits and interviews to medicines outlets and the population located in Água Verde, Centro and Cajuru areas. Data were recorded in Qualtrics platform to monitor the current collection and disposal of medicines discarded by the local population. It was verified a situation not in accordance with the recommendation provided by the current legislation related to the management of household drug residues disposal. There is a lack of specific knowledge of the dangers and consequences of this drug residues by technical managers from the interviewed places as well as little interest from the population in terms of safe drugs disposal. Although there are some initiatives in relation to the recall of unserviceable and expired medicine, mainly in the retail sector, it was verified that these actions are not sufficient to enable the reverse logistics of medicine focused on the principle of shared responsibility among the various actors involved in this chain. Keywords: drug residue, safe disposal, micropollutants, shared responsibility.

Orientadora : Profª. Drª. Mônica Beatriz Kolicheski / Coorientadora : Profª. Drª. Karen Juliana do Amaral / Coorientador: Prof. Dr. Uwe Menzel / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 10/10/2016 / Inclui referências : f. 81-84 / Resumo: O setor industrial é responsável pela demanda de 17% de toda a água consumida no mundo. Dentre as práticas para racionalização do uso e conservação dos recursos hídricos se encontra o reúso e a recuperação de águas residuárias, que vêm ganhando maior visibilidade com o incremento dos custos de abastecimento de água bruta, do tratamento e da disposição final dos efluentes tratados. O objetivo deste trabalho foi avaliar alternativas para o reúso de água industrial não potável, a partir de efluentes industriais gerados em uma linha de pré-tratamento de superfícies de uma fábrica de produção de cabines de caminhões. A redução dos impactos ambientais, por meio da conservação de água bruta, ou seja, disponibilizando volumes de água para usos mais nobres e cooperando com a redução dos efluentes gerados a serem tratados, apresentou-se como uma das principais justificativas deste estudo. As ferramentas utilizadas foram o levantamento de dados quantitativos sobre demanda de água e geração de efluentes obtidos em campo, a caracterização da água industrial e desmineralizada por meio de análises de pH, condutividade, TDS, DQO e turbidez, a caracterização dos efluentes gerados em cada estágio dos banhos responsáveis pelo processo de pré-tratamento de superfícies por meio de análises de pH, condutividade, TDS e DQO e a caracterização na entrada e saída da estação de tratamento de efluentes industriais (ETEI) onde foram realizadas análises de pH, condutividade, TDS, DQO e turbidez. Com estas informações foi possível avaliar diferentes opções de reúso do efluente sem tratamento e de reúso após o tratamento na ETEI. Os resultados obtidos indicaram que os banhos de enxágues representaram aproximadamente 80% de toda fonte de geração de efluentes em um processo de pré-tratamento de superfícies preliminar à pintura, assim como efluentes que apresentaram características físico-químicas com boas possibilidades para o reúso em cascata. Uma comparação entre o perfil físico químico do efluente na saída da ETEI e a qualidade de água industrial utilizada no processo indicou que é necessário o uso de tecnologias avançadas para permitir o reúso do efluente na saída da ETEI. Palavras-chave: Reúso de Efluente em Cascata. Pré-tratamento de Pintura. Balanço hídrico. / Abstract: The industrial sector is responsible for 17% of demand for all water consumed worldwide. Among the practices for rational use and conservation of water resources is the reuse and recovery of wastewater, which are gaining greater visibility due to the increase of costs of raw water supply, treatment and final disposal of the treated effluent. This study aims at the evaluation of alternatives to the reuse of non-potable industrial water derived from wastewater generated in a line of pre-treatment of surfaces of a truck cabins production plant. The reduction of environmental impacts through the raw water conservation, that is, the provision of water volumes for more noble uses and cooperating with the reduction of effluents to be treated, is presented as one of the main reasons of this work. The tools used to achieve the purposes of this study were quantitative data survey on demand for water and wastewater generation from the field, characterization of industrial and demineralized water by means of pH, conductivity, TDS, COD and turbidity analysis, the characterization of the effluents at each stage of the baths responsible for the pre-surface treatment process by means of pH, conductivity, TDS and COD analysis and characterization in input and output of industrial wastewater treatment station (ETEI) where pH, conductivity, TDS, COD and turbidity analyzes were performed. Based on this information it was possible to evaluate different options for reuse of wastewater without treatment and reuse after treatment in ETEI. The results indicated that the rinses baths represented approximately 80% of all source of effluent generation in a process of pretreating of surfaces prior to painting, as well as effluents that showed physico-chemical properties with good possibilities for cascading reuse. A comparison of the physical-chemical profile of the effluent in ETEI output and quality of industrial water used in the process indicated that it is necessary to use advanced technology to enable the reuse of the effluent in ETEI output. Keywords: Reuse of Cascading Effluent. Paint Pretreatment. Water balance.

Orientadora : Profa. Dra. Patrícia Charvet / Coorientadora: Profª Drª Marielle Feilstrecker / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 31/01/2017 / Inclui referências : f. 146-164 / Resumo: O processo de filtração de amostras de chorume a serem quimicamente analisadas em estudos ambientais remove partículas em suspensão que podem representar um depósito considerável de metais adsorvidos. Em amostras não filtradas, o procedimento padrão de preservação química com HNO3 libera os metais adsorvidos para a fase dissolvida, que consequentemente são detectados em quantidades muito superiores em relação ao conteúdo originalmente dissolvido na amostra. As necessidades do programa e a natureza da amostra determinam se o maior risco é da filtração em campo ou da degradação antes da filtração no laboratório. As amostras que contêm grandes quantidades de sólidos em suspensão ou matéria orgânica e as amostras analisadas quanto a constituintes como metais dissolvidos, são as mais susceptíveis à degradação antes da filtração no laboratório, porém, a comprovação dos requisitos de qualidade entre as técnicas dá-se somente por meio da comparação. Essa necessidade possibilitou a análise dos metais dissolvidos alumínio (Al), cromo (Cr), boro (B), ferro (Fe), bário (Ba), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de chorume do aterro sanitário da Caximba, filtradas e preservadas em campo e filtradas e preservadas em laboratório. As análises foram realizadas por meio da espectrometria de emissão atômica por ICP/EOS, no período de agosto a dezembro de 2015 e fevereiro a abril de 2016, e os resultados submetidos a análise estatística por meio do Desvio Padrão (DP), Desvio Padrão Relativo (DPR), Erro Padrão (EP), teste t-Student e teste F (Snedecor). O DPR de alumínio, ferro, bário, manganês e zinco, apresentaram resultados acima do limite de dispersão aceitável de 20% entre as amostras filtradas em campo e em laboratório, mas quando submetidos a ampliação de 5 vezes o limite de quantificação permaneceram abaixo do limite estendido de 35%, sendo equivalentes aos padrões de qualidade aceitáveis. O erro padrão médio apresentou precisão em relação à média da população. Os resultados submetidos ao teste F (Snedecor) de variância demonstraram ser equivalentes uma vez que o F calculado manteve-se abaixo do valor estabelecido para o F crítico. Os resultados submetidos ao teste T-Student indicaram que a média das amostras é igual à média da população, seguindo uma distribuição normal, e estatisticamente relevante, portanto as distribuições t foram apropriadas para testar a hipótese nula de que a média das diferenças é igual à zero. Mediante os resultados do estudo, ficou evidenciado que a metodologia de filtração em laboratório além de economicamente mais viável e ecologicamente correta, pode ser realizada sempre que observada condições inadequadas de manuseio em campo ou interferentes, com garantia de que a característica dos elementos é estável desde a coleta de campo até a análise em laboratório. Palavras-chave: Amostragem, Membranas Filtrantes, Dispersão. / Abstract: The filtration process of slurry samples, chemically analyzed in environmental studies, removes suspended particles that may represent a considerable deposit of adsorbed metals. In unfiltered samples, the standard chemical preservation procedure with HNO3 releases the adsorbed metals to the dissolved phase, which are consequently detected in quantities much greater than the content originally dissolved in the sample. The needs of the program and the nature of the water sample determine whether the greatest risk is from field filtration or sample degradation before the laboratory filtration. Samples containing significant amounts of suspended solids or organic matter and the samples analyzed for trace constituents - such as dissolved metals - are the most susceptible to degradation before filtration in the laboratory; however, provability of the quality requirements of the techniques is given only by comparison. This necessity enabled the analysis of dissolved aluminum (Al), chromium (Cr), boron (B), iron (Fe), barium (Ba), manganese (Mn), nickel (Ni) and zinc (Zn) in samples of landfill leachate from Caximba, filtered and preserved in the field, and also from the filtered and preserved samples in the laboratory. Analyses were performed using Atomic Emission Spectrometry ICP/EOS from August to December of 2015 and February to April of 2016. The results were submitted to statistical analysis using the Standard Deviation (SD), Relative Standard Deviation (RSD), Standard Error (SE), Student's t- and Ftests (Snedecor). In relation to RSD, the metals aluminum, iron, barium, manganese and zinc presented results above the acceptable dispersion limit of 20% in the field and laboratory-filtered samples, but when subjected to a magnification of 5 times the limit of quantification they remained below the 35% extended limit, being equivalent to the acceptable quality standards. The mean standard error for iron samples presented high results in comparison to other metals, with a higher concentration due to the possible influence of the rain during the sampling periods. For the results of aluminum, chromium, boron, barium, manganese, nickel and zinc metals, the mean standard error was accurate in relation to the population mean. The results submitted to the F (Snedecor) test of variance showed to be equivalent since the calculated F remained below the value established for the critical F. The results submitted to the Student's t- test indicated that the mean of the samples is equal to the population mean, following a normal and statistically relevant distribution, so the distributions t are appropriate to test the null hypothesis that the mean of the differences is equal to zero. Based on the results of the study, it was evidenced that the laboratory filtration methodology could be carried out whenever inadequate field or interfering conditions were observed, besides being economically more feasible and ecologically correct. It assures that the characteristic of the elements will be stable from field collection to laboratory analysis. Keywords: Sampling, Membrane Filter, Dispersion

Orientador : Profª. Drª. Karen Juliana do Amaral / Co-orientador : Prof. Dr. Gustavo Rafael Collere Possetti / Anexo cd-rom, conteúdo com planilhas de controle e gerenciamento e a dissertação com título de Análise dos fluxos de materiais e de energia como ferramenta de gestão para uma estação de tratamento anaeróbio de esgoto doméstico / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 29/09/2014 / Inclui referências: f. 99-106 / Resumo: O bom gerenciamento dos processos de tratamento de esgotos é fundamental para garantir que o fluxo e a concentração de poluentes na água, no solo e no ar sejam mantidos em níveis que não comprometam o meio ambiente e a saúde pública. Para tanto, faz-se necessário conhecer as entradas, os estoques e as saídas de materiais e de energia nesses processos. As análises dos fluxos de materiais (AFM) e de energia (AFE) podem ser empregadas como ferramentas para o gerenciamento operacional de estações de tratamento de esgoto (ETE). Neste trabalho, aplicaramse a AFM e a AFE em uma planta de tratamento anaeróbio de esgoto doméstico de médio porte, localizada no município de Curitiba, com o intuito de avaliar o desempenho de cada etapa do processo da ETE, criar indicadores para avaliação da eficiência do tratamento, diagnosticar oportunidades de aproveitamento de subprodutos do processo e desenvolver procedimentos para aplicação da AFM e da AFE em outras ETEs. Os materiais consumidos e gerados pelo processo de tratamento durante o ano de 2013 foram quantificados e, posteriormente, representados em um diagrama de Sankey. Da mesma forma, também foram estudados a energia consumida e o potencial energético de subprodutos, como o biogás, o lodo e a escuma. A aplicação da AFM permitiu identificar oportunidades de melhorias, tais como a redução no uso de produtos químicos e a minimização de custos associados com o transporte de resíduos. Além disso, a AFE permitiu identificar que a flotação por ar dissolvido, adotada na etapa de pós-tratamento do esgoto, é o processo que mais consome energia na ETE, seguida da elevatória de recalque de esgoto bruto. Por meio da AFE foi possível verificar ainda que seria possível a geração de mais de 80% da energia elétrica consumida pela ETE em 2013, caso o biogás fosse utilizado para tal fim. O aproveitamento energético do biogás, da escuma e, principalmente, do lodo por meio de sua combustão após prévia secagem demonstrou ser atrativo, em especial se tais subprodutos fossem utilizados como fontes de energia para o processo de secagem térmica de resíduos. Por fim, os indicadores específicos concebidos para avaliação da eficiência de cada etapa do processo de tratamento possibilitaram a criação de dados de referência para a supervisão sistemática das rotinas operacionais da ETE e para a tomada de decisão acerca do aprimoramento de processos. A replicação da AFM e da AFE poderá beneficiar o gerenciamento de outras ETEs, bem como possibilitar que os dados gerados neste trabalho sejam utilizados como fonte de comparação entre diversos processos de tratamento. Palavras-chave: Análise do fluxo de materiais, análise do fluxo de energia, estação de tratamento de esgoto, gerenciamento operacional. / Abstract: Best practices in wastewater treatment management are important to assure low environmental thresholds taking into account water, soil and air. Consequently, it is necessary to address all the inputs, stocks and outputs of the treatment process. The material and energy flow analysis (MFA and EFA, respectively) can be employed as tools for operational management of wastewater treatment plants (WWTP). The MFA and EFA were applied in a midsize WWTP located in the Brazilian southern region, in order to evaluate the performance of each step in the treatment process, create indicators for assessing treatment efficiency, diagnose opportunities to reuse byproducts of the process and develop procedures to allow the tool to replicate in others plants. The materials used and generated in the plant over 2013 were measured and reported in a Sankey diagram. Likewise, energy consumed and energy potential of reuse of by-products such as biogas, sludge and scum, were also studied. The application of MFA allowed to identify opportunities for improvement, such as reducing the use of chemicals and minimizing transportation costs of waste. In addition, the EFA identified that the dissolved air flotation is the process that consumes more energy in the WWTP, following by the lifting of raw sewage process. By EFA was still possible to verify that it would be possible to generate more than 80% of the electricity consumed by the WWTP in 2013, if biogas was reused for this purpose. The energy reuse of biogas, scum and, especially, of the sludge through its combustion, after previous drying, proved to be very attractive, if it is used as an energy source in the thermal drying of waste. Finally, specific indicators designed to assess the efficiency of each step of the treatment process enabled the creation of reference data for the systematic surveillance of the WWTP operational routines and decision making about process improvement. The replication of the AFM and the EFA can benefit the management of others WWTPs and the data generated in this study can be used as comparison between different treatment processes. Key-words: Material flow analysis, energy flow analysis, wastewater treatment plant, operational management.