Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T16:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294930.pdf: 7247132 bytes, checksum: a72407e29c750dd97eb3dd0fd3f322cb (MD5) / A contaminação de águas subterrâneas por combustíveis/biocombustíveis tem sido uma grande preocupação em países industrializados, principalmente no que diz respeito à sua utilização para o abastecimento público. Com isso, a identificação das áreas contaminadas se faz necessária para minimizar os riscos a que estão sujeitos a população e o meio ambiente. Neste estudo foram investigadas oito áreas experimentais, onde houveram liberações controladas de combustíveis/biocombustíveis, com o objetivo de identificar estes focos de contaminação com o uso de técnicas de biologia molecular. Foi utilizada a reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) para quantificação de bactérias totais e comunidades específicas de microrganismos (nitrito redutase (nirS), Geobacter, !-Proteobacteria e Arqueas) associados aos processos de oxidação-redução da degradação dos contaminantes. Análises físico-químicas (BTEX, etanol, acetato, nitrato, ferro2+, sulfato, sulfeto, metano e potencial redox) foram comparadas às microbiológicas. As bactérias totais tiveram uma correlação positiva com as concentrações dos substratos etanol e acetato, mas não mostrou correlação com os hidrocarbonetos aromáticos (BTEX). Desta forma, o método de qPCR, especificamente com a análise de bactérias totais, é adequado para a detecção da presença de contaminação recente de biocombustíveis em águas subterrâneas. As arqueas foram detectadas em locais altamente redutores, mas não mostrou relação com as análises de metano. As comunidades microbianas específicas, nirS e sulfato-redutoras, foram encontradas em maiores quantidades em áreas onde houve o decaimento dos respectivos receptores de elétrons nitrato e sulfato. Assim como também foi observada a relação das comunidades microbianas específicas (Geobacter e sulfato-redutoras) com altas concentrações do seu subproduto metabólico (ferro2+ e sulfeto). Sendo assim, com a análise dos quatro genes filogenéticos específicos avaliados neste trabalho, é possível identificar o processo de biodegradação que está ocorrendo em uma área potencialmente contaminada. Portanto, o método molecular (PCR) não se mostrou suficiente para traçar um diagnóstico de áreas contaminadas por combustíveis, mas sim como uma técnica complementar às físico-químicas proporcionando respostas mais refinadas na definição do processo de oxirredução prevalecente, sendo relevante na diminuição de incertezas no momento de tomada de decisão. / Contamination of groundwater by fuels and biofuels has been subject of great concern. One of the main issues related to groundwater contamination is its use for public supply. Therefore, water contamination identification is needed for minimizing risks to which the population and environment are exposed. The current work evaluated eight experimental areas, where controlled release of fuels and biofuels occurred, with the purpose of identifying contamination sources through the use of molecular biology. Real-time polymerase chain reaction (qPCR) was performed using for quantification of total bacteria and specific microorganisms communities (nitrite reductase (nirS), Geobacter, !-Proteobacteria and Archaeas) which are associated with redox degradation processes of contaminants. Chemical analysis (BTEX, ethanol, acetate, nitrate, iron2+, sulfate, sulfide, methane and redox potential) were compared with microbiological analysis. A positive correlation was noticed between total bacteria and substrates (ethanol and acetate) concentrations, but the correlation was not noticed with aromatics hydrocarbons (BTEX). Therefore, the qPCR method, specifically with total bacteria analysis, is suitable for detecting the presence of biofuels in groundwater in fresh spills. Archaeas were detected in highly reducing sites, but not related with methane analysis. Specific microbial communities, nirS and sulfate-reducing bacteria, were detected in high numbers in areas where the decrease of electrons acceptor (nitrate and sulfate, respectively) concentrations was observed over time. As well as was observed a relation between specific microbial communities (Geobacter and sulfate-reducing bacteria) with high concentrations of its metabolic byproducts (iron2+ and sulfide). Thus, with the phylogenetic analysis of four specific genes studied in this work, we can identify the biodegradation process that is occurring in a potentially contaminated area. Therefore, only the molecular method (PCR) was not enough to draw diagnostic contaminated areas by fuel, but rather a tool to complement physical-chemical analysis, which provides answers more refined to define the predominant redox process, being relevant in reduction of uncertainties at the moment of decision.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T02:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297099.pdf: 4370105 bytes, checksum: 51a206f91f58a0cba7894fe9d5634e9a (MD5) / A poluição do ar em ambientes internos deve-se à presença de diferentes tipos de poluentes. Entre as diversas técnicas de tratamento do ar interno destaca-se a oxidação fotocatalítica. A oxidação fotocatalítica trata-se de um processo oxidativo avançado, caracterizando-se pela oxidação via radicais livres, como o radical hidroxila, que transforma os compostos poluentes em espécies químicas inócuas (geralmente dióxido de carbono e água). Este trabalho propôs-se a preparar e caracterizar fotocatalisadores e aplicá-los como uma alternativa para o tratamento de contaminantes presentes em ambientes internos, tais como as bactérias. Os fotocatalisadores foram sintetizados pelo método de Sol/Gel e depositados em filtros de fibra de vidro. Os fotocatalisadores foram caracterizados pela técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e Difratometria de Raios-X (DRX). Entre os resultados obtidos nos testes de caracterização o fotocatalisador sintetizado com concentração de 0,4 M de TiO2 e pelo Método de Deposição e Calcinação 1, revelou que nessas condições obtém-se a melhor dispersão e aderência do TiO2 no suporte e, por esse motivo, foi selecionado para os testes de desinfecção. O fotocatalisador comercial P25 também foi utilizado para os testes de desinfecção e foi preparado na mesma concentração e mesmo método de deposição e calcinação selecionados para fins de comparação. Para realização desses testes, foi utilizada a bactéria do gênero Escherichia coli e uma unidade piloto, que consistiu num duto com recirculação de ar, realizada por um ventilador. Resumidamente, o funcionamento da instalação consistiu em pulverizar um cultivo de bactérias de E. Coli, através de um nebulizador, no interior do duto. O piloto continha quatro lâmpadas ultravioleta dispostas perpendicularmente à passagem de ar, que foram ativadas em dois momentos do experimento. Um deles sem a disposição de nenhum filtro no duto, com a finalidade de identificar a eficiência de desinfecção por fotólise. Posteriormente, foram realizados os testes com o filtro com TiO2 sob irradiação UV. Os experimentos foram conduzidos em tempos de recirculação do fluxo de bactérias de dois e dez minutos. As amostras foram coletadas em placas de Petry com meio de cultura, expostas por dois minutos nos dois tempos de recirculação analisados. Essas placas foram colocadas logo após a seção onde as lâmpadas e o filtro estavam posicionados. Com a utilização do fotocatalisador escolhido, obtiveram-se valores bastante interessantes nos resultados de desinfecção de bactérias, principalmente com o tempo de recirculação de dez minutos. Um dos valores mais expressivos foi com a utilização de filtro com TiO2 e lâmpadas UV acionadas (Fotocatálise), sendo obtido um percentual de 98% de redução da concentração inicial de bactérias (sem a utilização de filtro e sem lâmpadas UV acionadas). Considerando como concentração inicial as bactérias retidas no filtro sem TiO2 e sem o acionamento das lâmpadas UV, 71% deve-se a inativação das bactérias retidas no filtro pelo fotocatalisador sintetizado através da fotocatálise. Este é um resultado bastante similar ao obtido com fotocatalisador comercial P25, ou seja, de também 71%, na inativação de bactérias retidas no filtro através da fotocatálise, após também considerar como concentração inicial as bactérias retidas no filtro sem TiO2 e sem o acionamento das lâmpadas. / Indoor air pollution due to the presence of different types of pollutants. Among the various techniques of indoor air treatment highlights the photocatalytic oxidation. The photocatalytic oxidation is an advanced oxidation process, characterized by free radical oxidation, such as the hydroxyl radical, which degrades the polluting compounds into harmless chemical species (usually carbon dioxide and water). This work aimed to prepare and characterize photocatalysts and apply them as an alternative for the treatment of indoor contaminants such as bacteria. The photocatalysts were synthesized by the method of Sol / Gel and deposited on glass fiber filters. The photocatalysts were characterized by electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Among the results of tests to characterize the photocatalyst synthesized with 0.4 M concentration of TiO2 and the method of deposition and an annealing revealed that under these conditions we get the better dispersion and adhesion of TiO2 in the support and for that reason, was selected for the disinfection tests. The photocatalyst P25 was also used for disinfection tests and was prepared in the same concentration and same method of deposition and annealing criteria selected for comparison. To perform these tests, we used the Escherichia coli bacteria and a pilot plant, which consisted of a recirculating air duct, made by a fan. Briefly, the operation of the installation consisted of spraying a bacterial culture of E. Coli, via a nebulizer within the duct. The pilot had four UV lamps arranged perpendicularly to the passage of air, which were activated in two stages of the experiment. One without the willingness of any filter in the pipeline, in order to identify the efficiency of disinfection by photolysis. Later, tests were performed with the filter with TiO2 under UV irradiation. The experiments were conducted in times of recirculation flow of bacteria from two and ten minutes. The samples collected by Petry plates were exposed for two minutes over two periods of recirculation analyzed. These plates were placed after the section where were positioned the lamps and the filter. With the use of photocatalyst chosen, the values obtained very interesting results in the disinfection of bacteria, especially with the recirculation time of ten minutes. One of the values was more significant with the use of filter and UV lamps activated TiO2 (Photocatalysis), and obtained a percentage of 98% reduction of the initial concentration of bacteria (without the use of lamps without UV filter and activated). Considering how the initial concentration of bacteria trapped in the filter without TiO2 and without activating the UV lamps, 71% due to inactivation of bacteria retained on the filter by photocatalyst synthesized by photocatalysis. A similar result to 71% of inactivation bacteria retained on the filter by photocatalysis, after also considering how the initial concentration of bacteria trapped in the filter without TiO2 and without activating the lights, was obtained with the commercial photocatalyst P25.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:42:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298392.pdf: 4909601 bytes, checksum: 91a4852a6cfb0025df841c600bcde576 (MD5) / No contexto da crescente pressão exercida sobre os recursos hídricos, que traz conseqüências tanto em relação aos aspectos quantitativos quanto qualitativos, o desenvolvimento de tecnologias apropriadas para sistemas de aproveitamento de água da chuva surge como uma alternativa promissora. Este trabalho tem como principal objetivo propor e avaliar tecnologias inovadoras para sistemas de aproveitamento de água da chuva, com enfoque no reservatório de armazenamento e nos dispositivos de descarte de sólidos e desvio dos primeiros escoamentos. No desenvolvimento das tecnologias aqui propostas, são apresentados três reservatórios com placas de ardósia, de 50, 80 e 250 m3, e um reservatório de chapas de aço galvanizado de 200 m3. Os dois primeiros foram executados em escolas públicas (sistemas piloto S1 e S2) e armazenam água da chuva para fins não-potáveis. Os outros dois foram construídos em instalações suinícolas e armazenam água da chuva para dessedentação animal e higienização das instalações (sistemas piloto S3 e S4). Após a execução dos sistemas piloto, foi calculada a eficiência dos mesmos. Paralelamente, foram feitas análises físico-químicas e bacteriológicas da água da chuva em diversos pontos dos sistemas piloto a fim de verificar sua qualidade ao longo do percurso no sistema, com enfoque na qualidade da água armazenada nos reservatórios. Nessa perspectiva, realizou-se um ensaio de potabilidade com o objetivo de verificar se os materiais utilizados em contato com a água armazenada nos reservatórios comprometem a potabilidade da água. Com os resultados de qualidade de água de chuva, foi possível calcular a eficiência dos conjuntos de dispositivos desenvolvidos e utilizados neste trabalho para tratamento físico da água da chuva. Por fim, foi realizada uma análise comparativa de custos entre os reservatórios de ardósia, os reservatórios de chapas de aço galvanizado e outros tipos de reservatórios comumente encontrados na região de estudo. Também foram verificados os custos dos dispositivos de descarte de sólidos e desvio dos primeiros escoamentos aqui desenvolvidos e propostos. Observando os resultados obtidos no cálculo da eficiência dos sistemas piloto, constatou-se que os sistemas piloto S1 e S2 atendem a 100% das demandas de água da chuva, respectivamente. Já os sistemas piloto S3 e S4 atendem a 41 e 40% das demandas, respectivamente. Na etapa de monitoramento da qualidade da água da chuva, pode-se concluir que a água armazenada nos reservatórios é de excelente qualidade. A grande maioria dos parâmetros estava de acordo com os padrões de potabilidade da Portaria no 518 do MS e observaram as condições ou padrões para as águas de classe 3 da Resolução CONAMA 357. Em alguns casos, somente o pH e/ou o teor de coliformes totais estavam fora dos padrões. A água da chuva, após passar pelo processo de desinfecção, se apresentou com melhor qualidade que as águas superficiais também fornecidas aos animais. Os resultados também comprovam que a água armazenada nos reservatórios, sem desinfecção, também se apresentou com melhor qualidade que as águas superficiais, para praticamente todos os parâmetros. O ensaio de potabilidade mostrou que a grande maioria dos elementos verificados se apresentou bem abaixo dos valores máximos permitidos pela Portaria no 518, do MS. Dois parâmetros, o ferro e o alumínio, apresentaram valores superiores ao máximo permitido pela Portaria. Porém, seus respectivos brancos também ficaram acima do máximo permitido, com exceção de dois dias de coleta, para o ferro. Isso significa que o problema pode não estar relacionado com os materiais imersos na água, e sim com o próprio branco. Apesar dos valores mais elevados destes dois elementos, verificou-se que a ardósia e a chapa metálica, em contato com a água, não comprometem sua qualidade. Os conjuntos de dispositivos de tratamento físico instalados neste trabalho apresentaram boa eficiência de remoção, todos acima de 50%. O método construtivo do reservatório de ardósia possibilitou a execução do mesmo com facilidade e rapidez, bom desempenho estrutural, e baixo custo de execução. O reservatório de aço é também uma boa opção devido à disponibilidade de empresas capacitadas, que trabalham com materiais similares, na execução de silos metálicos na região. Este reservatório apresentou maior facilidade e rapidez na execução, embora tenha apresentado um custo mais elevado em comparação ao reservatório de ardósia. Os dispositivos de descarte de sólidos e dispositivos de desvio dos primeiros escoamentos, desenvolvidos neste trabalho, e portanto, inovadores, também apresentaram baixo custo de execução, viabilidade técnica e ambiental / In the context of the increasing pressure on water resources, bringing consequences both in relation to qualitative and quantitative aspects, the development of appropriate technologies for rainwater harvesting systems emerges as a promising alternative. This work aims to propose and evaluate innovative technologies to rainwater harvesting systems, focusing on storage tank and on devices for solid disposal and first flush diverter. In the development of the technologies proposed, three slate tanks of 50, 80 and 250 m3 and one galvanized steel tank of 200 m3 are presented here. The first two were executed in public schools and they store rainwater to non-potable purposes (pilot systems S1 and S2). The other two were built in pig installations and they store rainwater to livestock drinking and sanitation farms (pilot systems S3 and S4). After the execution of the pilot systems, the efficiency of them was calculated. Parallel, physical-chemical and bacteriological analysis were made of rainwater at various points of pilot systems in order to verify the water quality along the system, with a focus on the quality of stored water in tanks. From this perspective, a potability test was realized in order to ascertain whether the materials used in contact with stored rainwater in tanks commit the drinking water. The efficiency of the sets of devices developed and used in this work to physical treatment of rainwater was evaluated. With the results of rainwater quality, it was possible to calculate the efficiency of the sets of devices developed and used in this work for rainwater physical treatment. Ultimately, a comparative analysis of costs between slate tanks, galvanized steel tanks and other types of tanks commonly found in the area of study was realized. The costs of devices for solid disposal and first flush diverter here proposed and developed were also verified. Observing the results obtained in calculating the efficiency of pilot systems, it was found that the pilot systems S1 and S2 meet 100% of rainwater demands, respectively. Already the pilot systems S3 and S4 meet 41 and 40% of demand, respectively. In the step of monitoring the rainwater quality, it can be concluded that the stored water in tanks has excellent quality. Most of parameters was in accordance with the standards of potability of Ordinance 518 of of Ministry of Health and observed the conditions or standards for Class 3 waters of CONAMA Resolution 357. In some cases, only the pH and / or the content of total coliforms were not in accordance with the standard. The rainwater, after passing through the disinfection process, performed with better quality than surface water also supplied to the animals. The results also prove that the stored water in reservoirs, without disinfection, also performed with better quality than surface water, for almost all parameters. The potability test showed that the vast majority of items checked performed below the maximum allowed by Ordinance 518. Two parameters, iron and aluminum, had values above the maximum allowed by Ordinance. However, in these days its respective whites had also been above of the allowed maximum, with exception of two days of collection, for the iron. This means that the problem may not be related to the materials immersed in water, but with the control sample. Despite the higher values of these two elements, it was found that slate and metal plate in contact with water, do not compromise quality. The sets of physical treatment devices installed in this work showed good removal efficiency, all above 50%. The constructive method of slate tank allowed the execution with ease and speed, good structural performance, and low cost of implementation. The steel tank is also a good option due to the availability of qualified companies who work with similar materials, in the performance of metal silos in the region. This reservoir has greater ease and speed of execution, although he has presented a higher cost in comparison to slate tank. Alternative devices were also developed for solid disposal and diversion devices of the first flush, which have provided low cost of implementation. The steel tank is also a good option because of the wide range of material in the region, to the ease and speed of execution, even showing a higher cost in comparison to slate tank. The devices for solid disposal and first flush diverter developed in this work, innovative, also had low cost of implementation, technical and environmental feasibility

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-22T19:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228548.pdf: 3936251 bytes, checksum: d480e2cec04672af07e33d29ec1ea48b (MD5) / O manancial Lagoa do Peri é utilizado no abastecimento de água potável no sul e costa leste da ilha de Florianópolis, capital do estado de Santa Catarina. A ETA- Lagoa do Peri, que emprega a tecnologia de filtração direta descendente no processo de potabilização da água, apresenta problemas devido à alta concentração de algas presentes na lagoa, as quais colmatam os filtros, aumentando o consumo de água tratada utilizada para a lavagem dos mesmos e interferindo no tempo das carreiras de filtração. O Laboratório de Potabilização de Águas (LAPOÁ) do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) propôs um novo método de prétratamento da água da Lagoa do Peri, denominado Filtração em Margem (Bankfiltration), de forma a eliminar as algas para posterior tratamento na ETA da Lagoa do Peri. Esse método utiliza poços localizados próximos às margens de um rio ou um lago, sendo que a água chega nos poços por infiltração nos vazios do solo. A extração da mesma via filtração em margem, onde adequadas condições hidrogeológicas ocorrem naturalmente, pode ser uma forma efetiva de tratamento de água. O fluxo hídrico através da passagem subterrânea pode melhorar consideravelmente a qualidade desse recurso, particularmente sua turbidez. Essa melhora da qualidade da água ocorre devido a fatores físicos, químicos e biológicos na passagem da água pelo subsolo, removendo impurezas. Este trabalho teve o objetivo de realizar estudos preliminares para a implantação do método de filtração em margem na Lagoa do Peri. As investigações experimentais foram conduzidas nas seguintes etapas: ensaios de infiltração in loco nos sedimentos do fundo das margens da lagoa e verificação de alguns parâmetros de qualidade da água bruta; ensaios em colunas filtrantes preenchidas com sedimento (solo natural) da lagoa e análises da qualidade da água antes e após a passagem pelas colunas de solo; ensaios de permeabilidade em Permeâmetro de Nível Constante; análise do sedimento retirado das colunas após seis meses de experimento (porcentagem de matéria orgânica e microscopia) e comparação com o sedimento da lagoa; sondagem da área de implementação dos poços (margens da Lagoa do Peri); implementação de piezômetros e poços e medição do nível do lençol freático da Lagoa do Peri e verificação do escoamento. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que o método de filtração em colunas é um excelente método de comparação com a filtração em margem, principalmente na remoção de turbidez, que foi de até 84,9%; cor aparente, que foi de até 72,2%; clorofila a, que foi de até 63,3 %; fitoplâncton, que foi de até 98,9%; e cianobactérias, que foi de até 99,2%. Outros estudos preliminares, citados acima, também foram de grande importância para a implantação do método de filtração em margem, pois mostraram a viabilidade e a potencialidade da área para implantação desse método de pré-tratamento.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-22T20:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235223.pdf: 9879981 bytes, checksum: ef2dbdb9077556559fdc6aadd7d2b4ef (MD5) / Esta Tese tem como tema a Gestão Transdisciplinar do Ambiente: uma Perspectiva aos Processos de Planejamento e Gestão Social do Ambiente no Brasil. A definição desse tema emergiu da necessidade de contribuir com a interação social nos processos de implementação das políticas nacionais de Recursos Hídricos, do Estatuto da Cidade, do Sistema Nacional de Unidades de Conservação e de Educação ambiental. Essas quatro políticas possuem em comum a obrigatoriedade da participação social e o compromisso com a sustentabilidade. O objetivo da Tese é propor uma abordagem transdisciplinar ao planejamento e à gestão social do ambiente e os objetivos específicos são: 1) experimentar abordagens transdisciplinares em processos de planejamento e gestão social do ambiente; 2) sintetizar as reflexões sobre a interação social nos processos de planejamento e gestão do ambiente a partir das leis irmãs e suas aplicações nas dez experiências; 3) sistematizar as contribuições da abordagem transdisciplinar aos processos de planejamento e gestão social do ambiente. O corpo teórico consta da transdisciplinaridade, complexidade, autopoiésis e do Modelo PEDS e o corpo metodológico consta da Metodologia da Pesquisa - Ação e das metodologias específicas de planejamento, gestão e educação, desenvolvidas, avaliadas e sintetizadas nos resultados da Tese. A pesquisa foi realizada em dez experiências localizadas em estados distintos, organizadas em três temas: o planejamento e a gestão da educação ambiental de municípios, de bacias hidrográficas e de unidades de conservação. Os resultados oferecem um conjunto de tecnologias sociais apresentadas sob forma de concepções e metodologias: Planejamento Estratégico Complexo, relacionando o Planejamento Estratégico do Desenvolvimento Sustentável com o Planejamento Estratégico do Ambiente; a Educação para a Sustentabilidade, onde estão articuladas três estratégias de capacitação: a Educação para a Gestão, a Educação Tecnológica e a Educomunicação, com duas estratégias de formação humana: Educação Ambiental e Educação para a Paz; o Fenômeno do Sagrado e da Ética do Sagrado, na prática da transdisciplinaridade e na sua aplicação nos processos de planejamento e gestão, assim como a Gestão Transdisciplinar do Ambiente, com sua Mandala articulando o Planejamento, a Gestão e a Educação. O compromisso maior dessa Tese é o desenvolvimento de uma ciência que promova a consciência ética e que amplie a sabedoria e a responsabilidade das pessoas para todas as suas relações.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-22T23:49:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245780.pdf: 8726094 bytes, checksum: c0024a3e3297ddf3c4b30fe86c40ac8c (MD5) / A Bacia Rio do Peixe, no Meio-Oeste do Estado de Santa Catarina, sofre de desastres naturais, causados pelo excesso e pela escassez de precipitação. A bacia foi estudada em quatro áreas incrementais, nas sub-bacias delimitadas pelas estações fluviométricas de Rio das Antas (Pe1, 803 km2); de Tangará (Pe2, 2.018 km2); de Joaçaba (Pe4, 3.708 km2) e de Piratuba (Pe4, 5.238 km2), esta última correspondendo à Bacia Rio do Peixe. Foram utilizados os dados hidrometeorológicos diários de 1977 a 2004. Os valores médios, em mm.d-1, de precipitação (P), de evapotranspiração potencial (ETP), evapotranspiração real (ETR) foram 4,70; 2,83; 2,32 (Pe1); 4,83; 2,85; 2,63 (Pe2); 4,93; 2,90; 2,53 (Pe3) e 4,95; 2,95 e 2,73 (Pe4), respectivamente. O Tank Model, com quatro reservatórios em série e doze parâmetros, foi calibrado e validado para cada uma das quatro bacias. Os valores médios diários de vazões observadas e calculadas, em mm.d-1, foram de: 2,38 e 2,43 (Pe1); 2,20 e 2,19 (Pe2); 2,40 e 2,35 (Pe3); 2,22 e 2,18 (Pe4), respectivamente. Foi utilizado um critério de objetivos múltiplos para calibração e validação, resultando no ajuste adequado do Tank Model. Os coeficientes de Nash-Sutcliffe e logaritmo de Nash foram respectivamente: 73% e 78% (Pe1); 80% e 83% (Pe2); 88 e 88% (Pe3); 84% e 84% (Pe4). O índice de umidade Tank (IUT), foi desenvolvido a partir do Tank Model, considerando o armazenamento diário de água em todos os reservatórios, com o uso de valores de tendência central (média e mediana) de toda a série histórica. O IUT, com intervalos de zero a dez, foi aplicado para analisar 290 decretos municipais de situação de emergência e/ou de calamidade pública provocados por desastres naturais decorrentes de excesso ou de escassez hídrica na bacia, para o período de 1977-2004. Sob o enfoque da mediana, o índice de umidade Tank propiciou melhor ajuste do que o uso da média, correspondendo a 84% para enchentes, em 161 decretos de excesso hídrico, e 90% para estiagem, em 129 decretos de escassez hídrica. O IUTmd e a vazão calculada pelo Tank Model tiveram 0,97 de correlação por regressão segmentada. O presente trabalho mostrou que o IUT, em base diária, é aplicável aos eventos hidrológicos extremos, sendo útil para o alerta de enchentes, como também para a análise da continuidade da estiagem. O IUT, portanto, pode ser uma ferramenta para a tomada de decisões no gerenciamento dos recursos hídricos de uma bacia. Rio do Peixe watershed, southern Brazil, has suffered natural disasters caused by excess and shortage of rainfall. The watershed was studied in four catchments, at the gauging stations of Rio das Antas (Pe1, 803 km2); Tangará (Pe2, 2,018 km2); Joaçaba (Pe4, 3,708 km2) and Piratuba (Pe4, 5,238 km2), the last corresponding to Rio do Peixe watershed. Daily hydro meteorological data were used for the period 1977 to 2004. The mean values [mm.d-1] of precipitation (P), potential evapotranspiration (ETP), real evapotranspiration (ETR) were 4.70; 2.83; 2.32 (Pe1); 4.83; 2.85; 2.63 (Pe2); 4.93; 2.90; 2.53 (Pe3); 4.95; 2.95; 2.73 (Pe4), respectively. The Tank Model, structured with four vertical reservoirs and twelve parameters, was calibrated to the four catchments and validated for the studied period. The mean daily observed and calculated discharges [mm.d-1] were: 2.38 and 2.43 (Pe1); 2.20 and 2.19 (Pe2); 2.40 and 2.35 (Pe3); 2.22 and 2.18 (Pe4), respectively. The successfulness of the optimization technique was shown using multiples objectives. The Nash-Sutcliffe and logarithmic Nash index were, respectively: 73% and 78% (Pe1); 80% and 83% (Pe2); 88 and 88% (Pe3); 84% and 84% (Pe4). The Tank Moisture Index (TMI) was developed from the Tank Model, considering the daily water storage in reservoirs 1 to 4, with the use of central tendency (average and median) of the entire historical series. TMI (range 0 to 10) was applied to analyze 290 declarations of "Emergency Situation" and "Public Calamity State" caused by natural hazards in 25 municipalities in Rio do Peixe watershed, for the period of 1977-2004. The appliance of the median produced higher adjustment compared with the use of the average approach, with TMI reaching 84% for floods, in 161 of water excess decrees, and with 90% for droughts, in 129 decrees of water shortage. TMI (median) and Tank Model calculated discharge have 97% of correlation by "segmented regression". The present study showed that Tank Moisture Index, on daily basis, applied to extreme hydrological events, is useful for floods' warnings, and also for droughts duration and severity analyses. TMI, therefore, can be a tool for making decision on watershed management and for natural hazards prevention.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-23T02:46:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 242992.pdf: 44896063 bytes, checksum: b989a766d3153997c9fb2cfaa4b1e170 (MD5) / Neste estudo procurou-se diagnosticar a situação do cultivo de moluscos bivalves marinhos (malacocultura) no litoral catarinense, em apoio à gestão costeira. A pesquisa considerou as relações entre a malacocultura e a ocupação do espaço marinho-costeiro, os impactos ambientais que promove e sofre, as oportunidades sócio-econômicas que proporciona, as questões relacionadas à saúde pública e aos conflitos resultantes de sua expansão. Os seguintes objetivos foram estabelecidos: (a) obter e analisar parâmetros físico-químicos e biológicos da água do litoral catarinense para disponibilizá-los como indicadores de qualidade ambiental; (b) descrever a evolução do processo de planejamento e expansão da malacocultura catarinense entre 1995 e 2005 e dimensionar a área total operacionalizada pela atividade até 2005; (c) definir o percentual de ocupação superficial das baías e enseadas catarinenses em 2005; (d) localizar e analisar a situação legal das áreas aqüícolas marinho-estuarinas catarinenses; (e) identificar as principais legislações internacionais e nacionais que têm relação com a atividade de malacocultura e; (f) descrever o processo histórico do ordenamento da atividade e os passos para sua regularização no Brasil. A metodologia utilizada empregou dados de monitoramento ambiental, a análise histórica do desenvolvimento da atividade e da legislação correlata, bem como comparou os dados de áreas aqüícolas vistoriadas em relação àqueles declarados ao Termo de Ajustamento de Conduta. Os resultados demonstraram haver localidades inadequadas à atividade, devido ao descumprimento da legislação ou por condições ambientais indesejáveis. Em 2005, cerca de 506 hectares encontravam-se efetivamente utilizados. O setor Centro foi o de maior concentração, com 49,63% do espaço marinho ocupado (aproximadamente 251,47 hectares), seguido pelo Centro-Norte, com 43,68% do total (cerca de 221,31 hectares). A análise da evolução do processo de expansão da atividade apontou problemas relacionados à falta de planejamento, com conseqüências ao meio ambiente, riscos à saúde pública, prejuízos aos maricultores e outros segmentos, como navegação, pesca, Unidades de Conservação e o turismo. In this study we tried to diagnose the situation of the cultivation of sea bivalve mollusks (mollusks culture) along Santa Catarina's coast, in support to the coastal administration. The research considered the relationships between the mollusks culture and the occupation of the marine-coastal space, the environmental impacts that it promotes and it suffers, the socioeconomic opportunities that it provides, the subjects related to the public health and to the resulting conflicts of this expansion. The following objectives were established: (a) to obtain and to analyze physiochemical and biological parameters of the coastal catarinense's water to make available them as indicators of environmental quality; (b) to describe the evolution of the planning process and expansion of the malacocultura in Santa Catarina between 1995 and 2005 and to measure the total area used for the activity up to 2005; (c) to define the percentile of superficial occupation of the estuaries in 2005; (d) to locate and to analyze the legal situation of the cultivation of mollusks areas along Santa Catarina's coast; (e) to identify the main international and national legislations that they have relationship with the mollusks culture and; (f) to describe the historical legal process of the activity and the steps to solve the legal problems in Brazil. The methodology used data of environmental conditions, the historical analysis of the development of the activity and of the legislation it correlates, as well as it compared data of the sea areas inspected in relation to the declared to the Term of Adjustment of Conduct. The results demonstrated there to be inadequate places to the activity, due to the noncompliance of the legislation or for undesirable environmental conditions. In 2005, about 506 hectares they were indeed used. The section Center was it of larger concentration, with 49,63% of the busy sea space (about 251,47 hectares), following for the Center-north, with 43,68% of the total (about 221,31 hectares). The analysis of the evolution of the process of expansion of the activity pointed problems related to the planning lack, with consequences to the environment, risks to the public health, damages to the workers of the sea and other segments, as navigation, Units of Conservation and the tourism.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:59:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241257.pdf: 5123910 bytes, checksum: 8f91b6adc49a1d04f1f3305dc2270d61 (MD5) / Este trabalho apresenta uma nova metodologia para a determinação do estado do mar próximo da costa a partir de condições conhecidas ao largo (espectro direcional) usando modelos parabólicos lineares de refração-difração sob a hipótese de linearidade do fenômeno. Essa metodologia difere de outras similares em dois aspectos fundamentais: (i) a utilização simultânea de várias grades computacionais com diferentes orientações em relação à costa e (ii) o fato de que a transformação de cada componente espectral é calculada a priori uma única vez na grade que se mostrar mais adequada e armazenada para uso posterior. A hipótese de linearidade possibilita a determinação de um dado estado do mar em águas mais rasas através de uma mera superposição das soluções (pré-calculadas) das componentes espectrais devidamente pesadas pela energia existente ao largo. O uso de grades de cálculo com diferentes orientações elimina a restrição do ângulo de incidência das ondas em relação à costa inerente a modelos parabólicos e possibilita otimizar a precisão do cálculo da refração. Para minimizar os problemas ocasionados por ruído numérico, comuns em modelos ref-dif, ilhas e similares são modeladas como áreas localizadas de dissipação de energia em lugar de películas de pequena profundidade. A metodologia proposta torna o cálculo da refração-difração de ondas sobre a plataforma continental extremamente rápido e eficiente e se presta particularmente bem para, em combinação com previsões ou medições de ondas ao largo, determinar as condições de mar próximo a costa de forma operacional. O método desenvolvido neste trabalho foi finalmente aplicado a Ilha de Santa Catarina e testado em dois estados de mar típicos da região com espectros direcionais previstos por um modelo de geração de ondas de grande escala (WW3). Apesar da inexistência de medições em águas rasas, observações visuais do mar feitas em várias praias da ilha sugerem resultados favoráveis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:14:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246127.pdf: 2145087 bytes, checksum: f9496e672a75a63a334dfab608754748 (MD5) / Este trabalho visa avaliar as diferenças existentes nas emissões atmosféricas provenientes da combustão, em motor monocilíndrico, do diesel, biodiesel de resíduos de óleos de fritura e suas misturas. O biodiesel foi produzido no Laboratório de Desenvolvimento de Processos (LDP) da Universidade Regional de Blumenau (FURB) através da reação de transesterificação por catálise básica. O diesel utilizado nos experimentos foi transportado diretamente da Petrobrás Distribuidora S.A. (Transpetro) de Biguaçu, garantindo desta forma a ausência de qualquer quantidade de biodiesel em sua composição. Os experimentos de combustão foram realizados em motor ciclo diesel, quatro tempos com nove cavalos de potência máxima a 2000 rpm (marca Tobata, modelo TR 9), no Laboratório de Combustão e Engenharia Sistemas Térmicos (LabCET). Durante os experimentos, a pressão de injeção do motor foi fixada em 125 +/- 5 kgf/cm² e as rotações em 1000 rpm. Para cada ensaio, o motor foi abastecido com um combustível diferente, sendo seis no total (B0, B2, B5, B10, B50 e B100). Para as análises qualitativas dos compostos orgânicos voláteis (VOC) e quantitativas de benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX), as coletas dos gases foram realizadas no sistema exaustão do motor em sacos Tedlar (material inerte), utilizando-se bombas diafragma (vácuo/pressão). Posteriormente, realizou-se no Laboratório de Controle da Qualidade do Ar (LCQAr) do ENS/UFSC, extrações dos compostos para tubos adsorventes (temperatura de 20 ºC). Foram utilizados dois materiais adsorventes, CarbotrapTM e TENAX, nos tubos de inox. Os VOC foram extraídos dos tubos por um sistema de dessorção térmica automática (ATD) e analisados por cromatografia gasosa (GC) acoplada à espectrometria de massas (MS). Já para os gases CO, SO2, NO e NOx, as análises foram realizadas durante os ensaios. Utilizaram-se dois analisadores de gases de combustão, Tempest 100 da marca Telegan e Quintox da Lana Sarrate. Os resultados demonstram que existe relativa diferença na composição dos gases exauridos, diminuição nas concentrações dos BTEX, CO e SO2 com aumento do biodiesel nas misturas combustíveis. Já para NO e NOx houve um aumento em suas concentrações à medida que aumentou-se a quantidade de biodiesel no combustível. Propõem-se uma escala, simples e de fácil cálculo, para se avaliar o potencial de toxicidade das emissões.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:02:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248445.pdf: 6333484 bytes, checksum: 29b943c402e8a35666edba8e9d505fbc (MD5) / O estudo foi desenvolvido em duas etapas principais, a primeira com objetivo de se obter a caracterização química, física e microestrutural das conchas, considerando-se pontos de amostragem diferenciados. A segunda foi determinar que a pirólise das conchas, sob condições definidas de temperatura e atmosfera de queima, transforma esse produto em um material eficiente na remoção de contaminantes, como fosfatos e metais. As amostras de conchas foram coletadas nas localidades de Sambaqui, no município de Florianópolis, de Ganchos de Fora, no município de Governador Celso Ramos, e de Enseada de Brito, no município de Palhoça.