Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T00:37:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 286754.pdf: 1805639 bytes, checksum: 9d6184872452cbb0279c1b7f9cbb1fd6 (MD5) / O uso do etanol como aditivo nos combustíveis fósseis é uma das políticas mundiais que vem ao encontro das exigências ambientais para promover o desenvolvimento sustentável. Apesar do avanço ambiental do uso do etanol no que diz respeito à qualidade da atmosfera mundial, a sua adição na gasolina torna a questão bem mais complexa em ambientes subterrâneos, pois ele é o substrato preferencial e a biodegradação dos compostos BTEX é relegada a um segundo plano até ao seu esgotamento. Neste estudo foram avaliados e comparados resultados de 3 processos de remediação nos quais foram feitas liberações controladas de gasolina contendo diferentes volumes de etanol (24, 25 e 10%), a saber, Atenuação Natural Monitorada, Bioestimulação Ativa com Nitrato (BAN) e Bioestimulação Ativa com Sulfato (BAS). Somente para o estudo da BAN foi possível constatar diminuição da concentração do etanol (teste de estatístico de Mann-Kendall, ? = 10%) tendo a região da fonte, de acordo com o teste, sido considerado intemperizada. No caso da BAS, ainda que aquele estudo contasse com injeções de 126 Kg de sulfato de sódio ao longo de 12 meses após a liberação, as injeções não auxiliaram na aceleração das condições sulfato-redutoras do meio, devido à disponibilidade de receptores de elétrons mais favoráveis termodinamicamente no aqüífero em estudo. Desta forma, em caso da necessidade de se realizar uma biorremediação ativa em derramamentos de gasolina com etanol, estratégias que visem acelerar o processo de biodegradação do etanol (como as injeções de nitrato) devem ser empregadas de forma a antecipar a biodegradação dos BTEX e impedir o avanço das plumas destes compostos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T04:59:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287083.pdf: 5878278 bytes, checksum: 7da1cf96136394634eaa5f11ee27227c (MD5) / Convencionalmente a produção industrial de biodiesel emprega o processo de transesterificação de óleos vegetais in natura como o óleo de soja, de mamona, de girassol entre outros, com a catálise homogênea. Apesar desta rota se encontrar muito difundida nos processos industriais, principalmente pela alta eficiência de transferência de calor e massa em meios homogêneos, ainda apresenta alguns inconvenientes associados às atividades de purificação do biodiesel, de maneira a atender às normas padronizadas pela Agência Nacional de Petróleo (ANP), que levam à geração de significativas quantidades de efluentes líquidos e a impossibilidade tecno-econômica de recuperação e reutilização do catalisador. A busca por tecnologias que maximizem a conversão dos óleos vegetais em biodiesel, através de rotas limpas, tem sido objetivo de pesquisas em todo o mundo. Portanto, a presente pesquisa científica tem como objetivo realizar estudos de conversão de resíduos gordurosos de fritura com a produção de biodiesel por rota catalítica heterogênea etanólica, eliminando a etapa de lavagem e reaproveitando os resíduos gordurosos de fritura (RGF) para a produção do biodiesel. A metodologia desenvolvida consiste na preparação, caracterização e aplicação do catalisador heterogêneo (Nb2O5/Al2O3-SiO2) na reação de transesterificação em escala de laboratório, análises físico-químicas do biodiesel, constituição de modelos e estudos cinéticos da reação. Os estudos experimentais de transesterificação foram realizados nas temperaturas a 63°C, 73°C e 83°C com tempo de reação de 6 h. A reação foi realizada na proporção 1:1 em massa (RGF/ etanol), a massa de catalisador foi de 10% em relação à massa de RGF. Os resultados obtidos através das técnicas de análises de DRIFTS, o método BET e microscopia eletrônica de transmissão de alta-resolução mostraram que a metodologia desenvolvida foi eficiente na preparação e aplicação do catalisador. Os melhores rendimentos da reação foram obtidos a 83°C, indicando que o aumento da temperatura favorece o mecanismo da reação em relação ao mecanismo de adsorção e dessorção. E que os modelos Hom-3, Hom-7 e Het-c2, tiveram o melhor comportamento, podendo ser utilizados em projetos futuros de mudança de escala. Com isso conclui-se que houve a conversão dos RGF com a produção de biodiesel por rota catalítica heterogênea etanólica. / Conventionally the industrial biodiesel production process employs the transesterification of vegetable oils in natura as soybean oil, castor oil, sunflower and others, with homogeneous catalysis. Although this route is thoroughly widespread in industrial processes, mainly owing to the high efficiency of heat and mass transfer in homogeneous media, still has some drawbacks associated with the activities of purifying biodiesel in order to meet the norms established by the National Petroleum Agency (ANP), which lead to the generation of significant quantities of liquid effluents and the impossibility of techno-economic recovery and reuse of the catalyst. The search for technologies that maximize the conversion of vegetable oils into biodiesel, through clean routes, has been the purpose of research worldwide. Therefore, this research aims to conduct scientific studies of conversion of waste frying fat into biodiesel following the heterogeneous catalytic ethanol route, eliminating the step of washing and reusing the waste frying fat (FGR) for biodiesel production. The methodology developed consists of the preparation, characterization and application of heterogeneous catalyst (Nb2O5/Al2O3-SiO2) in the transesterification reaction in a laboratory scale, physic-chemical analysis of biodiesel, setting up models and kinetic studies of the reaction. Experimental studies of transesterification were carried out at temperatures of 63°C, 73°C and 83°C with a reaction time of 6 h. The reaction was performed in a 1:1 ratio by weight (FGR / ethanol), the mass of catalyst was 10% compared to the mass of FGR. The results obtained through the techniques of analysis of DRIFTS, BET method and high resolution transmission electron microscopy, showed that the methodology was effective in preparing and implementing the catalyst. The best results were obtained from the reaction at 83°C, indicating that increasing temperature favors the reaction mechanism vis-à-vis the mechanism of adsorption and desorption. And the models Hom-3, Hom-7 and Het-c2, had the best performance and can be used in future projects for the change of scale. With all these elements, it is concluded that there was a conversion of the FGR with the production of biodiesel following the heterogeneous catalytic ethanol route.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T06:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 286857.pdf: 2685896 bytes, checksum: ec0a46840a5cf65dc7dc110f5abbe9e9 (MD5) / O biogás é uma mistura gasosa, resultante da fermentação anaeróbia da matéria orgânica, constituída por metano (CH4 : 50 a 80 %), dióxido de carbono (CO2 :20 - 40 %) e outros elementos em quantidades reduzidas como o sulfeto de hidrogênio (H2S : 1 a 3 %). A presença do sulfeto de hidrogênio constitui-se um problema na viabilização de sua utilização em motores, haja vista que é extremadamente reativo. Essa situação é agravada pela presença da umidade em condições de pressão e temperatura elevadas. Existem diferentes alternativas para a remoção do H2S presente no biogás. Nesta pesquisa, foi avaliada uma coluna de multi-estágio, preenchida com óxido de ferro em pó e granulado, submetidos a diversas condições operacionais para a remoção de H2S. A instalação funcionou junto a um Reator UASB, que trata esgotos sanitários, responsável pela fonte de biogás que alimentava o piloto. A metodologia que foi utilizada consiste na passagem do gás através de uma coluna preenchida com óxido de ferro, avaliando as eficiências de remoção do sulfeto de hidrogênio em cada um dos estágios do piloto. O piloto contava com 5 estágios, cada estagio com 18 cm de espesura, sendo uma altura total de 90 cm de material de óxido de ferro, e o diâmetro da tubulação foi de 7,5 cm. A vazão média mínima utilizada foi de 0,2 m3h-1, e a vazão média máxima de 1,5 m3h-1. Foram obtidas eficiências de remoção do sulfeto de hidrogênio de 99 %, que chegou a atingir até 0,2 ppm de H2S para concentrações afluentes de H2S da ordem de 2000 ppm. / Biogas is a gaseous mixture resulting from the anaerobic fermentation of organic matter, composed of methane (CH4: 50 to 80%), carbon dioxide (CO2: 20 - 40%) and other elements in small quantities as hydrogen sulfide (H2S: 1-3%). The presence of hydrogen sulfide constitutes a problem in enabling their use in engines, given that it is extremely reactive. This situation is aggravated by the presence of moisture in conditions of high pressure and temperature. There are different alternatives for the removal of H2S in biogas. This study evaluated a multi-stage column, filled with iron oxide powder and pellets, subjected to different operating conditions for the removal of H2S. The installation ran near a UASB reactor, which treats sewage, biogas source responsible for feeding the pilot. The methodology that was used is the passage of gas through a column filled with iron oxide, evaluating the efficiency of removal of hydrogen sulfide at each stage of the pilot. The pilot had 5 stages, each stage with a height of 18 cm, with a total height of 90 cm of black iron oxide, and the pipe diameter was 7.5 cm. The minimum average flow rate used was 0.2 m3h-1, and flow rating of up to 1.5 m3h-1. Were obtained removal efficiencies of hydrogen sulfide by 99%, which reached up to 0.2 ppm of H2S for influent concentrations of H2S in the order of 2000 ppm.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental. Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:11:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279955.pdf: 4784753 bytes, checksum: c932660e1da16e8a69936297bcb565e2 (MD5) / As inundações situam-se entre os principais tipos de fenômenos associados aos danos socioeconômicos e ambientais. No município de Blumenau, ocorreram 69 inundações com níveis superiores a 8,5 m (nível limite de início de inundação), entre os anos de 1852 e 2008. A intensificação dos reflexos dessas inundações é acompanhada pelo processo de desenvolvimento socioeconômico da região, refletido principalmente pelas características do solo e de utilização dos recursos naturais. Apesar dos investimentos públicos em obras de contenção e dos avanços em sistemas de monitoramento hidrometeorológico e alerta, os danos são recorrentes. Isso mostra a vulnerabilidade do município frente às inundações e ao mesmo tempo, as habilidades dos atingidos de conviverem com os riscos. Este estudo busca, nesse sentido, identificar as formas de percepções e reações que os moradores e comerciantes da área urbana utilizam na minimização dos danos, além das atuações dos órgãos públicos de defesa civil. A análise dos danos está relacionada aos eventos históricos de 1983, 1984, 1992 e 2001. Inicialmente são desenvolvidas duas abordagens de avaliação. A primeira abordagem é uma análise estatística, resultante da aplicação de 387 entrevistas a moradores e comerciantes nas áreas inundáveis, e a segunda abordagem é uma avaliação econômica dos danos. Os resultados das duas abordagens foram utilizados para o desenvolvimento de um modelo de avaliação de danos tangíveis associados às inundações graduais e bruscas no Município de Blumenau, denominado MAVIN. Os resultados calculados pelo modelo foram considerados bons, apesar de apresentarem diferenças significativas para eventos hidrometeorológicos extremos, como é o caso da catástrofe de novembro de 2008. Há que se considerar que cada evento apresenta peculiaridades espaciais e temporais que sempre irão dificultar a melhor performance do MAVIN. A principal conclusão é de que a padronização de um modelo de avaliação dos danos aponta para uma maior segurança na determinação de políticas públicas de prevenção e minimização dos danos. / Floods are among the main types of phenomena associated with socioeconomic and environmental damage. In the town of Blumenau country, 69 floods occurred with levels exceeding 8.5 m (maximum level of initiation of flooding), between the years of 1852 and 2008. The increasing reflection of these floods is accompanied by the socioeconomic development process of the region, reflected mainly in the characteristics of the land and the use of natural resources. In spite of public investment in containment and the advancements in hydro-meteorological monitoring alert systems, the damage have been recurring. This shows the vulnerability of the city against floods and at the same time, the skills of those affected to live with the risks. This study seeks, in effect, to identify the types of perceptions and attitudes that residents and businessmen in the urban area use to minimize the damages, in addition to the performances of public institutions of civil defense. The analysis of the damage is related to the historical events of 1983, 1984, 1992 and 2001. Initially two approaches for evaluation are developed. The first approach is a statistical analysis, resulting from the application of 387 interviews with residents and businessmen in the flood areas, and the second approach is an economic assessment of damage. The results of the two approaches were used to develop a model called MAVIN for tangible damage assessment associated with floods and flashfloods in the town of Blumenau. The results calculated by the model were considered good, although they differ significantly for extreme hydrometeorological events, such as the one of November 2008. One must consider that each event presents spatial and temporal peculiarities that will always hinder the best performance of MAVIN. The main conclusion is that the standardization of a model of assessing damage points out to greater certainty in determining public policies to prevention and minimize damage.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T11:35:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277972.pdf: 5512404 bytes, checksum: 9bf8cfcee2237ff1fad0523fe8adf5dd (MD5) / A teoria da geometria hidráulica visa contribuir com o entendimento das mudanças que ocorrem na forma dos cursos d'água naturais. A fim de contribuir com o gerenciamento dos recursos hídricos do Estado do Paraná o presente trabalho buscou analisar a geometria hidráulica das principais bacias hidrográficas paranaenses. Para isso, a geometria hidráulica foi analisada em determinadas seções transversais e ao longo de vários rios paranaenses. Para a análise da geometria de seção foram utilizados dados de 448 estações fluviométricas. Os expoentes obtidos das relações matemáticas da geometria hidráulica de seção foram agrupados por tipo de formação geológica. Os agrupamentos foram analisados por meio de diagramas triaxiais e assim foram identificadas as principais mudanças nas formas das seções localizadas em determinadas formações geológicas. A principal característica identificada dessa análise foi a alta estabilidade das margens dos canais. Além disso, observou-se que as seções transversais possuem forma retangular ou parabólica, na maioria dos rios ocorrem escoamentos supercríticos e a declividade dos canais aumenta mais rapidamente que a rugosidade. Para a análise da geometria ao longo dos rios foi determinada uma vazão com período de retorno de 1,58 anos. Essa vazão teve alta correlação com a área de drenagem das bacias. As relações dessa análise para os rios Piquiri e Ribeira mostraram que ao longo do canal a velocidade do fluxo diminui. No Rio das Cinzas observou-se que as mudanças no canal ocorrem praticamente pelo ajuste da profundidade e da largura ao longo do rio, pois, a velocidade é praticamente insensível à mudança de vazão. No Rio Iguaçu o trecho mais a montante e o trecho médio mostraram que a largura se modifica mais do que a profundidade e a velocidade. No trecho mais baixo do Rio Iguaçu a profundidade aumenta significativamente. Também foi encontrada alta correlação das áreas das seções transversais dos rios estudados com suas respectivas áreas de drenagem.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-25T14:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300032.pdf: 7255310 bytes, checksum: 3fdb72df5b4d497ac024915b78316edb (MD5) / No mundo, muitos mananciais de abastecimento apresentam água com qualidade inferior ao padrão estabelecido para consumo humano; situação preocupante, visto que muitas doenças podem ser transmitidas tanto pelo consumo quanto pelo contato com água contaminada. Dentre as enfermidades, pode-se citar a intoxicação da população pelo consumo de água contaminada por cianotoxinas, o que, em alguns casos, pode ser fatal. Várias são as técnicas para potabilização de água com elevada densidade de cianobactérias e microalgas; porém a filtração direta não pode ser citada como exemplo. O motivo dessa não utilização se dá pelo fato de, para esse tipo de água, haver uma rápida colmatação do filtro, além da possibilidade de transpasse de células e toxinas. Entretanto, fazendo-se uso de um processo de lavagem contínua, tal tecnologia apresenta-se como promissora. Na filtração direta, destaca-se a filtração ascendente, na qual a água escoa no sentido dos grãos mais grossos para os mais finos e emprega-se um único material filtrante (areia). A pesquisa em questão utilizou a dupla filtração: filtro de lavagem contínua e filtro ascendente para potabilização de água, objetivando, principalmente, a remoção de cianobactérias e microalgas. Três tipos de tratamento foram testados: Tratamento 1 # adição de coagulante na entrada do filtro de lavagem contínua; Tratamento 2 # adição de coagulante na entrada de ambos os filtros; e Tratamento 3 # adição de coagulante apenas na entrada do filtro ascendente; além disso, comparam-se, três taxas de filtração, 150, 200 e 250 m³.(m².d)-1, para o filtro ascendente. Os parâmetros avaliados foram: turbidez, cor aparente, cor verdadeira, carbono orgânico dissolvido (COD), absorbância 254 nm, pH, condutividade, sólidos dissolvidos totais (SDT), clorofila a, densidade de cianobactérias, concentração de saxitoxina, perda de carga e tempo de filtração. O sistema de dupla filtração estudado se mostrou eficiente para a remoção de cianobactérias e microalgas, em alguns casos a remoção foi de cerca de 96%, e vantajoso quanto aos serviços operacionais, tendo em vista que diminui as lavagens do segundo filtro, permitindo obter carreira de filtração de até 338 h e um grande aumento na produção efetiva de água. O emprego desse sistema de tratamento não provocou a lise celular e observou-se redução na concentração de cianotoxinas, tendo em vista que houve remoção de células de cianobactérias. / Worldwide, there is a significant amount of water source with quality below the standard for human use. Clearly, it is a worrying situation because too many diseases can be transmitted by contaminated water. Among the diseases, we ought to cite the intoxication of the population by consumption of water contaminated with cyanotoxins, which in some cases might be fatal. There are diversified techniques for treatment of water with high density of cyanbacteria and microalgae. However, direct filtration can not be considered one example. The reason is that, under such conditions, occurs a quick blinding of the filter. Furthermore, cells and toxins might run through. Surprisingly enough, using the continuous backwashing process, a promising technology reveals itself.The direct filtration, which is based on rising filtration, demands only one filtering material (sand) that flows water from coarse grains to the finest.Double filtering system was used: continuous backwashing filter and rising filter for water treatment. The main purpose was the removal of cyanobacteria and microalgae. Three different types of water treatment were tested: Treatment 1 # Coagulant addition at the intake of the continuous backwashing filter; Treatment 2 # Coagulant addition in both filters inlet; Treatment 3 # Coagulant addition at the intake of the upflow filter. Furthermore, a comparision of three filtration rates was made: 150; 200; 250 m³.(m².d)-1 for the upflow filter.The parameters evaluated were: turbidity, apparent color, true color, dissolved organic carbon (DOC), absorbance at 254nm, pH, conductivity, total dissolved solids (TDS), chlorophyll a, density of cyanobacteria, the concentration of saxitoxin, loss of load and filtering duration.In terms of operational services, the system has shown some advantages. For example, reducing the washes of the second filter, which permit a filtration run up to 338 hours. Consequently, the double filtering system achieves a large increment in effective water production. Moreover, this system did not cause cell lysis and we observed a reduction in concentration of cyanotoxins; facts that foster relevance, considering that there was cyanobacteria removal.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T15:37:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297992.pdf: 2026204 bytes, checksum: a88d716a37229ee880156f7a8afaebcc (MD5) / As emissões antrópicas de metano preocupam quanto à possibilidade de contribuição ao efeito estufa e aquecimento global. Desta forma, os Aterros Sanitários como grandes emissores de gás metano devem possuir sistemas capazes de diminuir as emissões através da drenagem, queima e/ou aproveitamento do metano gerado. Todavia, existem emissões fugitivas que escapam pela camada de cobertura dos aterros. Por este motivo tem-se estudado diferentes alternativas para utilização de bactérias metanotróficas, contidas no material de recobrimento dos aterros, para oxidar o metano. Os Biorecobrimentos de Oxidação Passiva do Metano (BOPM) buscam reduzir as emissões de metano durante e após a vida útil de um aterro sanitário. Diante deste fato a presente pesquisa teve como objetivo analisar a taxa de oxidação do metano com diferentes substratos potenciais, simulando através de ensaios de coluna a camada de cobertura dos aterros sanitários. Os substratos utilizados foram o solo de cobertura do aterro sanitário de Biguaçu (SC, Brasil); uma mistura de solo com lodos de estações de tratamento de esgoto e água e 15%, em peso, de cal; e uma mistura de solo com lodo de estação de tratamento de esgoto e 30%, em peso, de cal. Foi inserida uma mistura gasosa de 50% CH4 e 50% CO2 na parte inferior da coluna e ar atmosférico na parte superior da coluna. As dimensões da coluna foram 60 cm de altura e 15 cm de largura, possuindo 5 pontos de amostragem de gás a cada 10 cm e uma saída de gases na parte superior da coluna. Foram realizados ensaios de caracterização dos substratos no início e no final dos ensaios, objetivando avaliar as alterações no pH, teor de matéria orgânica e grau de saturação. A coleta e analise das amostras foi realizada por um analisador portátil infravermelho LAM 2000. O período de análise durou de 38 a 65 dias para cada substrato e a taxa de oxidação máxima de CH4 dos ensaios variou de 19,8 a 107,6 g CH4/m².dia, representando ganhos de eficiência de oxidação entre 52,3 e 73,3%. O tipo de substrato, o aumento da oferta de CH4 e ar atmosférico, além do grau de saturação foram os fatores mais susceptíveis para variar a taxa de oxidação. O substrato que apresentou o maior potencial de oxidação do CH4 foi a mistura de solo com lodos de estações de tratamento de esgoto e água e 15%, em peso, de cal, com uma taxa de oxidação de 107,6 g CH4/m².dia, demonstrando ser uma ótima opção para a utilização como biorecobrimento de aterros sanitários.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:06:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289193.pdf: 4908136 bytes, checksum: ddc4383ef13fa37d593197415896df3a (MD5) / Desastres naturais ocasionados por movimentos de encosta são verificados em todas as partes do mundo. Dentre os movimentos, um que merece destaque é conhecido como fluxo de detritos (debris flow). No Brasil, os estudos estão um pouco aquém da linha mundial, levando em consideração apenas a determinação dos locais propícios à ocorrência, desprezando a necessidade de se estimar o alcance e áreas afetadas pela passagem da massa deslocada. Como prova desta necessidade, nos meses de novembro e dezembro de 2008 o estado de Santa Catarina foi afetado por diversos desastres naturais relacionados a chuvas intensas prolongadas, dentre eles, fluxos de detritos. Rio dos Cedros, cidade da região norte do estado, registrou a ocorrência de diversos movimentos de encosta, dentre os quais, dois fluxos de detritos foram utilizados como estudo de caso para este trabalho. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi determinar o alcance da massa deslizada e avaliar os fatores condicionantes para este tipo de fenômeno. Para isso: (i) foram analisadas as chuvas que ocorreram no período, com a finalidade de caracterizar o evento; (ii) foram realizados levantamentos em campo de todo o caminho percorrido pelos fluxos, desde a ruptura até a deposição para posterior análise com dados encontrados na bibliografia e dados de saída do modelo FLO-2D; (iii) foram testadas formulações empíricas, a fim de verificar suas aplicabilidades para geração de dados de entrada para modelagem computacional da bacia do Rio Cunha; e por fim (iv) foi verificada a aplicabilidade e consistência dos dados gerados pelo modelo FLO-2D. Dentre os resultados ficou demonstrado a não possibilidade de se aplicar equações empíricas para determinar o volume total deslocado. Além disso, o modelo FLO-2D foi calibrado e validado apresentando um erro máximo no alcance de 118 m, o que representa uma diferença de 8,22% entre o valor obtido em campo e a pior simulação. Apesar de satisfatórios os resultados obtidos com o modelo, alguns pontos de não reprodução física do fenômeno ocorreram. Por fim, é demonstrada a necessidade da geração de dados de entrada confiáveis para aplicação deste tipo de modelo, bem como a necessidade de respostas rápidas para o levantamento destes fenômenos, pela rápida alteração das características do percurso e da área de deposição com o tempo decorrido.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-22T15:15:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232845.pdf: 1692251 bytes, checksum: 1c51f78a1a5ca87087817e01ebc2ae6c (MD5) / O uso racional da água compreende o controle de desperdícios e uma re-educação de hábitos e costumes. Esta re-educação está associada ao uso de fontes alternativas como, por exemplo, os efluentes tratados gerados na própria residência e a captação de águas pluviais, em substituição a água potável para fins que não seja o consumo humano. O uso de águas de chuva tem um longo histórico no mundo inteiro sendo utilizada para irrigação e mais recentemente, para promover descargas sanitárias e lavagem de roupas. Porém a sua captação esta associada a um regime de chuvas. Já a água cinza, proveniente das unidades hidro-sanitárias, menos a bacia sanitária, é caracterizada pelo seu regime regular de fornecimento. Dentro desta perspectiva, o objetivo deste trabalho é avaliar a potencialidade do reúso de água cinza misturada com água de chuva em uma residência unifamiliar. O projeto foi idealizado para uma unidade unifamiliar com 05 habitantes. A residência de estudo localiza-se no bairro Ratones, na cidade de Florianópolis/SC. As águas cinzas são compostas pelas águas geradas no lavatório, chuveiro e do tanque de lavar roupas. A água de chuva é proveniente de uma área de superfície de captação de 35m2. Para a quantificação da água cinza, foram instalados hidrômetros nas tubulações de alimentação de cada unidade hidro-sanitária. A chuva atmosférica foi quantificada através de um pluviômetro instalado na residência em estudo. A seqüência de tratamento da água cinza compreende uma caixa receptora das águas advindas das unidades hidráulico-sanitárias, um filtro de pedra, caixa de passagem para desinfecção com pastilhas de cloro e reservatório de água de reúso que posteriormente é misturada com a água de chuva no tanque de mistura. A água de chuva proveniente do telhado de cerâmica segue para as calhas, as quais possuem uma grade na parte superior do tubo de queda (PVC DN 100) para reter materiais grosseiros (folhas e galhos), e na seqüência vai para o reservatório de descarte da primeira água. O tratamento desta água coletada dá-se através de um filtro de areia sendo posteriormente armazenada na cisterna. A mistura das águas é bombeada para um reservatório superior e então utilizada. O monitoramento quanti-qualitativo das águas deu-se, durante um período de 12 meses, através da hidrometria e de coletas pontuais seguido de análises físico-químicas e bacteriológicas. A partir da medição do consumo de água por unidade sanitária, identificou-se uma demanda média de 57,7 L/dia para a bacia sanitária, 91,0 L/dia para o lavatório e chuveiro, 71,8 L/dia para o tanque de lavar roupas e 51,3 L/dia para a pia de cozinha. A partir dos dados de índice pluviométricos obtidos, obteve-se um valor médio 143,8 L/dia. Os resultados obtidos na caracterização da água cinza apresentaram uma grande amplitude dos valores obtidos. Na caracterização da água de chuva, o parâmetro E. Coli apresentou um valor médio de 13,6 NMP/100 ml na água de descarte e reduziu para uma concentração média de 4,5 NMP/100 ml pós filtro de areia. Observou-se também, que a água de chuva possui uma qualidade superior à água cinza, apresentando uma potencialidade de sua utilização na lavagem de roupas, pois os valores de dureza detectados conferem a essa uma característica de água não dura. A oferta das fontes alternativas de água supera a demanda para o reúso na descarga de bacia sanitária, apresentando potencialidades para o emprego em outros usos não potáveis, tais como, a rega de jardim e lavagem de veículos. Os moradores da residência na qual o estudo foi desenvolvido relatam uma satisfação com a qualidade visual da água empregada no reúso. The effective use of water is related to its wastefulness and a change in the population habits. This change concerns the use of alternative sources of water, as well as treated effluents from traditional households and the rainwater harvesting, substituting the use of potable water for another porpoise. The use of rainwater has been popular worldwide, being used mostly in irrigation systems and, recently it as been used for toilet flushing and laundry purposes. However, its harvesting is associated with the rein precipitation. The greywater, originated from the toilets, shower and washing sink/machines is characterized by its regular supply. Taking these aspects into account, the present study aims to evaluate the reuse potential of greywater and rainwater in combination from traditional households. The project was developed in a household with 05 family members. The household is located in the Ratones neighborhood, Florianópolis/SC. The greywater is composed by the water that comes from the hand basin, shower and washing sink/machine. The rainwater is provenient from a harvesting surface area of 35m2. Two hydrometers were installed in the feeding pipes from each sanitary equipment to estimate the greywater amount. The atmospheric rain was quantified with a pluviometer installed in the household. The sequence of the greywater treatment is composed by a receiving box that stores the water from the sanitary equipments, one rock filter, a tank for disinfection with chlorine tabs and reservoir with reused water that is mixed with rainwater in the mixed tank. The rainwater that comes from the ceramic roof goes to the gutters with a screen that retains all the coarse material (leaves and branches) and in sequence the water goes to a discharge reservoir. The treatment of this water is made with a sand filter, which is stored in the cistern afterwards. The combination of greywater and rainwater is pumped to a superior reservoir to be used. The quantitative and qualitative parameters of these wasters were monitoring within 12 months, trough hydrometric analysis, and sampling spots followed by physic, chemical and bacteriological analysis. Trough the water consumption estimation in each sanitary equipment, it was detected an average demand of 57,7 L/day for the toilet, 91,0 L/day for the hand basin and shower, 71,8 L/day for the washing machine/sink and 51,3 L/day for the kitchen sink. Considering the pluviometric data, it was observed an average value of 143,8 L/day. The obtained results from the greywater characterization presented a high variation. The rainwater presented an average value for E. Coli of 13,6 MPN/100 ml and it was reduced to 4,5 MPN/100 ml after sand filter. It can also noticed that the rainwater has a better quality when compared with the greywater, presenting a potential use for laundry purposes, due its higher hardness values. The utilization of alternative sources of water exceeds the demand for the reuse in flushing toilets, and it can be used for non-potable activities, as well as, garden watering and car washing. The household family members in study showed a good satisfaction with the visual quality of the reused water.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-22T18:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232888.pdf: 9017232 bytes, checksum: 85e6a9e825358195d48f397d81eec675 (MD5) / O emprego da tecnologia da filtração direta descendente não é recomendado para o tratamento de água proveniente de manancial com elevada densidade de cianobactérias. A sua aplicação poderia ser considerada apenas depois de um pré-tratamento da água. A ozonização é apresentada na literatura técnica especializada como capaz de promover uma remoção eficiente de cianobactérias. Contudo, a aplicação da ozonização antes da remoção das células de cianobactérias potencialmente tóxicas exige cautela, pois pode promover lise das células e, conseqüetemente, liberação de toxinas para a água. O presente trabalho investiga a ozonização como método alternativo de pré ou pós-tratamento para a filtração direta descendente na remoção de cianobactérias e saxitoxinas. A investigação experimental foi conduzida num sistema piloto construído numa estação de tratamento de água em Florianópolis, cujo manancial, a Lagoa do Peri, apresenta elevada densidade da espécie Cylindrospermopsis raciborskii. A concentração deste microrganismo durante todo o período desta pesquisa, variou entre 7,06x105 e 1,28x106 células/mL. Os experimentos foram agrupados em três fases. A fase 1 investigou somente a pré-ozonização em relação à duração das carreiras de filtração e à qualidade da água produzida. A dosagem de ozônio empregada foi de 1,0mgO3/L e o tempo de contato de 2,3 minutos. A ozonização foi investigada nas fases experimentais 2 e 3 como pré ou pós-tratamento à filtração direta descendente. As análises de qualidade da água nestas fases avaliaram a concentração de cianobactérias e saxitoxinas. Na fase 2 a pré-ozonização foi realizada com a dosagem de 2,0mgO3/L e o tempo de contato de 2,2 minutos, e a pós-ozonização com 1,0mgO3/L e 2,2 minutos. Na fase 3 a pré-ozonização foi realizada com a dosagem de 4,5mgO3/L e um tempo de contato de 5,0 minutos, e a pós-ozonização com 6,0mgO3/L e 5,5 minutos.O método de análise das saxitoxinas foi a cromatografia líquida de alta eficiência com derivatização pós-coluna e detecção por fluorescência. Os resultados demonstraram que a pré-ozonização reduziu a dosagem de coagulante em até 56%, e prolongou o tempo das carreiras de filtração em até 52%. Em relação à remoção de cianobactérias, o melhor desempenho foi obtido com a ozonização empregada como pré-tratamento. A taxa média de remoção de cianobactérias na pré-ozonização seguida de filtração direta descendente foi de 99,6%. Apesar da aparente eficiência, a densidade de cianobactérias na água filtrada, cerca de 4,4x103 células/mL, é considerada alta. A concentração de saxitoxinas presente na água da Lagoa do Peri esteve sempre muito baixa durante as investigações experimentais, em torno de 3,2 g/L eq. STX/L. Este fato contribuiu para que as concentrações na água tratada se aproximassem do limite de detecção do método de análise, o que prejudicou a avaliação da eficácia da pré e da pós-ozonização. Mesmo assim, pôde-se concluir que a pré-ozonização em composição com a filtração direta descendente foi mais eficiente na remoção de saxitoxinas. A concentração média de saxitoxinas na água produzida através desta composição foi de 0,02 g/L eq. STX/L. Apesar de inferior ao valor máximo permitido no padrão de potabilidade brasileiro, a concentração de saxitoxinas na água tratada não pode ser subestimada, uma vez que ainda não se conhecem as conseqüências de sua ingestão a longo prazo em baixas concentrações.