A utilização de água residuária doméstica na fertirrigação de culturas vegetais não produtoras de alimentos, mas de interesse zootécnico, é uma alternativa viável para o uso sustentável dos recursos hídricos. A busca de práticas agrícolas que proporcionem altas produtividades com sustentabilidade dos agroecossistemas tem sido um grande desafio. Assim, o objetivo deste estudo foi utilizar águas residuárias para plantio de sementes de Brachiaria brizantha cv Marandu como alternativa para produção de alimento animal em solos do Cerrado, bem como estudar os efeitos da fertirrigação sobre microbiota, bactérias fixadoras de nitrogênio (BFNs) e fungos micorrízicos (FMAs). Esses dois grupos microbianos são os principais microrganismos indicadores da fertilidade do solo. A água residuária utilizada foi obtida do efluente sanitário do Centro Universitário Luterano de Palmas (CEULP/ULBRA). Antes da aplicação do efluente no solo foram determinados os teores de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K), a condutividade elétrica, o pH, a demanda bioquímica de oxigênio (DBO), a demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais e contagens de coliformes totais e fecais. Os teores de NPK foram utilizados para determinação dos manejos de irrigação. Foram realizados cinco manejos ou tratamentos (T1 a T5). T1 e T2 foram os tratamentos que não receberam água residuária e T3 a T5 receberam, respectivamente, 20, 40 e 60% de NPK oriundos da água residuária. Esses manejos foram distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado com 20 parcelas e 4 repetições. Para investigar os efeitos dos manejos sobre as características químicas, físicas e microbiológicas do solo foram realizadas duas amostragens, sendo a primeira coleta feita antes da fertirrigação e outra no final do experimento. Para as análises da produtividade da massa verde vegetal e seca, e a composição bromatológica do xiii capim foram realizados três cortes da parte área da planta. Após aplicação da água residuária foram observadas alterações nas propriedades físicas e químicas do solo e na contagem de células microbianas viáveis. Entretanto, a adição de NPK oriundos da água residuária aumentou a abundância de BFNs e FMAs. A produtividade de massa seca foliar por hectare foi diretamente proporcional à concentração de NPK aplicada no solo. Além disso, comparando o manejo de adubação com NPK comercial (T2) com aqueles que receberam águas residuárias (T3, T4 e T5) observa-se que a utilização desse efluente não alterou a composição nutricional do capim Marandu. Portanto, o uso de água residuária mostrou ser uma alternativa viável e promissora para reuso dessa água em solo do Cerrado que é considerado pobre em nutriente, visando principalmente à produção de alimento animal. / The use of domestic sewage for irrigation of non-food crops, but of zootechnical interest, is a viable alternative for the sustainable use of water resources. The search for agricultural practices that provide high productivity with sustainability of agroecosystems has been a great challenge. So, this study were analyzed the changes in the community of nitrogen fixing bacteria (NFB) and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) after the use of domestic wastewater to irrigation of Brachiaria brizantha cv Marandu in Cerrado soil. These two microbial groups are the main microorganims indicative of soil fertility. The changes physical and chemical of the soil before and after the use of the fertigation, dry green mass and dry mass productivity and bromatological composition of the grass were analyzed. After the use domestic wastewater of the CEULP/ULBRA in soil to cultivation of B. brizantha cv Marandu, changes in the physical and chemical properties of the soil were observed. The use domestic wastewater did not change the viable microbial cell count. However, the addition of NPK from use domestic wastewater increased the abundance of NFBs and FMAs. The foliar dry mass productivity is highest in the treatments with domestic wastewater and bromatological composition of the grass not was affected by fertigation. Therefore, the NPK concentration added in the soil and the number of cuts contribute to a better nutritional composition of the grass that was cultivated with domestic effluent. Thus, adequate management makes possible the use of fertigation in Cerrado soil for the Marandu grass or other agricultural crop production.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2427_1.pdf: 3177004 bytes, checksum: 0dbb5a4c98105d774971ee7245a7a99b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Na região Nordeste, dadas as características marcantes da má distribuição sazonal e regional dos recursos hídricos, a prática de reúso deve ser incentivada. Muitas atividades não requerem água potável e dessa forma, centros urbanos destinariam água de melhor qualidade para fins mais nobres. Entretanto, a utilização de água proveniente de Estações de Tratamento de Esgoto - ETEs para descargas em vasos sanitários demanda um sistema duplo de distribuição, o que ainda está em fase de estudo, mas que já se mostrou viável. Com o objetivo de se avaliar a adequabilidade do uso de efluente de reator UASB (Reator Anaeróbio de Manta de Lodo) seguido por filtração terciária - Filtro rápido + FILAs (Filtro Intermitente em Leito de Areia), este sistema foi instalado, em escala piloto, na ETE Mangueira (Recife), tratando esgoto doméstico. O filtro rápido ascendente remove, principalmente, sólidos e turbidez, enquanto que os FILAs, além de removerem tais parâmetros são eficientes, também, na degradação da matéria orgânica, remoção de patógenos e nitrificação. O FR foi idealizado com camada suporte de seixo e leito de areia. Os FILAS foram construídos com camada suporte em brita e leito filtrante em areia. Foram construídos três FILAs variando-se o diâmetro efetivo: 0,5 , 0,7 e 1,2 mm. O experimento foi dividido em duas fases, de acordo com a frequência de aplicação dos FILAs: 8 e 16 vezes por dia. Os padrões de adequação para reúso urbano não-potável foram alcançados em grande parte do tempo. Houve nitrificação satisfatória nos FILAs, foram encontradas médias de turbidez no efluente dos FILAs (1, 2 e 3) de 14,44; 11,80; 11,18 NTU na FASE1 e 5,52; 3,88; 6,59 NTU na FASE2. A maior média de DBO5 no efluente foi de 21,94 mgO2/L. Os coliformes fecais no final do tratamento não se adequaram aos padrões de reúso, tendo apresentado menor valor médio no FILA 1 igual a 1,85·104 NMP/100mL

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4351_1.pdf: 3177004 bytes, checksum: 0dbb5a4c98105d774971ee7245a7a99b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Na região Nordeste, dadas as características marcantes da má distribuição sazonal e regional dos recursos hídricos, a prática de reúso deve ser incentivada. Muitas atividades não requerem água potável e dessa forma, centros urbanos destinariam água de melhor qualidade para fins mais nobres. Entretanto, a utilização de água proveniente de Estações de Tratamento de Esgoto - ETEs para descargas em vasos sanitários demanda um sistema duplo de distribuição, o que ainda está em fase de estudo, mas que já se mostrou viável. Com o objetivo de se avaliar a adequabilidade do uso de efluente de reator UASB (Reator Anaeróbio de Manta de Lodo) seguido por filtração terciária - Filtro rápido + FILAs (Filtro Intermitente em Leito de Areia), este sistema foi instalado, em escala piloto, na ETE Mangueira (Recife), tratando esgoto doméstico. O filtro rápido ascendente remove, principalmente, sólidos e turbidez, enquanto que os FILAs, além de removerem tais parâmetros são eficientes, também, na degradação da matéria orgânica, remoção de patógenos e nitrificação. O FR foi idealizado com camada suporte de seixo e leito de areia. Os FILAS foram construídos com camada suporte em brita e leito filtrante em areia. Foram construídos três FILAs variando-se o diâmetro efetivo: 0,5 , 0,7 e 1,2 mm. O experimento foi dividido em duas fases, de acordo com a frequência de aplicação dos FILAs: 8 e 16 vezes por dia. Os padrões de adequação para reúso urbano não-potável foram alcançados em grande parte do tempo. Houve nitrificação satisfatória nos FILAs, foram encontradas médias de turbidez no efluente dos FILAs (1, 2 e 3) de 14,44; 11,80; 11,18 NTU na FASE1 e 5,52; 3,88; 6,59 NTU na FASE2. A maior média de DBO5 no efluente foi de 21,94 mgO2/L. Os coliformes fecais no final do tratamento não se adequaram aos padrões de reúso, tendo apresentado menor valor médio no FILA 1 igual a 1,85·104 NMP/100mL

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rita de Cassia Vieira Alves.pdf: 644946 bytes, checksum: b2316d55cc4f8f29550f13f4c7ff77b9 (MD5) Previous issue date: 2009-07-08 / The increasing demand for good quality water for use in agriculture and the release of untreated domestic sewage are causes of serious environmental impacts. There are many benefits derived from the reuse of treated sewage in agriculture and various other anthropogenic activities, among them an economy in the use of potable water, the recycling of nutrients and the absence of pathogens. This study evaluated the effectiveness of four systems of post-treatment of UASB effluent, receiving domestic sewage, in terms of sanitary quality for reuse in agriculture and also some economic aspects inherent in this practice. The effluents from an anaerobic filter (AF), a horizontal rock filter (RF), a constructed wetland planted with Juncus species (JCW) and a series of five polishing lagoons (PL) were monitored weekly over a two year period for physico-chemical and microbiological parameters. The results obtained were subjected to three methods of statistical analysis namely: 1) Statistics describing distribution (Box Plots), 2) Analysis of Variance (ANOVA) for a single factor at a significance level of 5% and 3) the GT-2 method for measuring significant differences between treatments. According to the results obtained for the various treatments, effluent COD varied between 60 and 155mg O2 L-1 demonstrating good organic material removal but with no significant differences between the treatments except in the case of the polishing pond series (PL) where values were higher due to an observed high algal biomass concentration. The results obtained for VSS showed the same trends as for COD with good removal efficiency again except in the polishing ponds. The pH values of the effluents ranged between 7.3 and 8.5 with the highest pH observed in the PL due to intense algal photosynthesis. The pH values of all the effluents were within the ideal range for agricultural reuse (6.5 to 8.5) recommended by WHO. The systems removed all helminthes eggs and protozoan cysts. In terms of thermo-tolerant coliforms there was no significant difference in the removal efficiencies between the AF, RF and JCW with final effluent concentrations being suitable for restricted irrigation. The effluent from the PL was suitable for unrestricted irrigation according to the WHO guidelines (TTC <103 cfu/100ml). There was no significant difference between alkalinity in the effluents of the AF, RF and JCW but the PL effluent had the lowest alkalinity. The highest removal of macronutrients (N, P, K), was greatest in the JCW confirming the efficiency of macrophytes in this process. This research demonstrated that the UASB reactor showed good efficiency in terms of solids and organic material removal and of the post-treatment configurations only the PL system was suitable for unrestricted irrigation (WHO, 2006). / A crescente demanda do uso de água de boa qualidade em atividades agrícolas e os impactos ambientais causados pelo lançamento de esgotos domésticos sem tratamento são causas de sérios impactos ambientais. Em virtude dos inúmeros benefícios advindos do reúso de esgotos domésticos tratados na agricultura e em várias outras atividades antropogênicas, dentre eles a economia de água potável, a ciclagem de nutrientes e a ausência de organismos patogênicos, este trabalho avaliou a eficiência de quatro sistemas de pós-tratamento de esgoto doméstico efluente de reator UASB, quanto à sua qualidade sanitária para reúso agrícola e alguns aspectos econômicos inerentes a essa prática. Dessa forma, durante dois anos foram monitorados parâmetros físicos, químicos e microbiológicos dos efluentes de um Filtro Anaeróbio com Chicanas, um Leito de Brita, uma Terra Úmida Construída Vegetada com macrófita aquática juncus spp e de cinco Lagoas de Polimento operadas em série. Os resultados obtidos foram submetidos a três métodos estatísticos: (1) estatística descritiva de distribuição (Box Plot), (2) análise de variância (ANOVA) fator único, com nível de significância de 5%, e (3) o método GT-2, para constatação de ocorrência de diferença significativa entre os tratamentos. De acordo com os resultados obtidos a Demanda Química de Oxigênio dos sistemas de pós-tratamento variaram de 60 a 155mgO2.L-1 evidenciando boa eficiência na remoção de matéria orgânica, exceto na lagoa de polimento, onde foi observada a maior concentração devido o alto crescimento de massa algal. As concentrações de sólidos suspensos voláteis nos sistemas seguiram os comportamentos observados na demanda química de oxigênio, havendo boa eficiência de remoção, exceto na lagoa de polimento. O pH dos efluentes variou de 7,3 a 8,5, sendo o maior pH observado na LP devido à intensa atividade fotossintética das algas. O pH de todos os efluentes esteve dentro da faixa ideal para reúso agrícola (6,5 a 8,5) dos padrões de lançamento da OMS. Todos os sistemas com suas respectivas configurações, apresentaram eficiência na remoção total de ovos de helmintos e cistos de protozoários. Em relação à concentração de coliformes termotolerantes não houve diferença significativa de remoção entre o FAC, o LB e a TUCV, sendo suas concentrações condizentes com a adequação na modalidade de reúso agrícola restrito da OMS. O efluente da LP manteve-se dentro da faixa determinada pela OMS para reúso irrestrito (<103 UFC.100mL-1). Não houve diferença significativa de alcalinidade nos efluentes do FAC, LB e da TUCV, sendo a menor alcalinidade observada na LP. A maior remoção de macronutrientes (N,P,K) ocorreu na Terra Úmida Construída Vegetada, confirmando a eficiência das macrófitas nesse processo. Os resultados obtidos confirmaram a revisão de literatura em relação à eficiência de reatores UASB na remoção de sólidos e de material orgânico de esgotos domésticos para a etapa de pós-tratamento e que nas configurações dos sistemas, apenas o efluente da LP se enquadra nos padrões de qualidade sanitária de lançamento para reúso irrestrito da OMS (2006) no tocante á qualidade microbiológica.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Brazil has a sanitation service with greater deficit coverage, this factor, related to water pollution that receives the discharge of effluents untreated, mainly from domestic sources, as the collection and treatment do not exist or are inadequate. Discharging effluents directly into the ground without proper treatment can lead to contamination of water resources, soil and groundwater, according to local characteristics. Amid this reality, the degradation of natural resources on the campus of UFSM, due to increased academic population, has drawn attention of researchers and managers of the institution. There is a considerable extension of plants as weeds very close to launch domestic Campus of the University, such as Typha domingensis, which are responsible for much of retention of microorganisms in waste water releases and the study location does not exist until the when a microbiological control. This work is justified by the importance of analysis of environmental samples such releases and advocate methodologies for proving the presence of helminth eggs and oocysts of protozoa present in the rhizome of these plants. This factor becomes important by the fact that helminths and protozoa are great cause of gastrointestinal diseases and may, depending on habitat conditions, health and age, cause the individual to death. The study area was next to two buildings in the student's home with release of wastewater. The aim of this study was to develop a methodology to verify the presence of helminth eggs and oocysts of protozoa in the rhizosphere of weeds in natural environment, with release of sewage. The study was conducted in two phases, with the first phase analysis of helminth eggs and oocysts of protozoa present in twelve samples of waste water releases through Bailenger method that occurred during a period of three months, with analysis performed weekly. The second phase was to detect the presence of helminth eggs and oocysts of protozoa with a modified methodology in this paper, called Roberts & Wolff, for analysis of the rhizosphere of the rhizome of macrophyte Typha domingensis in 10 specimens of the plant, also with an approximate time of analysis of three months. The results of the first stage coincide with the data of some studies with wastewater. The results of the second phase even being positive for the presence of helminth eggs and oocysts of protozoa do not make it possible to compare, since there is the analysis results literature helminth eggs and oocysts of protozoa present in the rhizosphere of macrophyte Typha domingensis. As a result of the analysis of the first phase gave an average value of the presence of helminth eggs 112.4 eggs/ L FP35 and 113.5 eggs/ L FP50. Samples of Cryptosporidium sp all samples tested positive for the presence of oocysts and Giardia sp all were negative. In the second phase, we obtained a greater number of eggs found in a sample of one of the analyzed samples and other samples remained very close values of helminth eggs. In Cryptosporidium sp samples only the last three specimens was negative and Giardia sp only a sample of a specimen was positive. / O Brasil possui um serviço de saneamento com maior déficit de cobertura, fator esse, relacionado a poluição das águas que recebe o lançamento de efluentes sem tratamento, principalmente os de origem doméstica, uma vez que a coleta e o tratamento não existe ou é inadequado. O lançamento de efluentes diretamente no solo, sem tratamento adequado pode acarretar a contaminação dos cursos hídricos, do solo e da água subterrânea, de acordo com as características do local. Em meio a essa realidade, a degradação de recursos naturais no Campus da UFSM, devido ao aumento da população acadêmica, tem chamado atenção de pesquisadores e gestores da instituição. Há uma considerável extensão de plantas como macrófitas muito próximas aos lançamentos domésticos no Campus da Universidade, tais como a Typha domingensis, que são responsáveis por uma boa parte de retenção de microrganismos presentes em lançamentos de águas residuais e que no local estudado não existe até o momento um controle microbiológico. O presente trabalho justifica-se pela importância de análises de amostras ambientais desses lançamentos e de preconizar metodologias que possibilitem comprovar a presença de ovos de helmintos e oocistos de protozoários presentes no rizoma dessas plantas. Esse fator torna-se importante pelo fato que helmintos e protozoários são grande causadores de doenças gastrointestinais, podendo, em função das condições de habitat, saúde e idade, levar o indivíduo a morte. A área estudada foi próxima a dois prédios da casa do estudante com lançamento de águas residuais. O objetivo geral desse trabalho foi desenvolver metodologia para verificar a presença de ovos de helmintos e oocistos de protozoários na rizosfera de macrófitas em ambiente natural, com lançamento de efluentes sanitários. O estudo foi desenvolvido em duas fases, tendo como primeira fase a análise de ovos de helmintos e oocistos de protozoários presentes em doze amostras de lançamentos de águas residuais através do método de Bailenger que ocorreu durante um período de três meses, com análise realizadas semanalmente. A segunda fase foi detectar a presença de ovos de helmintos e oocistos de protozoários com uma metodologia modificada neste trabalho, denominada de Rodrigues & Wolff, para análise da rizosfera do rizoma da macrófita Typha domingensis em 10 exemplares da planta, também com um tempo aproximado de análise de três meses. Os resultados da primeira fase coincidem com dados de alguns estudos realizados com águas residuais. Os resultados da segunda fase, mesmo sendo positivos para a presença de ovos de helmintos e oocistos de protozoários não tornam possível a comparação, visto que não existe na literatura resultados de análise de ovos de helmintos e oocistos de protozoários presente na rizosfera da macrófita Typha domingensis. Como resultado das análises da primeira fase obteve-se um valor médio da presença de ovos de helmintos de 112,4 ovos/L na FP35 e 113,5 ovos/L na FP50. Nas amostras de Cryptosporidium sp todas as amostras deram positivas para a presença desse oocisto e Giardia sp todas deram negativas. Na segunda fase, obteve-se um maior número de ovos encontrados em uma das amostras de um dos exemplares analisados e as demais amostras mantiveram valores muito próximos de ovos de helmintos. Nas amostras de Cryptosporidium sp somente as dos últimos três exemplares deu negativo e Giardia sp somente em uma amostra de um exemplar deu positivo.

O estuário de Tramandaí, por localizar-se próximo à Região Metropolitana de Porto Alegre, maior aglomerado urbano do Estado do Rio Grande do Sul, recebe forte pressão antrópica devido ao turismo e ao crescimento desordenado dos municípios de Imbé e Tramandaí, situados às suas margens, sendo a contaminação por esgotos domésticos um dos problemas mais evidentes. O presente trabalho visou compreender esse problema em três etapas: estudo das principais forçantes hidrodinâmicas no estuário; caracterização físico-química das águas estuarinas, com levantamento dos pontos potencialmente liberadores de efluente e análise química e de vazão dos esgotos; análise dos efeitos provocados pelos esgotos sobre a macrofauna bentônica estuarina. As características hidrodinâmicas foram estudadas através da aplicação, sobre uma série temporal de nível da água, de técnicas de análise espectral, como a Transformada Rápida de Fourier, a análise harmônica e a decomposição através de um filtro Butterworth, e de um monitoramento das correntes, temperatura e salinidade durante cinco dias, três vezes ao dia, em cinco pontos diferentes. Para a caracterização físico-química, dados de temperatura da água, oxigênio dissolvido, transparência, coliformes, salinidade, P-total, N-amoniacal e DBO medidos pela FEPAM entre 1993 e 2005 foram examinados através de análises de agrupamento e componentes principais e de análise de variância. Para o levantamento dos esgotos foram percorridas as margens urbanizadas dos municípios de Imbé e Tramandaí, classificando os pontos qualitativamente como não contaminados, pouco contaminados e muito contaminados. As análises químicas foram realizadas em dois pontos de esgoto considerados muito contaminados, um em Imbé e um em Tramandaí e em três pontos de referência, um em Imbé, um em Tramandaí e um no pontal arenoso que divide as lagunas Tramandaí e Armazém. Foram realizadas ainda medidas de vazão em seis pontos de esgoto de ambos os municípios. As amostras de macroinvertebrados bentônicos foram coletadas nos mesmos pontos de esgoto de referência das coletas de água para as análises químicas. Os dados foram examinados através de análises de correspondência, agrupamento, escalonamento multidimensional não métrico e de análise de variância. Três oscilações atuam como as principais forçantes hidrodinâmicas no estuário: componente semi-diurna da maré astronômica, componente diurna da maré astronômica e componente submaré, que resulta de fenômenos meteorológicos. O monitoramento das correntes, temperatura e salinidade demonstrou como a interação entre as forçantes governa os movimentos de água no interior do estuário de Tramandaí. Os resultados da caracterização físico-química indicam que no verão as águas estuarinas são mais quentes, apresentam menor concentração de oxigênio dissolvido, maior transparência, maior número de coliformes e maior pH, enquanto que salinidade, Ptotal, N-amoniacal e DBO não apresentam um padrão sazonal. Foram identificados no total 45 pontos potencialmente lançadores de efluentes, sendo 19 classificados como muito contaminados, 6 como pouco contaminados e 20 como não contaminados, sendo que Tramandaí, apresenta mais pontos sob contaminação, quando comparada a Imbé. Entre os dois pontos muito contaminados selecionados para as análises químicas, porém, o de Imbé mostrou maior grau de contaminação do que o situado em Tramandaí. As análises de vazão revelaram que o volume de esgotos despejado no estuário ao ano é de aproximadamente 42258m³, inserindo em torno de 9t/ano de nitrogênio e 0,87t/ano fósforo. Quanto ao bentos, detectou-se que Laeonereis acuta, Heteromastus similis e Heleobia australis são as espécies mais resistentes aos esgotos, enquanto que os crustáceos parecem ser mais sensíveis. Os pontos sob influência de esgotos apresentaram menor densidade de organismos e menor riqueza a partir do início da temporada de veraneio, sugerindo um maior aporte de esgotos devido ao aumento populacional provocado pelo turismo. Tais impactos foram significativos apenas nos pontos mais próximos à liberação dos efluentes. / The estuary of Tramandaí, located near to Porto Alegre, the largest city in Rio Grande do Sul State, receives intense anthropogenic pressure due to the tourism and the growth of Tramandaí and Imbé cities along its margins. One of the most evident problems is the contamination by sewage. This study aims to understand that problem in three ways: studying the main hydrodynamic forces in the estuary; undertaking a physiochemical characterization of the estuarine waters, including a survey for sewage outfalls and the measurement of sewage flows; analyzing the sewage effects on the benthic macrofauna. The hydrodynamic characteristics were studied by applying Fast Fourier Transform, harmonic analysis and a Butterworth filter on a water level time series, and by monitoring the currents, water temperature and salinity for five days, three times a day, in five different points inside the estuary. The physiochemical characterization was carried out on water temperature, dissolved oxygen, transparency, coliforms, salinity, total phosphorus, ammonia and BOD data measured by FEPAM between 1993 and 2005, analyzed through cluster and principal components analysis and analysis of variance. The survey for sewage outfalls was accomplished in the urbanized margins of Imbé and Tramandaí municipalities. The points were classified as no contaminated, little contaminated and very contaminated. Two very contaminated sewage outfalls (the first one in Imbé and the other in Tramandaí) and in three reference places (Imbé, Tramandaí and the last one in the sand spit that separates Tramandaí lagoon from Armazém lagoon) were chosen for chemical analyses. Measures of sewage flow were also accomplished in six outfalls located in both municipalities. The samples of benthic macrofauna were collected in the same sewage and reference points chosen for the chemical analyses. Benthic data were examined through correspondence analyses, cluster analysis, nonmetric multidimensional scaling and analysis of variance. Three oscillations were the main hydrodynamic forces in the estuary: semidiurnal component of the astronomical tide, diurnal component of the astronomical tide and subtidal component, that results from meteorological phenomena. The monitoring of currents, water temperature and salinity showed how the interaction among the forces governs the movements of water inside the estuary of Tramandaí. The results of the physiochemical characterization indicate that in the summer the estuarine waters are hotter, show less concentration of dissolved oxygen, higher transparency, higher number of coliforms and higher pH, while salinity, total phosphorus, ammonia and BOD don't show a seasonal pattern. A total of 45 outfalls were identified; 19 were classified as very contaminated, 6 as little contaminated and 20 as no contaminated. Tramandaí presents more points under contamination than Imbé. However, among the two very contaminated outfalls selected for the chemical analyses, the one located in Imbé showed a larger degree of contamination than the outfalls located in Tramandaí. The flow measurements revealed that the volume of sewage spilled in the estuary is approximately 42258m³/year, inserting about 9t/year of nitrogen and 0,87t/year of phosphorus. Regarding the benthic macrofauna, it was detected that Laeonereis acuta, Heteromastus similis and Heleobia australis are the most resistant species to the sewage, while peracarid crustaceans seem to be more sensitive. The points under influence of sewage showed smaller densities of organisms and smaller richness than reference points. These impacts started in the beginning of the summer vacation season, suggesting an increase of sewage due to the population raise because of tourism, and were significant only in the points nearest to the sewage outfalls.

Muitos locais de mineração de carvão estão próximos a centros urbanos, coexistindo, nestas regiões, a drenagem ácida de minas (DAM) e os esgotos domésticos, sendo que, ambos os efluentes afetam a qualidade da água dos corpos receptores se ali lançados sem o devido tratamento. A drenagem ácida de minas afeta a qualidade da água baixando o pH, aumentando a acidez e acrescendo quantidades indesejáveis de ferro, manganês, alumínio, sulfatos e outros metais enquanto que o esgoto doméstico caracteriza-se pela presença de alcalinidade, matéria orgânica e microrganismos potencialmente patogênicos. Estudos anteriores demonstraram que a DAM pode ser utilizada como agente coagulante no tratamento físico-químico dos esgotos e, baseado nisto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o tratamento combinado da DAM com o esgoto doméstico de modo que também ocorra a redução dos metais e acidez presentes na DAM. O processo baseia-se no fato de que a alcalinidade do esgoto pode, pelo menos em parte, neutralizar a acidez da DAM, proporcionando uma economia no consumo de reagentes para a correção do pH. Com a elevação do pH, o ferro e o alumínio presentes na DAM sofrem hidrólise e coagulam na forma de hidróxidos dos referidos metais, separando-se da fase líquida na forma de um precipitado gelatinoso que carrea consigo os sólidos suspensos presentes no esgoto constituídos, principalmente, de matéria orgânica e microrganismos patogênicos, fósforo e nitrogênio. Assim, a metodologia do presente trabalho consistiu em realizar o tratamento em laboratório de ambos os efluentes considerando diferentes proporções de mistura. Nas condições empregadas no presente trabalho, obteve-se um efeito coagulante ótimo, em pH próximo a 7,0, para a proporção DAM:esgoto de 1:2, correspondendo a concentrações de Fe e Al acima de 80 mg/L na mistura. Para estas condições a redução de carga orgânica, nutrientes, metais e microrganismos foi elevada. A remoção de carga orgânica em termos de DQO foi 67%, a redução de nitrogênio foi de 40%, a redução de fósforo foi de 90% e a remoção de bactérias do grupo coliforme comparável aos processos convencionais de tratamento de esgoto sanitário. Dos metais presentes na DAM, o Fe e Al sofreram reduções de 99% e o Zn de 95%. O Mn, reduziu apenas 13 % na faixa de pH 7,0 utilizada no trabalho, sendo necessário tratamento adicional para atingir os limites de emissão previstos em legislação.A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que a mistura dos fluxos é uma alternativa para o tratamento combinado dos efluentes DAM e esgoto doméstico, onde coexistam em proporções e características físico-químicas definidas neste trabalho. / Many coal mining places are close to inhabited concentrations, where there are the acid mine drainage (AMD) and domestic sewage and both effluent affect the quality of water bodies if released without proper treatment. The AMD affects water´s quality decreasing pH, increasing acidity and the concentration of undesirable metals such as iron, manganese, aluminum, sulphates and other metals while the domestic sewage is characterized by the presence of alkalinity, organic matter and microorganisms, with possible presence of pathogenic. Previous studies have shown that the AMD can be used as an coagulant agent on physico-chemical treatment of sewage and, based on this, the aim of this work was to study the combined treatment of AMD and domestic sewage so that also occur metals and acidity reduction present in the AMD. The process is based on the fact that the sewage´s alkalinity could neutralize part of the AMD acidity, providing an economy in reagents for pH correction. At the same time, the pH increasing provides that the iron and aluminium present in the AMD, became hydrolyzed in the form of hydroxides of these metals, and provide a coagulation effect separating themselves from the liquid phase like as gelatinous precipitate which carry on suspended solids present in domestic sewage constituted mainly of pathogenic micro-organisms and organic matter, nitrogen and phosphorus. Thus, the methodology of the present work consisted of laboratory experiments considering different proportions of mixtures. Over the conditions employed in this work, the best coagulant effect was obtained with pH value around 7,0 and effluent proportion of 1:2 (DAM:sewage) corresponding to concentrations of Fe and Al above 80 mg/L in the mixture. For these conditions the organic load reduction, nutrients, metals and microorganisms was high. Removal of organic load in terms of COD was 67%, the reduction of nitrogen was 40%, phosphorus was 90% and the removal of bacteria of coliform bacteria group comparable to conventional processes for the treatment of sewage. The metals present in the AMD also was removed; the Fe and Al cut of 99% each and the Zn cut of 95%. The Mn, reduced only 13% in the range of pH 7.0 used at work, and additional treatment is needed to achieve the emission limits laid down in legislation for this metal. It was concluded that the combined treatment of AMD and sewage can be an alternative to reduce the pollutants load in sanitary effluents. From the results obtained, it can be concluded that the mixture flows is an alternative to the combined treatment of domestic sewage and DAM effluents, where they could coexist in the proportions and physico-chemical properties defined in this work.

Esta tese apresenta o estudo e aplicação de uma alternativa para o tratamento de águas residuárias municipais mediante integração de técnicas compactas de tratamento, visando adequar a qualidade do esgoto tratado às exigências ambientais, prevenir a eutrofização dos recursos hídricos e produzir água de boa qualidade para reúso em diversos fins, propiciando uma fonte alternativa de água. Para isso, foi projetada e construída uma estação de tratamento de esgotos domésticos, em escala piloto, que inclui um reator biológico anaeróbio (tipo UASB), seguido des flotação em dois estágios, para remoção adicional de matéria orgânica residual e nutrientes com obtenção de lodos separados (orgânico e inorgânico) e polimento final oxidativo (radiação ultravioleta). A qualidade da água obtida pelo sistema UASB e flotação em dois estágios foi comparada com a obtida pelo tratamento do efluente anaeróbio em uma lagoa de polimento, sistema largamente difundido no Brasil e outros países de clima ameno. A qualidade da água obtida em ambos os sistemas foi comparada com a requerida para reúso em diversos fins. O processo empregado potencializa o reaproveitamento dos resíduos sólidos, dentro do conceito de recuperação da matéria orgânica e nutrientes. Os resultados são discutidos em termos dos parâmetros biológicos, físico-químicos e operacionais envolvidos. / This thesis presents the study and application of an alternative for the treatment of municipal wastewater through the integration of compact treatment techniques, aiming at improving the quality of treated sewage to meet environmental requirements, prevent eutrophication of water resources and produce good quality water for reuse in various purposes, providing an alternative source of water. It was designed and built a wastewater treatment of domestic sewage in a pilot scale, which includes an anaerobic biological reactor (UASB type), followed by flotation in two stages to obtain separated sludges (organic and inorganic) and final disinfection (ultraviolet radiation). The quality of water obtained by UASB system and two stages flotation followed by UV was compared with that obtained by treatment of anaerobic effluent polishing pond system, widespread in Brazil and other countries with mild climatic conditions. The quality of water obtained in both systems is compared to that required for reuse in different purposes. The process employed enhances the recycling of solid waste within the concept of recovery of organic matter and nutrients. The results are discussed in terms of biological, physical, chemical and operational involved.

A área pesquisada representa uma das regiões mais desenvolvidas do Rio Grande do Sul, caracterizada pelo crescimento exponencial das atividades industriais e da agricultura e conseqüentemente, maior intensidade de urbanização. Resultante desta situação, o despejo de esgotos cloacais e efluentes industriais e da agricultura sobre os corpos d’água, sem um tratamento adequado e um saneamento precário, ocasiona a contaminação do meio e compromete os processos ecológicos nos ecossistemas aquáticos. Assim, os ensaios de toxicidade são ferramentas extremamente úteis na avaliação de potenciais tóxicos, permitindo observar o efeito tóxico total dos efluentes e detectando as possíveis interações entre seus componentes. Este trabalho objetivou adaptar o Teste de Assimilação e Dissimilação (Teste A-D) para sua aplicação em águas e sedimentos altamente poluídos por efluentes cloacais e industriais, como método de orientação para identificação das áreas de risco ecológico e como base para um programa de outros testes mais complexos. Adiciona-se o interesse dos órgãos ambientais municipais diante da inexistência de informação sobre o impacto de metais e nutrientes na região e da possibilidade de melhoria da qualidade de água. Para a padronização do método, havia a necessidade de eliminar as influências dos nutrientes e da alta DBO, responsáveis por uma alta taxa de produção e consumo de oxigênio pelas culturas de Clorofíceas e bactérias aeróbias adaptadas ao consumo de extrato de carne granulado, superando assim, uma provável inibição. Com esta finalidade, as amostras de água superficial foram testadas sem pré-tratamento ou in natura e com os pré-tratamentos: esterelização, decantação e aeração, homogeneização e aeração e filtração e aeração. Com o sedimento superficial, foram desenvolvidos ensaios com a solução elutriato. As amostragens de água e sedimento superficial compreenderam 5 locais no período inverno/05 e verão/06 e as análises físicas e químicas foram comparadas aos valores das normas ambientais nacionais e internacionais vigentes. Os elevados níveis de níquel, cobre, fosfato e condutividade estão associados com a alteração da qualidade da água da BH do Arroio Tega. O grau de contaminação dos sedimentos por metais é compatível com locais fortemente poluídos para cobre, cromo, níquel e zinco. As condições de manutenção do Teste A-D foram aperfeiçoadas em relação à norma original. Com o sedimento, os Testes A apresentaram inibição da fotossíntese e os Testes D, aceleração da respiração, mostrando sensibilidades opostas, não havendo uma complementação dos processos autotrófico e heterotrófico. Com a água, o pré-tratamento esterelizado apresenta as maiores porcentagens de inibição do PPO e PCO. Os resultados apresentam possibilidade de aplicação do Teste A-D na avaliação da toxicidade e monitoramento de efluentes e águas superficiais. Este método mostrou ser um procedimento operacional simples e rápido, aplicável simultaneamente a um grande número de amostras e de baixo custo. / The researched area represents one of the most developed areas of Rio Grande do Sul, it is characterized by the exponential growth of the industrial and agriculture activities, thus leading to larger urbanization intensity. As a result of this situation, the spilling of sink sewers, industrial and agriculture sewage in the bodies of water, without an appropriate treatment and a precarious sanitation, causes the contamination of the environment and overturns ecological processes in aquatic ecosystems. To such an extent, toxicity analysis are extremely useful tools in the evaluation of toxicant potentials, allowing to observe the total toxicant effect of the sewage and detecting the possible interactions among their components. This study had the purpose to adapt the Test of Assimilation and Dissimilation (A-D Test) for its application in waters and sediments highly polluted by sink sewage as an orientation method for identification of the areas of ecological risk and as a base for a program of other more complex tests. It’s remarkable the sum up interest of the municipal environmental agencies, due to the inexistence of information on the impact of metals and nutrients in the area and the possibility to improve the quality of water.For the standardization of the method, there was the necessity to eliminate the influences of the nutrients and the high BOD (Biochemical Oxygen Demand), responsible for an upper production and consumption rates of oxygen for the cultures of Cloroficeas (freshwater green algae) and aerobic bacterium adapted to the consumption of granulated meat extract, surpassing, in this way, a probable inhibition. Regarding this purpose, the samples of superficial water were tested without pretreatment or in natura and with the pretreatments: sterilization, decantation and aeration, homogenization and aeration and filtration and aeration. To the superficial sediment, analysis were developed with the elutriate testing solution. The samplings of water and superficial sediment comprised five places in the period winter/2005 and summer/2006 and the physical and chemical analyses were compared to the values of the national and international environmental norms effective nowadays. The high levels of nickel, copper, phosphate and conductivity are associated with changes in water quality of Tega's HB (Hydrographic Basin). The scale of contamination of the sediments for metals it’s compatible with places heavily polluted for copper, chrome, nickel and zinc. The conditions of maintenance of the AD Test were improved in relation to the original norm. To sediment, the Assimilation tests presented inhibition of the photosynthesis and the Dissimilation tests, acceleration of the breathing, showing opposite sensibilities, so there wasn’t a complementation of the autotrophic and heterotrophic processes. To water, sterilized pretreatment presents the largest percentages of inhibition of POP and COP. The results show the possibility of application of the Test A-D in the evaluation of the toxicity and effluents and superficial waters monitoring. This method showed to be a simple and fast operational procedure, applicable simultaneously to a great number of samples and at a very low cos

A área pesquisada representa uma das regiões mais desenvolvidas do Rio Grande do Sul, caracterizada pelo crescimento exponencial das atividades industriais e da agricultura e conseqüentemente, maior intensidade de urbanização. Resultante desta situação, o despejo de esgotos cloacais e efluentes industriais e da agricultura sobre os corpos d’água, sem um tratamento adequado e um saneamento precário, ocasiona a contaminação do meio e compromete os processos ecológicos nos ecossistemas aquáticos. Assim, os ensaios de toxicidade são ferramentas extremamente úteis na avaliação de potenciais tóxicos, permitindo observar o efeito tóxico total dos efluentes e detectando as possíveis interações entre seus componentes. Este trabalho objetivou adaptar o Teste de Assimilação e Dissimilação (Teste A-D) para sua aplicação em águas e sedimentos altamente poluídos por efluentes cloacais e industriais, como método de orientação para identificação das áreas de risco ecológico e como base para um programa de outros testes mais complexos. Adiciona-se o interesse dos órgãos ambientais municipais diante da inexistência de informação sobre o impacto de metais e nutrientes na região e da possibilidade de melhoria da qualidade de água. Para a padronização do método, havia a necessidade de eliminar as influências dos nutrientes e da alta DBO, responsáveis por uma alta taxa de produção e consumo de oxigênio pelas culturas de Clorofíceas e bactérias aeróbias adaptadas ao consumo de extrato de carne granulado, superando assim, uma provável inibição. Com esta finalidade, as amostras de água superficial foram testadas sem pré-tratamento ou in natura e com os pré-tratamentos: esterelização, decantação e aeração, homogeneização e aeração e filtração e aeração. Com o sedimento superficial, foram desenvolvidos ensaios com a solução elutriato. As amostragens de água e sedimento superficial compreenderam 5 locais no período inverno/05 e verão/06 e as análises físicas e químicas foram comparadas aos valores das normas ambientais nacionais e internacionais vigentes. Os elevados níveis de níquel, cobre, fosfato e condutividade estão associados com a alteração da qualidade da água da BH do Arroio Tega. O grau de contaminação dos sedimentos por metais é compatível com locais fortemente poluídos para cobre, cromo, níquel e zinco. As condições de manutenção do Teste A-D foram aperfeiçoadas em relação à norma original. Com o sedimento, os Testes A apresentaram inibição da fotossíntese e os Testes D, aceleração da respiração, mostrando sensibilidades opostas, não havendo uma complementação dos processos autotrófico e heterotrófico. Com a água, o pré-tratamento esterelizado apresenta as maiores porcentagens de inibição do PPO e PCO. Os resultados apresentam possibilidade de aplicação do Teste A-D na avaliação da toxicidade e monitoramento de efluentes e águas superficiais. Este método mostrou ser um procedimento operacional simples e rápido, aplicável simultaneamente a um grande número de amostras e de baixo custo. / The researched area represents one of the most developed areas of Rio Grande do Sul, it is characterized by the exponential growth of the industrial and agriculture activities, thus leading to larger urbanization intensity. As a result of this situation, the spilling of sink sewers, industrial and agriculture sewage in the bodies of water, without an appropriate treatment and a precarious sanitation, causes the contamination of the environment and overturns ecological processes in aquatic ecosystems. To such an extent, toxicity analysis are extremely useful tools in the evaluation of toxicant potentials, allowing to observe the total toxicant effect of the sewage and detecting the possible interactions among their components. This study had the purpose to adapt the Test of Assimilation and Dissimilation (A-D Test) for its application in waters and sediments highly polluted by sink sewage as an orientation method for identification of the areas of ecological risk and as a base for a program of other more complex tests. It’s remarkable the sum up interest of the municipal environmental agencies, due to the inexistence of information on the impact of metals and nutrients in the area and the possibility to improve the quality of water.For the standardization of the method, there was the necessity to eliminate the influences of the nutrients and the high BOD (Biochemical Oxygen Demand), responsible for an upper production and consumption rates of oxygen for the cultures of Cloroficeas (freshwater green algae) and aerobic bacterium adapted to the consumption of granulated meat extract, surpassing, in this way, a probable inhibition. Regarding this purpose, the samples of superficial water were tested without pretreatment or in natura and with the pretreatments: sterilization, decantation and aeration, homogenization and aeration and filtration and aeration. To the superficial sediment, analysis were developed with the elutriate testing solution. The samplings of water and superficial sediment comprised five places in the period winter/2005 and summer/2006 and the physical and chemical analyses were compared to the values of the national and international environmental norms effective nowadays. The high levels of nickel, copper, phosphate and conductivity are associated with changes in water quality of Tega's HB (Hydrographic Basin). The scale of contamination of the sediments for metals it’s compatible with places heavily polluted for copper, chrome, nickel and zinc. The conditions of maintenance of the AD Test were improved in relation to the original norm. To sediment, the Assimilation tests presented inhibition of the photosynthesis and the Dissimilation tests, acceleration of the breathing, showing opposite sensibilities, so there wasn’t a complementation of the autotrophic and heterotrophic processes. To water, sterilized pretreatment presents the largest percentages of inhibition of POP and COP. The results show the possibility of application of the Test A-D in the evaluation of the toxicity and effluents and superficial waters monitoring. This method showed to be a simple and fast operational procedure, applicable simultaneously to a great number of samples and at a very low cos