Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2018-02-07T15:18:18Z No. of bitstreams: 1 Diss Silvana Zuge 2017.pdf: 3567637 bytes, checksum: 63ab9afd1ab232d086f423e176348cb4 (MD5) / Rejected by Vanessa Dias (vanessa.dias@unipampa.edu.br), reason: Andréa Devolvido conforme solicitado, atenta a política de metadados pois estão faltando campos obrigatórios como o dc type on 2018-02-08T13:13:05Z (GMT) / Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2018-02-09T11:24:34Z No. of bitstreams: 2 Diss Silvana Zuge 2017.pdf: 3567637 bytes, checksum: 63ab9afd1ab232d086f423e176348cb4 (MD5) Produção educacional_para_entraga_final.pdf: 1428201 bytes, checksum: f27e8c65a399b17798654d793a5bec48 (MD5) / Approved for entry into archive by Dayse Pestana (dayse.pestana@unipampa.edu.br) on 2018-02-15T12:22:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Diss Silvana Zuge 2017.pdf: 3567637 bytes, checksum: 63ab9afd1ab232d086f423e176348cb4 (MD5) Produção educacional_para_entraga_final.pdf: 1428201 bytes, checksum: f27e8c65a399b17798654d793a5bec48 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-15T12:22:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Diss Silvana Zuge 2017.pdf: 3567637 bytes, checksum: 63ab9afd1ab232d086f423e176348cb4 (MD5) Produção educacional_para_entraga_final.pdf: 1428201 bytes, checksum: f27e8c65a399b17798654d793a5bec48 (MD5) Previous issue date: 2017-07-14 / Este trabalho se insere no âmbito do ensino de química na educação básica, explorando espe-cificamente os conceitos de substâncias puras, misturas e métodos de separação por meio de atividades experimentais investigativas com o uso de um modelo em microescala de uma es-tação de tratamento de água. Os participantes da pesquisa foram alunos de 9º ano do Ensino Fundamental e a proposta educacional foi aplicada numa escola pública estadual da cidade de São Borja, Rio Grande do Sul no componente curricular de ciências. Foi utilizado como refe-rencial teórico a teoria da aprendizagem significativa de Ausubel em conjunto com o projeto de atividades que permitiram a participação ativa dos estudantes durante a construção do co-nhecimento. Neste trabalho são apresentadas três produções técnicas que foram desenvolvi-das, sendo elas: (i) um teste de conhecimentos contendo questões de múltipla escolha valida-das utilizando índices de dificuldade e de discriminação, (ii) um protótipo de uma estação de tratamento de água em pequena escala utilizando materiais de baixo custo e que procurou replicar alguns processos de separação de misturas utilizados em tratamento de água em larga escala e (iii) uma sequência didática com cinco atividades com o objetivo de contribuir para a aprendizagem dos conceitos de substâncias puras, misturas e processos de separação de mistu-ras com o foco no uso de atividades experimentais com o protótipo da estação de tratamento de água e uma visita técnica à estação de tratamento de água da cidade de São Borja. A meto-dologia da pesquisa incluiu métodos quantitativos e qualitativos para avaliação da eficácia da sequência didática quanto à compreensão e o desempenho dos alunos acerca dos temas pro-postos. Os instrumentos de coleta de dados foram guias de atividades práticas respondidos pelos participantes da pesquisa, um teste conhecimentos e um teste de motivação para apren-der, ambos aplicados antes e após a aplicação da sequência didática, um questionário de opi-nião dos participantes e as observações da professora pesquisadora. O teste de hipótese não paramétrico pareado e unilateral de Wilcoxon indicou uma melhoria estatisticamente signifi-cativa no desempenho dos participantes no teste de conhecimento após a aplicação da sequên-cia didática. O ganho de aprendizagem normalizado médio para o teste de conhecimentos foi de 61,8%, indicando que para a turma como um todo houve um ganho significativo de apren-dizagem após a aplicação da sequência didática proposta. Os resultados dos testes de motiva-ção para aprender indicaram que os alunos da turma apresentavam uma motivação para aprender próximo do centro da escala utilizada. As análises das respostas dos participantes aos guias de atividades e questionário de opinião indicaram que os alunos participaram efeti-vamente das atividades e exercitaram suas habilidades de observação. Nas respostas aos guias de atividades observou-se uma tendência dos alunos em limitarem suas concepções de subs-tância pura e mistura aos aspectos macroscópicos, sendo recomendado, portanto que o profes-sor intensifique suas discussões referentes aos conceitos de mistura e substância pura na esca-la de dimensões atômicas. Concluímos que ensino dos conceitos de substâncias puras, mistu-ras e métodos de separação com a utilização de um protótipo de estação de tratamento de água e atividades participativas tem potencial para contribuir para melhoria do aprendizado destes conceitos e promover a aproximação da realidade local e os conceitos químicos. / This study falls within the scope of basic education chemistry teaching, specifically exploring the concepts of pure substances, mixtures and separation methods through experimental in-vestigative activities using a microscale model of a water treatment plant. The research partic-ipants were 9th grade students of elementary school and the educational proposal was applied at a public state school in the city of São Borja, Rio Grande do Sul, in the curricular compo-nent of science. Ausubel's theory of meaningful learning was used as a theoretical reference in conjunction with the project of activities that allowed the active participation of students dur-ing the construction of knowledge. This work presents three technical productions that were developed: (i) a knowledge test containing multiple choice questions validated using difficul-ty and discrimination indexes, (ii) a small scale prototype of a water treatment plant using low cost materials and sought to replicate some processes of separation of mixtures used in water treatment in large scale and (iii) a didactic sequence with five activities with the objective of contributing to the learning of the concepts of pure substances, mixtures and mixture separa-tion processes with the focus on the use of experimental activities with the prototype of the water treatment plant and a technical visit to the water treatment plant of the city of São Bor-ja. The research methodology included quantitative and qualitative methods for evaluating the effectiveness of the didactic sequence regarding students' comprehension and performance on the proposed topics. The data collection instruments were guides of practical activities an-swered by the participants of the research, a test of knowledge and a test of motivation to learn, both applied before and after the application of the didactic sequence, a questionnaire of opinion of the participants and the observations of the researcher. Wilcoxon's unilateral non-parametric hypothesis test indicated a statistically significant improvement in the performance of participants in the knowledge test after the application of the didactic sequence. The aver-age standardized learning gain for the knowledge test was 61.8%, indicating that for the class as a whole there was a significant learning gain after the application of the proposed didactic sequence. The results of the motivation for learning tests indicated that the students in the class had a motivation to learn near the center of the scale used. The analyzes of the partici-pants' responses to the activity guides and opinion questionnaire indicated that the students participated effectively in the activities and exercised their observation skills. In the responses to the activity guides it was observed a tendency of the students to limit their conceptions of pure substance and mixture to the macroscopic aspects, being recommended, therefore, that the teacher intensifies his discussions regarding the concepts of mixture and pure substance in the atomic scale. We conclude that teaching of the concepts of pure substances, mixtures and separation methods with the use of a prototype of a water treatment plant and participatory activities has the potential to contribute to improve the learning of these concepts and promote the approximation of local reality and chemical concepts.

O fósforo é apontado como o principal responsável pelo enriquecimento nutricional de mananciais de abastecimento público, desencadeando por meio do fenômeno de eutrofização, a floração de grupos algais tóxicos e, portanto a sua remoção passa a ter grande significado para a saúde pública e para o meio ambiente. O presente trabalho foi desenvolvido com os objetivos de: avaliar a eficiência de remoção de fósforo do efluente de um sistema convencional de lodos ativados (Estação de Tratamento de Esgotos de Barueri) pelo lodo de uma estação de tratamento de água, que utiliza sulfato de alumínio como coagulante (Estação de Tratamento de Água do Alto Cotia) e verificar a influência das seguintes variáveis nesta remoção: tempo de permanência do lodo no decantador, dosagem de lodo, potencial zeta, teor de matéria orgânica no lodo, pH da mistura lodo/efluente e uso de polímero na coagulação/floculação da água bruta. Para o desenvolvimento prático da pesquisa, foram realizados ensaios de jarros, variando as condições operacionais, de tal forma a averiguar o efeito das variáveis mencionadas anteriormente na remoção do fósforo. Observou-se que esta remoção era dependente do pH; da dosagem de lodo; do tempo de permanência do mesmo no decantador; do tempo de mistura e da presença de polímero. Independia do potencial zeta e do tempo de sedimentação. A máxima remoção obtida foi de 100% (concentração inicial de 2,9 mg P/L), em pH de 4,5, com dosagem de 37 mg lodo/L, tempo de mistura de 15 minutos a 40 s-1 de gradiente, tempo de sedimentação de 30 minutos, tempo de permanência do lodo no decantador de 80 dias, sem polímero. Nestas condições, a concentração de fósforo do efluente tratado foi de 0,01mg P/L. Os resultados obtidos no presente trabalho sinalizam uma alternativa tecnológica, que pode vir a ser utilizada em projetos sustentáveis, em que as estações de tratamento de esgotos e estações de tratamento de água sejam planejadas de forma integrada, considerando o reaproveitamento e encaminhamento do lodo de ETA como insumo a ser utilizado no fim do processo de tratamento de esgotos para remoção de fósforo do efluente final, em consonância com os conceitos de produção mais limpa na busca da qualidade. / Phosphorus is considered as the main responsible for the nutritional enrichment of reservoirs of public drinking water supplies, because eutrophication process has resulted in toxic algae blooms, and therefore its removal has a great significance since these toxins represent a public health risk and environment. The aim of this research work was to evaluate the efficiency of removal of phosphate from activated sludge process (Barueri Wastewater Treatment Plant) by sludge from water treatment plant that uses aluminum sulfate as coagulant (WTP Alto Cotia) and verify the influence of following operational parameters in this removal: aging of sludge, sludge dose, zeta potential, mixing time, sedimentation time, concentration of organic matter, pH and use of polymer in coagulation/flocculation process. For the experimental research, the jar tests were operated with different conditions. The removal of phosphate was dependent of pH, sludge dose, aging of sludge, mixing time and presence of polymer. It was independent of zeta potential and sedimentation time. It was verified that maximum efficiency of phosphate removal was around 100% (initial concentration = 2,9 mgP/L), in pH 4,5 with the use of 37 mg of sludge from Alto Cotia Water Treatment Plant per liter of effluent from Barueri Wastewater Treatment Plant, with a mixing time of 15 minutes at 40 s-1, 30 minutes for sedimentation time, 80 days for aging of sludge, without polymer. Under these conditions it was obtained phosphate concentrations around 0,01mgP/L. Results obtained in this research work show a technological alternative, that can be used in projects, that sewage and water treatment plants can be planned together, considering the reuse and forwarding the water treatment plant sludge as beneficial use in the end of the sewage treatment process for the phosphorus removal, in consonance with concepts of a cleaner production practices in Environmental Management Systems.

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-04-10T19:29:16Z No. of bitstreams: 1 influencia_variabilidade.pdf: 2460487 bytes, checksum: 14d53357bd40cb3e9c4c2a4ec2ac0ec8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-10T19:29:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 influencia_variabilidade.pdf: 2460487 bytes, checksum: 14d53357bd40cb3e9c4c2a4ec2ac0ec8 (MD5) Previous issue date: 2014-11-27 / Nenhuma / As estações de tratamento de água (ETA) são consideradas fontes de poluição, por gerarem resíduos sólidos como subproduto do próprio processo de tratamento. Por falta de adoção das políticas específicas de gerenciamento pelas ETAS, o lodo de estação de tratamento de água (LETA) tem sido disposto de forma ambientalmente inadequada, em cursos d'água. Uma alternativa viável seria a utilização deste LETA na fabricação de cerâmica vermelha destinada a construção civil, sendo assim, este trabalho tem por objetivo avaliar a influência da composição química do LETA, alterado pela qualidade da água a ser tratada, nas propriedades de cerâmica vermelha produzidas com este resíduo. Para atingir a finalidade proposta utilizaram-se 3 amostras de LETA, coletadas em Agosto de 2013, Dezembro de 2013 e Março de 2014 e uma amostra de argila, que foi amostrada em uma Olaria localizada em Porto Alegre – RS. A metodologia dividiu-se em coleta e caracterização das matérias primas, produção das 4 cerâmicas diferentes e caracterização das propriedades químicas, físicas e mecânicas das cerâmicas. O LETA foi prensado com adição de Cal para a retirada de excesso de água em um filtro prensa e caracterizado por meio dos ensaios de sólidos totais, fixos e voláteis, FRX, DRX, solubilização e lixiviação. Na argila, o LETA prensado foi empregado em adição de 5% em relação à massa total e então homogeneizado para a realização da extrusão dos corpos de prova. Os corpos de prova foram sinterizados em forno mufla nas temperaturas de 800°C, 950°C e 1050°C. As cerâmicas foram caracterizadas quanto à composição química e mineralógica, perda ao fogo e caracterização ambiental. Analisou-se a retração linear, a absorção de água e resistência à flexão dos corpos de prova. A composição química do LETA apresentou influência significativa nas propriedades estudadas das cerâmicas sinterizadas à 950ᵒC e 1050ᵒC, sendo que a propriedade mais afetada foi a absorção de água inicial sinterizada em 950ᵒC, obtendo-se um acréscimo de 61% nos corpos de prova B e 12% nos corpos de prova CPD em relação as cerâmicas de referência. Na temperatura de 1050ºC as cerâmicas apresentaram problema de baixa absorção de água. Nas cerâmicas sinterizadas à 800ºC as propriedades físicas e mecânicas não foram alteradas significativamente pela adição de lodo, mostrando-se viável a adição de LETA na cerâmica sinterizada nesta temperatura. / The water treatment plants (WTP) are considered point sources of pollution, for generating solid waste as a byproduct of the treatment process itself. For lack of adoption of specific management policies by WTP, the WTS has been disposed of improperly in environmentally watercourses. A viable alternative would be to use this WTS in the manufacture of red ceramic intended for construction, so this work aims to evaluate the influence of the chemical composition of the WTS, as amended by the water quality be treated in the properties of red pottery produced with this residue. To reach the proposed aim we used three samples of WTS, collected in August 2013, December 2013 and March 2014 and a sample of clay, which was sampled in a Pottery located in Porto Alegre - RS. The methodology divided into collecting and characterization of raw materials, production of 4 ceramics and characterization of different chemical, physical and mechanical properties of ceramics. The WTS was pressed with addition of lime for the removal of excess water and characterized by means of tests solids, fixed and volatile, XRF, XRD, solubilization and leaching. In clay, the WTS go been employed in addition of 5% relative to the total mass, and then homogenized for carrying out the extrusion of test specimens. The specimens were sintered in a muffle furnace at temperatures of 800°C, 950°C and 1050°C. The ceramics were characterized for chemical and mineralogical composition, loss on ignition and environmental characterization. We analyzed the linear shrinkage, water absorption and flexural strength of the ceramics. The chemical composition of WTS significantly affecting the properties of the ceramic sintered on 950ᵒC and 1050ᵒC, being the most affected absorption property was on 950ᵒC the initial water absorption, yielding an increase of 61% in the specimens CPB and 12 % CPD in the samples in relation to the reference ceramic. On the temperature 1050ºC, presented low water absorption. In the ceramics sintered at 800 ° C the physical and mechanical properties were not change significantly by the addition of sludge, being feasible the addition of WTS in this temperature.

O fósforo é apontado como o principal responsável pelo enriquecimento nutricional de mananciais de abastecimento público, desencadeando por meio do fenômeno de eutrofização, a floração de grupos algais tóxicos e, portanto a sua remoção passa a ter grande significado para a saúde pública e para o meio ambiente. O presente trabalho foi desenvolvido com os objetivos de: avaliar a eficiência de remoção de fósforo do efluente de um sistema convencional de lodos ativados (Estação de Tratamento de Esgotos de Barueri) pelo lodo de uma estação de tratamento de água, que utiliza sulfato de alumínio como coagulante (Estação de Tratamento de Água do Alto Cotia) e verificar a influência das seguintes variáveis nesta remoção: tempo de permanência do lodo no decantador, dosagem de lodo, potencial zeta, teor de matéria orgânica no lodo, pH da mistura lodo/efluente e uso de polímero na coagulação/floculação da água bruta. Para o desenvolvimento prático da pesquisa, foram realizados ensaios de jarros, variando as condições operacionais, de tal forma a averiguar o efeito das variáveis mencionadas anteriormente na remoção do fósforo. Observou-se que esta remoção era dependente do pH; da dosagem de lodo; do tempo de permanência do mesmo no decantador; do tempo de mistura e da presença de polímero. Independia do potencial zeta e do tempo de sedimentação. A máxima remoção obtida foi de 100% (concentração inicial de 2,9 mg P/L), em pH de 4,5, com dosagem de 37 mg lodo/L, tempo de mistura de 15 minutos a 40 s-1 de gradiente, tempo de sedimentação de 30 minutos, tempo de permanência do lodo no decantador de 80 dias, sem polímero. Nestas condições, a concentração de fósforo do efluente tratado foi de 0,01mg P/L. Os resultados obtidos no presente trabalho sinalizam uma alternativa tecnológica, que pode vir a ser utilizada em projetos sustentáveis, em que as estações de tratamento de esgotos e estações de tratamento de água sejam planejadas de forma integrada, considerando o reaproveitamento e encaminhamento do lodo de ETA como insumo a ser utilizado no fim do processo de tratamento de esgotos para remoção de fósforo do efluente final, em consonância com os conceitos de produção mais limpa na busca da qualidade. / Phosphorus is considered as the main responsible for the nutritional enrichment of reservoirs of public drinking water supplies, because eutrophication process has resulted in toxic algae blooms, and therefore its removal has a great significance since these toxins represent a public health risk and environment. The aim of this research work was to evaluate the efficiency of removal of phosphate from activated sludge process (Barueri Wastewater Treatment Plant) by sludge from water treatment plant that uses aluminum sulfate as coagulant (WTP Alto Cotia) and verify the influence of following operational parameters in this removal: aging of sludge, sludge dose, zeta potential, mixing time, sedimentation time, concentration of organic matter, pH and use of polymer in coagulation/flocculation process. For the experimental research, the jar tests were operated with different conditions. The removal of phosphate was dependent of pH, sludge dose, aging of sludge, mixing time and presence of polymer. It was independent of zeta potential and sedimentation time. It was verified that maximum efficiency of phosphate removal was around 100% (initial concentration = 2,9 mgP/L), in pH 4,5 with the use of 37 mg of sludge from Alto Cotia Water Treatment Plant per liter of effluent from Barueri Wastewater Treatment Plant, with a mixing time of 15 minutes at 40 s-1, 30 minutes for sedimentation time, 80 days for aging of sludge, without polymer. Under these conditions it was obtained phosphate concentrations around 0,01mgP/L. Results obtained in this research work show a technological alternative, that can be used in projects, that sewage and water treatment plants can be planned together, considering the reuse and forwarding the water treatment plant sludge as beneficial use in the end of the sewage treatment process for the phosphorus removal, in consonance with concepts of a cleaner production practices in Environmental Management Systems.

As estações de tratamento de água são indústrias nas quais a água bruta (matéria prima)deve ser transformada em água potável (produto final) através da aplicação de produtos em operações e processos. Esta indústria é uma das poucas à qual todos os seres humanos fazem uso do seu produto. Nos últimos tempos tem-se constatado aumento na demanda que, aliado a sensível piora da qualidade da água bruta, conduz a necessidade de funcionamento eficiente das estações, tanto do ponto de vista técnico quanto do econômico. Essa eficiência só será atingida através do gerenciamento adequado. Com vistas às necessidades de nosso país nesse setor, levantou-se informações sobre algumas estações de tratamento de água de abastecimento através de visitas técnicas e aplicação de questionário elaborado. Analisou-se formas de gerenciamento para estas estações de modo que o resultado possibilitasse melhoria do produto e do serviço. Cabe salientar que este trabalho não apresenta uma análise quantitativa dos custos. O desenvolvimento do trabalho permitiu algumas sugestões: de maneira geral não tem existido por parte dos sistemas gerenciadores grandes preocupações com a qualidade dos mananciais; a aquisição dos produtos químicos é realizada pelo menor preço; um número pequeno das ETAs visitas adotam critério técnico para fazer a dosagem de produtos químicos; os resíduos gerados nos decantadores e filtros são descartados nos cursos d'água próximos as ETAs; entre outras. A partir dessas conclusões pôde-se propor medidas para o melhor funcionamento destas estações.

Nos países em desenvolvimento, como o Brasil, os resíduos gerados nos decantadores e filtros das estações de tratamento de água são geralmente dispostos nos mesmos rios e córregos que suprem água para o tratamento. Outro problema ambiental está relacionado à disposição irregular dos resíduos de madeira. As indústrias de base florestal geram grande quantidade deste resíduo desde a exploração florestal até a manufatura do produto final. Este trabalho avalia a possibilidade de combinar estes dois resíduos e produzir um compósito leve para uso como agregado graúdo em concreto. O lodo seco e moído foi misturado com água e serragem e moldado manualmente na forma de pelotas redondas de 14±02 mm. A relação em massa da serragem, lodo e água foi 1:6:4,5. Depois de seco, os grãos do compósito foram imersos em óleo de linhaça cozido por 1 min. Este tempo foi considerado o menor período de imersão necessário para estabilizar a resistência mecânica, reduzir a absorção de água e evitar a quebra dos grãos durante a preparação e aplicação do concreto. Depois que o óleo foi aplicado, os grãos foram secos à temperatura ambiente. A massa unitária do compósito no estado seco e solto foi 672 kg/m3. A serragem de madeira usada no desenvolvimento e produção do compósito foi do gênero Pinnus. Esta madeira apresentou diâmetro médio dos poros de 17,8 m e diâmetro do lúmen de 23 m. A análise granulométrica do lodo mostrou que 45% dos grãos são menores que 17 m. Os grãos do lodo preencheram os poros da madeira formando um material compósito. O concreto contendo o compósito foi preparado com a total substituição da pedra britada. A relação em massa do cimento:areia:compósito:água foi 1:2,5:0,67:0,6 Nenhum aditivo complementar foi usado para evitar que os resultados fossem associados ao uso destes materiais. O concreto produzido com o compósito apresentou massa específica aparente de 1.848 kg/m3, resistência à compressão axial de 11,1 MPa, resistência à tração de 1,2 MPa, absorção de água de 8,7%, caracterizando-se como um concreto leve não estrutural. O concreto produzido com o compósito apresentou calor específico de 839 J/kg.K, difusividade térmica de 1,220.10-6 m2/s e condutividade térmica de 1,894 W/m.K. As propriedades térmicas do concreto produzido com o compósito sugerem a sua aplicação em elementos não estruturais de peso leve para vedação e isolação térmica. O resíduo sólido do concreto produzido com o compósito foi classificado segundo a NBR 10004:2004 como resíduo sólido não perigoso e não inerte. Uma comparação da concentração de alumínio no lodo e no extrato solubilizado do concreto contendo o compósito revelou uma significante redução na redução do metal, o que confirma a eco-eficiência do compósito para uso em concreto. A concentração de alumínio encontrada no extrato solubilizado do concreto com compósito foi 19,96 mg/L, enquanto no lodo de tratamento de água foi apresentada uma concentração de alumínio de 11.100 mg/L. É possível produzir um compósito com estes resíduos e diminuir a degradação ambiental. / In developing countries such as Brazil, the wastes generated in the decanters and filters of water treatment plants are usually discharged into the same rivers and streams that supply water for treatment. Another environmental problem is related to unregulated discard of wood wastes. The lumber and wood products industry generates large quantities of this waste, from logging to the manufacture of the end product. This study evaluates the possibility of combining these two wastes and produces a lightweight composite for use as aggregate in concrete. The dried and ground sludge was mixed with water and sawdust and molded by hand into rounded pellets with a diameter of 14±02 mm. The mass ratio of sawdust, sludge and water was 1:6:4,5. After drying, the composite grains were immersed in boiled linseed oil for 1 min. This time was considered the shortest period of immersion required to stabilize the mechanical strength, reduce water absorption and prevent the grains from crumbling during the preparation and application of the concrete. After the oil was applied, the grains were dried at room temperature. The unitary mass of the composite in the dry and loose state was 672 kg/m3. The softwood sawdust used for the development and production of the composite was from Pinnus species. This wood presented a median pore diameter of 17,8 µm and a lumen diameter of 23 µm. Granulometric analysis of the sludge showed that 45% of the grains are smaller than 17 µm. The sludge grains filled the wood pores forming a composite material. The concrete containing the composite was prepared with the total substitution of crushed stone. The mass ratio of cement:sand:composite:water was 1:2,5:0,67:0,60. No complementary additives were used in order to avoid having the results associated with such materials. The concrete produced with composite presented an apparent specific mass of 1.848 kg/m3, an axial compressive strength of 11,1 MPa, a tensile strength of 1,2 MPa and a water absorption of 8,7%, characterizing it as a lightweight nonstructural concrete. The concrete produced with the composite presented a specific heat of 839 J/kg.K, a thermal diffusivity of 1,220.10-6 m2/s and a thermal conductivity of 1,894 W/m.K. The thermal properties obtained suggest the applicability of the concrete produced with the composite in lightweight nonstructural elements for sealing and thermal insulation. The solid waste of the concrete produced with composite was classified, according to the Brazilian ABNT NBR 10004:2004 standard, as non-harmful and non-inert solid wastes. A comparison of the concentration of aluminum in the sludge and the concentration of aluminum in the solubilized extract of the concrete containing the composite revealed a significant reduction in the concentration of the metal, which confirms the eco-efficiency of the composite for use in concrete. The concentration of aluminum in the solubilized extract of the concrete with composite was found to be 19,96 mg/L, while the water treatment sludge was showed an aluminum concentration of 11.100 mg/L. Its possible produce a composite with these wastes and reduce environmental degradation.

Existem algumas diferentes soluções técnicas de engenharia para a finalidade de tratamento e disposição final dos resíduos gerados em ETA\'s aplicáveis aos diferentes sistemas de tratamento de água. Porém, depara-se com estações consolidadas sem os sistemas de tratamento da fase sólida, onde nem sempre a melhor solução para o tratamento é a mais econômica ou ainda, é a possível de ser implantada. Com isso propôs-se neste estudo avaliar a capacidade da estação de tratamento de esgotos receber os resíduos da ETA, da cidade de Juquitiba - SP, via rede coletora de esgotos, uma vez que existe na ETE o sistema de tratamento dos sólidos ali gerados. Este estudo teve como objetivo verificar as transformações do fósforo e do nitrogênio ao longo do sistema de esgotos, verificar as variações das concentrações de DBO, DQO e sólidos em suspensão, assim como verificar se é possível a manutenção de um equilíbrio consistente controlado pela idade do lodo. A estação de tratamento de água produz resíduos que resultariam em um acréscimo médio de 133 mg/L de sólidos no esgoto e ao longo deste estudo atingiu-se 74 mg/L. Esta contribuição representou, aproximadamente, uma situação em que o porte da ETA é o dobro da ETE receptora dos resíduos. Como conseqüência as concentrações dos sólidos em suspensão totais nos reatores biológicos aumentaram em média 15% e no efluente tratado 73%, ainda a produção de lodo biológico aumentou a ordem de 40%. Ocorreu a diminuição da concentração de fósforo total no efluente tratado da ETE em 29% e 51% para os reatores 1 e 2, respectivamente e da concentração de fósforo solúvel em 74% e 79% para os reatores 1 e 2, respectivamente. Ocorreu a diminuição da remoção média de NKT em 18% e na remoção média de N-NH3 em 13%. Ocorreu, ainda, a diminuição da remoção dos parâmetros DBO e DQO em 4% após o lançamento do lodo da ETA no sistema de esgotos. Pode-se então admitir que ETE\'s pelo processo de lodo ativado com aeração prolongada e com reatores seqüenciais em bateladas são adequados para o recebimento de lodo proveniente de ETA\'s, desde que projetada para atender a essa função complementar, especialmente no que se refere às unidades de desidratação de lodo. / There are different technical engineering solutions for the treatment and final disposal of water treatment plants (WTPs) residuals. Discharge of WTP residual to a wastewater treatment plant (WWTP) is a technical solution in evidence. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the capacity of the WWTP using sequencing batch reactor (SBR) activated-sludge process (with two reactors named reactor 1 and 2) in the city of Juquitiba, State of São Paulo, to receive the WTP residuals by gravity sanitary sewers. For this purpose the following points were checked: phosphorous and nitrogen transformations in the sewer systems, variations in BOD , COD and suspended solids (SS) concentrations and the possibility of maintaining a consistent balance system controlled by solids retention time. There was an average increase of 74 mg of suspended solids per liter in incoming sewage by the discharge of WTP residuals to sanitary sewers. Suspended solids concentrations in the biological reactors increased 15 percent in average and 73 percent in the final effluent. Production of waste activated-sludge increased by 40 percent. There was a decrease of 29 percent and 51 percent of total phosphorus concentration in the effluent in reactors 1 and 2, respectively, and of 74 percent and 79 percent of soluble phosphorus concentration in reactors 1 and 2, respectively. Total Kjeldahl nitrogen removal efficiency was reduced by 18 percent and ammonia nitrogen removal efficiency by 13 percent. BOD and DQO parameters for efficiency removal showed a decrease of 4 percent after the discharge of WTP residual to sanitary sewers. In view of these results it can be admitted that WWTPs using sequencing batch reactor activated-sludge process are suitable to receive WTP residuals since adequately designed for this complementary function.

O lodo é o principal resíduo sólido gerado no processo de Tratamento de Água para Abastecimento público (ETA). São considerados Resíduos Sólidos Não Perigosos e Não Inertes (Classe IIA) pela ABNT 10.004/2004, devendo ser tratados e dispostos em locais legalmente apropriados. Na maioria dos municípios brasileiros, estes lodos são despejados sem nenhuma forma de tratamento, contribuindo com a degradação da qualidade dos mananciais. O lodo é constituído de materiais inorgânicos como siltes e sílicas, matéria orgânica degradável, com presença de microorganismos patógenos e metais, oriundos do próprio manancial de captação ou do coagulante utilizado durante o processo de coagulação. O objetivo principal deste trabalho foi verificar a possibilidade da utilização dos lodos das ETA como Fonte Alternativa de Energia, comparando os lodos gerados com Sulfato de Alumínio (SA), Polialumínio Cloreto (PAC) e Tanino (T) extraído de casca de Acacia mearsii de Wild. A metodologia utilizada contou com as seguintes análises físicas e químicas: Estereomicroscopia, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raio X (DRX), Perda ao Fogo (PF) e Poder Calorífico Superior (PCS) e Inferior (PCI). Valores simulados de economia com a utilização dos lodos como fonte alternativa também foram levados em consideração. Os lodos ao SA e ao PAC foram coletados diretamente na planta da ETA São Gabriel Saneamento, localizada no Município de São Gabriel/RS e, o lodo ao Tanino foi gerado no Laboratório de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, na Universidade Federal do Pampa, campus São Gabriel. Os resultados apontaram que o lodo ao tanino apresentou uma quantidade maior de matéria orgânica, com perda ao fogo de 40,5%, maior teor de carbono (15%), hidrogênio de 2,44% e um poder calorífico de 4.347,30kJ.kg-1, podendo ser utilizado como biossólido, na reconstituição de áreas degradadas e como fonte de energia. Já o lodo ao SA, apresentou uma perda ao fogo de 23,2%, carbono de 5%, hidrogênio de 2,3%, um poder calorífico baixo de 1.384,40 kJ.kg-1, enquanto que o lodo ao PAC apresentou uma perda ao fogo de 30,0%, carbono de 6,41%, hidrogênio de 2,05%, um poder calorífico baixo de 2.746,50kJ.kg-1, ficando entre ao SA e ao Tanino. A diminuição na conta de energia elétrica da estação estudada resultou em 3,22% para lodo ao PAC e 4,67% para lodo ao Tanino, correspondendo a uma economia anual com transporte para descarte e com geração de energia elétrica de US$9.590,44 para o PAC e US$10.615,38 para o Tanino. A fim de potencializar estes resultados foram acrescentadas porcentagens diferentes de casca de arroz (CA), técnica esta chamada de cofiring. Para as misturas obteve-se uma economia de consumo de energia elétrica de 6,32% (PAC+15%CA) e 8,39% (PAC+25%), correspondendo aos valores de US$13.839,77 e US$16.795,41 respectivamente. Os resultados mostraram que lodos de ETA possuem potencial de geração de energia, podendo ser aplicada dentro das próprias instalações de processo tornando-as mais sustentáveis em termos energéticos. / Sludge is the main solid waste generated in a Water Treatment Plant (WTP). Non- Hazardous and Non-Inert Solid Waste (Class IIA) by ABNT 10,004/2004 (Brazilian Regulation) is considered as being treated and disposed of in legally appropriate places. In most Brazilian municipalities, these sludges are dumped without any form of treatment, contributing to the degradation of the quality of the springs. The sludge is composed of inorganic materials such as silt and silica, degradable organic matter, with the presence of pathogenic microorganisms and metals, originating from the source of collection or the coagulant used during the coagulation process. The main objective of this work was to verify the possibility of using WTP sludge as an Alternative Energy Source, comparing sludge generated with Aluminum Sulphate (SA), Polyaluminium Chloride (PAC) and Tannin (T) extracted from Acacia mearsii of Wild. The methodology used included the following physical and chemical analyzes: Stereomicroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), Fire Loss (PF) and Upper Calorific Power (PCS) and Inferior (PCI). Simulated values of economy with the use of sludge as an alternative source were also taken into account. The sludge from the SA and PAC was sampled directly from the São Gabriel Saneamento WTP, located in the São Gabriel City (Southern Brazil), and the sludge from Taninn was generated at the Laboratory of Water Resources and Environmental Sanitation at the Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel. The results showed that the sludge to the tannin presented a higher amount of organic matter, with a loss of 40.5%, a higher carbon content (15%), a hydrogen of 2.44% and a calorific value of 4 347.30 kJ. kg-1, which can be used as biosolids, in the reconstitution of degraded areas and as an energy source. The sludge to aluminum sulphate (SA) presented a fire loss of 23.2%, carbon of 5%, hydrogen of 2.3%, a low calorific value of 1,384.40 kJ.kg-1, while the sludge to Polyaluminium Chloride (PAC) presented a fire loss of 30.0%, carbon of 6.41%, hydrogen of 2.05%, a low calorific value of 2,746.50 kJ.kg-1, being between SA and Tannin. The decrease in the electricity bill of the station studied resulted in 3.22% for sludge to PAC and 4.67% for sludge to Taninn, corresponding to an annual economy with transportation for disposal and with electric power generation of US$9,590.44 for the PAC and US$10,615.38 for Tannin. In order to potentiate these results were added different percentages of rice husk (CA), a technique called cofiring. For the mixtures, electricity consumption was 6.32% (PAC + 15% CA) and 8.39% (PAC + 25%), corresponding to the amounts of US$13,839.77 and US$16,795.41 respectively. Results showed that WTPA sludge has potential for energy generation, and can be applied within the process facilities themselves becoming more sustainable in terms of energy.

A pressão do homem sobre os recursos naturais vem se intensificando no mundo, e nesse sentido, atualmente tem evidenciado um apelo mais significativo para as questões ambientais e quando possível associar o uso destes ao aspecto econômico. Nessa ótica esse trabalho tem o objetivo de avaliar de forma teórica o potencial de produção de biogás, um subproduto oriundo da digestão anaeróbia, e os aspectos de viabilidade técnica, econômica e ambiental para enquadrá-lo como possível fonte de geração de energia elétrica na ETE Norte/Palmas-TO. Através de aplicação de modelos matemáticos teóricos obteve-se um volume de biogás de 558.232,30 m³ ano-1, onde foi considerada uma concentração de 70% de metano que corresponde ao volume de 390.762,61m³ ano-1. Com esse volume convertido em potencial elétrico resultou em 75kW, equivalendo a 32,8% da demanda de energia elétrica da ETE. A análise de viabilidade econômica considerou dois cenários: receita com e sem venda de crédito de carbono. Com a venda dos créditos de carbono o VPL obtido foi de R$ 1.399.831,73, a TIR de 47,61% e Payback descontado de 2 anos e 6 meses. Já no caso da não adoção da venda dos créditos de carbono, apresentou VPL de R$ 1.014.270,87 e TIR de 46,48% e Payback de 2 anos e 7 meses. Esses valores tiveram como base cálculo a TMA de 12% e vida útil de projeto de 10 anos. Os dois casos garantem viabilidade financeira, porem no caso com a venda de créditos de carbono, vislumbrou-se indicadores financeiros mais atraentes, mesmo considerando o alto investimento na implantação de projetos de MDL. / The pressure on natural resources has been intensifying in the world, and in that sense, currently has evidenced a more significant appeal for environmental issues and when possible to associate the use of these economic aspect. In this perspective this work aims to assess the theoretical potential of biogas production, a byproduct from the anaerobic digestion, and aspects of technical, economic and environmental feasibility to frame it as a possible source of power generation in PTS North/Palmas-TO. Through application of theoretical mathematical models produced a volume of biogas from 558,232.30 m ³ year-1, where he was considered a concentration of 70% of methane that corresponds to the volume of 390,762,61 m³ year-1. With this volume converted to electric potential resulted in 75kW, equivalent to 32.8% of the electric energy demand PTS. The economic feasibility analysis considered two scenarios: recipe with and without carbon credit sale. With the sale of carbon credits the NPV obtained was R$ 1,399,831.73, the IRR of 47.61% and discounted Payback of 2 years and 6 months. In the case of non-adoption of the sale of carbon credits, presented in NPV R$ 1,014,270.87 and IRR of 46.48% and Payback of 2 years and 7 months. These values were based on calculating the TMA of 12% and lifespan of 10 years project. The two cases ensures financial viability, but in this case by selling carbon credits, envisioned financial indicators more attractive, even considering the high investment in CDM projects.

O sistema mais utilizado para o tratamento da água bruta disponível nos mananciais é a Estação de Tratamento de Água (ETA) convencional, conhecida também como estação de ciclo completo. Durante o processo de tratamento são produzidos os resíduos (lodos), originados principalmente da lavagem dos filtros e da descarga do decantador. Esses resíduos variam dependendo do tipo e quantidade de produto químico utilizado no tratamento e as características do manancial. O presente estudo teve como objetivo a análise de alternativas de tratamento dos resíduos gerados na ETA 06 de Palmas TO, com foco principal no desaguamento dos resíduos por meio da aplicação de polímeros sintéticos e filtração em geotêxtil. Primeiramente foram caracterizados os resíduos gerados na ETA 006, sendo em seguida feitos ensaios de bancada simulando condições de mistura rápida e clarificação/adensamento em jarteste e filtração em geotêxtil. Foram utilizadas diferentes dosagens de polímeros sintéticos não-iônico, catiônico e aniônico. Os resultados mostraram que o uso de polímeros no auxílio do desaguamento do lodo no geotêxtil foi eficiente, reduzindo valores de turbidez e teor de sólidos suspensos totais (SST) na amostra. O polímero que mostrou o melhor resultado no processo de desaguamento foi o catiônico. / The system most used for the treatment of raw water available in water sources is the conventional Water Treatment Plant (ETA), also known as full cycle station. During the treatment process are produced waste (sludge), originated mainly from filters wash and the discharge of the sedimentation tank. These wastes vary depending on the type and amount of chemical used in the treatment and water source characteristics. This study aimed to analyze the waste treatment alternatives generated in the ETA 006 of Palmas TO, with main focus on dewatering of waste through the application of synthetic polymers and geotextile filtration. First were characterized the waste generated at ETA 006, being then made bench tests simulating flash mixing conditions and clarification/consolidation in jar test and geotextile filtration. Were used different dosages of synthetic polymers non-ionic, cationic and anionic. The results showed that the use of polymers in the dewatering of sludge in the geotextile was efficient, reducing turbidity values and total suspended solids (SST) in the sample. The polymer that showed the best result in the dewatering process was the cationic.