CAPES / Este estudo avaliou a qualidade das águas e dos sedimentos da sub-bacia do rio Barigüi, Região Metropolitana de Curitiba, em relação à presença, disponibilidade química e potencial tóxico de espécies químicas (Al, Fe, Ti, K, Ca, P, S, Zr, Mn, Zn, Sr, Cu, Nb, Y, Rb, Ni, Cr, Cd e Pb) majoritárias e traços. Sedimentos de bacias urbanas são matrizes ambientais complexas e multielementares, que se tornaram objeto de estudo de muitas pesquisas devido ao caráter ativo. Este compartimento intercambia espécies químicas com a coluna d’ água afetando sua qualidade, influenciando sua toxicidade e interferindo na biota aquática. As quatro campanhas de amostragem foram realizadas em três pontos de modo a cobrir regiões distintas da sub-bacia, sendo estas sujeitas a diversos impactos ambientais devido à urbanização e industrialização. Para a quantificação de espécies químicas nos sedimentos e na coluna d’água fez-se uso das técnicas instrumentais Espectrometria de Absorção Atômica com Atomizador Chama (FAAS) e Espectrometria de Fluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva (EDXRF), segundo protocolos 3030B (APHA), 3050B (USEPA) e 200.2 (USEPA). Parâmetros acessórios tais como potencial redox, pH, amônia, fósforo total e ortofosfato, alcalinidade total e clorofila-a foram determinados nas amostras de águas. As amostras de água também foram caracterizadas por espectroscopia de absorção molecular e por espectroscopia de fluorescência molecular. Estabeleceu-se o estado de trofia das águas por meio do Índice de Estado Trófico IET e compararam-se os valores determinados com os valores regulamentadores da resolução 357 de 2005 do CONAMA. Os sedimentos passaram por análises térmicas (TGA/DSC), granulométricas, de umidade (%) e determinaram-se seus indicies geoquímicos de qualidade. Os resultados permitiram diferenciar as regiões estudadas, e observar que as amostras de águas e sedimentos sofrem influência da urbanização e industrialização como os principais responsáveis pelas cargas poluentes. Nesse sentido, o ponto amostral de Araucária encontra-se mais degradado em relação aos de Almirante Tamandaré e Santa Felicidade sobre a sub-bacia do rio Barigüi-PR, indicando a necessidade de ações de gestão ambiental sobre o sistema hídrico. / This study evaluated the water and sediment quality of the Barigui River sub-basin, Greater Curitiba, in terms of the presence, chemical availability, and toxic potential of common chemical species as well as trace elements. Urban basin sediments are complex multi-element environmental matrices and have become the subject of many studies because of their active character. These matrices interchange chemical species with the water column, which affects its quality, influences its toxicity, and interferes with aquatic life. Four sampling operations were completed at three different sites, subject to several environmental impacts due to urbanization and industrialization, in order to cover distinct regions of the sub-basin. For the quantification of chemical species in the sediments and water column, flame-atomizer atomic absorption spectroscopy (FAAS) and energy-dispersive X-ray fluorescence spectroscopy (EDXRF) techniques were used, according to protocol 3030B (APHA), 3050B (USEPA) and 200.2 (USEPA). Auxiliary parameters such as redox potential, pH, ammonia, total phosphorus and orthophosphate, total alkalinity, and chlorophyll a were determined for the water samples. The water samples were also characterized by molecular absorption spectroscopy and molecular fluorescence spectroscopy. The trophic state of the water was established using the trophic state index (TSI) and the determined values were compared with the regulatory values pertaining to CONAMA (2005) resolution 357. The sediments were subjected to thermal analysis (TGA/DSC), particle size and moisture content (%) estimation, and geochemical quality index determination. The results allowed us to differentiate between the studied regions and to conclude that the water and sediment samples are influenced by urbanization and industrialization, which are the main agents responsible for pollution. In this context, the Araucária sample was more degraded than those in Almirante Tamandaré and Santa Felicidade in the Barigui River sub-basin – PR, indicating the need for environmental management in this water system.

CAPES / Com o aumento da população e o lançamento indevido de esgotos sanitários sem tratamento adequado, há aumento das cargas carbonáceas, nitrogenadas e fosforadas que pode acarretar na eutrofização de corpos hídricos. Há vários processos de tratamento, mas, a aplicação dos processos biológicos, na maioria dos casos, é a alternativa mais viável no Brasil. Porém, tem-se a necessidade de pós-tratamento, principalmente para remoção de nitrogênio e fósforo para alcançar os limites estabelecidos na legislação ambiental vigente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de um sistema composto por reator anaeróbio (20 L), seguido de reator aeróbio (19 L), preenchidos com anéis corrugados de Policloreto de Polivinila (PVC) como leito fixo, seguido de coluna de adsorção (16 L) preenchida com cerâmica vermelha. O sistema foi submetido à variação do tempo de detenção hidráulica (TDH) e da taxa de recirculação (R) e operado em série com escoamento ascendente e fluxo contínuo. Foram testadas as razões de recirculação de 150, 100 e 50% e os TDHs de 5, 7 e 9 h, com vazão de aeração constante de 10 L min-1. Na avaliação do sistema, foram determinados temperatura do líquido, pH, alcalinidade total e a bicarbonato, ácidos voláteis, oxigênio dissolvido (OD), demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrogênio total Kjeldahl (NTK), nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato e fósforo total. As eficiências de remoção alcançadas pelo sistema foram de - 98, 98 e 99% para DQO em amostras brutas, 96, 89 e 87% para NTK e 78, 82 e 77% para fósforo, quando operado com taxas de recirculação de 150, 100 e 50%, respectivamente. Em relação à variação do TDH em 9, 7 e 5 h, as eficiências de remoção obtidas foram de 86, 96 e 98% para DQO de amostras brutas, 90, 93 e 94% para NTK e 74, 89 e 95% para fósforo total, respectivamente. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que a melhor condição operacional foi com razão de recirculação de 150% e TDH de 5 h. Com a análise estatística, por meio do delineamento composto central rotacional (DCCR) e da desejabilidade, pode-se obter a condição ótima de operação com TDH de 5 h e taxa de recirculação de 123%. Também foi possível validar os modelos estatísticos para nitrificação, desnitrificação, remoção de nitrogênio total e remoção de fósforo para as condições operacionais avaliadas. / With the increase of the population and the undue discharge of sanitary sewage without adequate treatment, there is an increase of the carbonaceous, nitrogenous and phosphorus loads which can lead to the eutrophication of water bodies. There are several treatment processes, but the application of biological processes, in most of cases, is the most viable alternative in Brazil. However, there is a need for post-treatment, mainly for the removal of nitrogen and phosphorus in order to achieve the standards established in the current environmental legislation. The objective of this work is to evaluate the behavior of a system composed by an anaerobic reactor (20 L), followed by an aerobic reactor (19 L), filled with corrugated rings of Polyvinyl chloride (PVC) as the fixed bed, followed by a trickling filter (16 L) filled with red clay. The system was subjected to the variation of the hydraulic retention time (HRT) and the recirculation rate (R), operated in series with upflow and continuous flow. Recirculation ratios of 150, 100 and 50% and HRT of 5, 7 and 9 h with constant aeration flow rate of 10 L min-1 were tested. For the evaluation of the system, were determined the liquid temperature, pH, total and bicarbonate alkalinity, volatile acids, dissolved oxygen (OD), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total Kjeldahl nitrogen (TKN), ammoniacal nitrogen, nitrite, nitrate and total phosphorus. The removal efficiencies achieved by the system were - 98, 98 and 99% to the raw COD, 96, 89 and 87% to TKN and 78, 82 and 77% to phosphorus, when operated with recirculation rates of 150, 100 and 50%, respectively. Regarding the HRT variation in 5, 7 and 9 h, the removal efficiencies obtained were 86, 96 and 98% to the raw COD, 90, 93 and 94% to NTK and 74, 89 and 95 % to total phosphorus, respectively. With the results obtained, it was possible to conclude that the best operational condition was with recirculation ratio of 150% and HRT of 5 h. With the statistical analysis, by means of the central composite rotational design (CCRD) and the desirability, it was possible to obtain the optimal condition of operation with HRT of 5 h and recirculation rate of 123%. It was also possible to validate the statistical models for nitrification, denitrification, total nitrogen removal and phosphorus removal to the operational conditions evaluated.

CNPq; FAPESB / O uso de combustíveis adulterados acarreta danos aos veículos, desgaste de peças, aumento do consumo de combustível, bem como da emissão de material particulado e de gases de exaustão. Os métodos usados para determinação da adulteração do diesel, em geral, não são rápidos, incluem diversas etapas de preparação de amostras, apresentam alto custo de análises e requerem equipamentos complexos com necessidades constantes de calibração e aferição. Além de demandar tempo para coleta e logística das amostras. Com o propósito de avaliar possíveis adulterações de óleo diesel, com óleo vegetal in natura ou residual, em vez de biodiesel, foi usada a espectrofluorimetria como técnica analítica para este fim. Inicialmente foram preparadas misturas individuais de óleo diesel (S1800), contendo 2, 4, 6, 8, 10, 15 e 20 % de óleo e de biodiesel de soja, de canola e residual de fritura. Esses combustíveis foram analisados por Infravermelho e por espectrofluorimetria, usando espectrofluorímetro da marca Varian e da marca Quimis (protótipo), que utiliza LEDs como fontes de luz de excitação ao invés de lâmpada de xenônio. Apenas com os espectros resultantes dessas análises não se obteve diferenciação entre as amostras desejadas, tornando necessário o uso da análise de componentes principais (PCA). Com base na PCA realizada a partir dos resultados obtidos no protótipo, foram diferenciadas com nitidez diesel de biodiesel ou de óleo vegetal, bem como, discriminadas as misturas de diesel/óleo e diesel/biodiesel de soja e de fritura. Já os resultados obtidos no Varian apresentaram distinção nítida apenas para as misturas contendo óleo e biodiesel de fritura. Os resultados do Infravermelho apresentaram notável diferenciação entre as misturas diesel/biodiesel e diesel/óleo para todas as amostras na região de 1700 a 1800 cm-¹. No entanto, esta técnica não foi efetiva em distinguir biodiesel e/ou óleo vegetal adicionado ao diesel, sem aplicação da PCA. Por outro lado, com o propósito de evidenciar sinais específicos de fluorescência nos combustíveis em questão, como por exemplo, a presença de sinais de clorofila nos óleos vegetais e/ou monoésteres, foi utilizada substâncias (aditivos), como a Floroglucina, Fluoresceína, Stains All, p-Anisaldeído, Dimetilaminobenzaldeído, Sudan III, Rodamina B e Nile, Red. As quais foram adicionadas às amostras puras de diesel, óleo vegetal e biodiesel. As amostras foram analisadas em espectrofluorímetro Varian, onde se verificou que o Sudan III foi o único a apresentar resultado eficaz, nas condições testadas. Usando esse composto a fluorescência da clorofila presente em óleos e monoésteres foi realçada (675 nm), inclusive no óleo e biodiesel de fritura. Estes resultados possibilitaram a discriminação de diesel, óleo vegetal e biodiesel, bem como, a caracterização rápida da adição de óleo vegetal in natura ou residual ao diesel. / The use of adulterated fuels causes damage in vehicles, wear parts, increase in fuel consumption, as well as emission of particulate material and exhaust gas. The methods used for determination of diesel adulteration, in general, are not fast, they include various stages of sample preparation, at high cost and require complex equipment that needs constant calibration and measurement, besides involving time consuming to collect and logistics of samples. In order to evaluate possible adulteration of diesel with fresh vegetable oil or waste, rather than biodiesel, spectrofluorimetry was used as analytical technique for this purpose. Initially, Individual mixtures of diesel (S1800) were prepared containing 2, 4, 6, 8, 10, 15 and 20 % of oil and soybean biodiesel, canola and residual frying oil. These fuels were analyzed by Infrared and spectrofluorimetry, using spectrofluorimeter from brands Varian and Quimis (prototype), which use LEDs as excitation light source instead of the xenon lamp. Only with the spectra resulting from this analysis any distinction was obtained among the desired samples, making necessary the usage of the principal component analysis (PCA). Based on the PCA carried out from the results obtained in the prototype, it was clearly distinguished diesel from biodiesel or vegetable oil, as well as, separated mixtures of diesel/oil and diesel/biodiesel of soybean and frying. The results obtained from Varian showed clear distinction for mixtures containing oil and biodiesel frying only. The infrared results showed remarkable difference between mixtures of diesel/oil and diesel/biodiesel for all the samples in the region 1700-1800 cm-¹. However, this technique was not effective in distinguishing biodiesel and/or vegetable oil added to diesel, without application of the PCA. Moreover, for the purpose of putting evidence in specific fluorescence signals in fuels, for example, the presence of chlorophyll signals in vegetable oils and / or monoesters,some substances (additives) were used, such as Phoroglucine, Fluorescein, Stains All, p-anisaldehyde, Dimethylaminobenzaldehyde, Sudan III, Nile Red and Rhodamine B. Which were added to samples of pure diesel, vegetable oil and biodiesel. The samples were analyzed in Varian spectrofluorimeter, where it was found that the Sudan III was the only one to show effective results under the conditions tested. Using this compound, the fluorescence of chlorophyll present in oils and monoesters is highlighted (675 nm), including the frying oil and biodiesel. These results allowed discrimination of diesel, vegetable oil and biodiesel, as well as the rapid characterization of fresh vegetable oil addition or residual to diesel. / 5000

CAPES; CNPq; Fundação Araucária / O conhecimento das alterações ecológicas em um reservatório é de grande relevância para estudos de impacto ambiental e de avaliação de qualidade da água, sobretudo, o conhecimento da estrutura da comunidade fitoplanctônica, que têm uma importância fundamental dentro dos ecossistemas aquáticos, pois respondem de forma rápida às mudanças físicas e químicas da água, e contribuem de forma acentuada para a produção de matéria orgânica. O objetivo deste trabalho foi analisar a composição e abundância da comunidade fitoplanctônica sob influência das variáveis abióticas dentro de um eixo longitudinal em quatro reservatórios em cascata destancando a importância das populações de cianobactérias. Localizados no estado do Paraná, os reservatórios das Hidreléticas do rio Iguaçu; Foz do Areia, Salto Segredo, Salto Santiago e Salto Caxias foram escolhidos como área de estudo porque recebem alta carga de nutrientes de origem antrópica, com elevadas concentrações de fósforo e nitrogênio, e como consequência, a formação de frequentes florações. Para realização do estudo foram coletadas amostras para análise das variáveis abióticas e bióticas em doze pontos no reservatório de Foz do Areia, e em nove pontos nos demais reservatórios (Segredo, Santiago e Caxias), distribuídos da seguinte forma: três na região fluvial, três na intermediária e três na região lacustre, nos meses de novembro de 2012, fevereiro de 2013 e outubro de 2013. As amostras qualitativas de fitoplâncton foram coletadas através de uma rede de plâncton, e as quantitativas foram coletadas diretamente do ambiente. Todas as amostras foram fixadas imediatamente. A identificação das espécies foi realizada com o auxílio de um microscópio comum, enquanto a contagem dos indivíduos foi realizada utilizando câmara de sedimentação tubular em microscópio invertido. Foram feitas análises dos parâmetros físicos e químicos da água. Durante o período estudado foram registrados 232 táxons no total que pertenceram a 10 classes. As cianobactérias foram dominantes nos quatro reservatórios estudados, sendo responsável pelas florações ocorridas, principalmente sob influência das densidades de Microcystis aeruginosa e Sphaerocavum brasiliense nos reservatórios de Foz do Areia e Salto Segredo, nos meses de novembro de 2012 e fevereiro de 2013. A dominância de cianobactérias associadas à elevada temperatura e concentração de nutrientes nos reservatórios, mostram que o rio Iguaçu está passando por um intenso processo de degradação ambiental, que pode ameçar a integridade das comunidades biológicas e causar sérios danos à saúde do ecossistema como um todo. / Knowledge of ecological changes in a reservoir is of great relevance to the study environmental impact and of the water quality, especially the knowledge of phytoplankton community estructure, that has a role importante in aquatic ecosystems, which respond quickly to physical and chemical changes of the water, and markedly contribute to the production of organic matter. The objective of this work was to analyze the composition and abundance of phytoplankton under the influence of abiotic variables along a longitudinal axis in four reservoirs in a cascade system, emphasizing the importance of cyanobacteria populations. Located in the state of Parana, the reservoirs of hydroeletric stations of the Iguaçu River, namely, Foz do Areia, Salto Segredo, Salto Caxias and Salto Santiago, were chosen as the study area because they receive high nutrient load of anthropogenic origin, which contributes to increased concentrations of nitrogen and phosphorus, and consequently the formation of frequent blooms. To conduct this study were collected samples for analysis of abiotic and biotic variables in twelve points in the reservoir of Foz do Areia and nine points in the other reservoirs (Segredo, Santiago e Caxias), distributed as follows: three in river region, three in the intermediate region and three in the lake region, in November 2012, February 2013 and October 2013. Qualitative samples of phytoplankton were collected through a plankton net, and quantitative were collected directly from the environment. All samples were fixed immediately. The identification of the species was made with the aid of an common microscope, while the phytoplankton counting was made tubular sedimentation chamber using an inverted microscope. Analysis of physical and chemical parameters of water were made. During the study period, a total of 232 taxa were recorded that belonged to 10 classes. The cyanobacteria were dominant in the four reservoirs studied, being responsible for blooms occurred mainly under the influence of Microcystis aeruginosa and Sphaerocavum brasiliense densities in the reservoirs in Foz do Areia and Salto Segredo in November 2012 and February 2013. The dominance of cyanobacteria associated with high temperature and nutrient concentration in the reservoirs, show that the Iguazu River is undergoing an intense process of environmental degradation, which can threaten the integrity of biological communities and cause serious damage to the health of the ecosystem as a whole.

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Estudos relatam que a matéria orgânica proveniente das células de cianobactérias é um importante precursor na formação de subprodutos da desinfecção (DBP), tais como trihalometanos totais (THM), o que é considerado indesejável, principalmente quando se adotam processos oxidativos avançados (POA) para o tratamento da água. Embora este processo induza a degradação dos compostos orgânicos, a mineralização completa destes pode não ser alcançada. Se o tratamento não for efetivo, a matéria orgânica é oxidada parcialmente, tendo como subproduto da oxidação o carbono orgânico assimilável (COA), podendo assim propiciar um aumento de precursores de trihalometanos. Este estudo teve por objetivo avaliar a formação de carbono orgânico assimilável ao partir do processo oxidativo UV/H2O2 de água contendo células de cianobactéria e a sua correlação com a formação de trihalometanos. O desenvolvimento experimental do estudo foi dividido em duas etapas principais, sendo: adaptação da metodologia padronizada para quantificação de COA, e ensaios foto-oxidativos em diferentes condições operacionais. Na primeira etapa, a metodologia padronizada com os organismos P-17 e NOX foi adaptada, substituindo-se a técnica de avaliação do crescimento microbiano usual (contagem por placas) pela técnica de citometria de fluxo. Na segunda etapa, foram realizados ensaios foto-oxidativos a partir da exposição de água contendo células de Microcystis aeruginosa ao processo oxidativo UV/H2O2 em diferentes dosagens de H2O2 (10, 25, 50, 75 e 100 mg L-1 ) a uma densidade celular de 250.000 cel mL-1 . Nesta etapa foram monitorados os parâmetros pH, residual de peróxido de hidrogênio, densidade de células de cianobactérias, carbono orgânico assimilável, carbono orgânico dissolvido (COD), e a formação de trihalometanos. A partir dos resultados obtidos, pode-se observar que a aplicação de processo UV/H2O2 no tratamento de águas com a presença de cianobactérias de fato contribui para a formação de COA, porém neste caso, essa formação não foi diretamente proporcional à formação de THM, como era esperado. Observou-se que enquanto a concentração de COA aumentou após a oxidação, o inverso ocorreu com a concentração de THM, o qual apresentou uma redução significativa após a oxidação. A concentração de COD obtida mostrou uma tendência similar a formação de THM, pois a concentração de ambos foi reduzida ao longo do processo oxidativo. Relacionando os dados de COD e COA pode-se observar que estes também apresentaram comportamento inverso. Enquanto a concentração de COD diminuiu, a de COA aumentou após a oxidação. Do ponto de vista da eficiência do processo UV/H2O2 na remoção de matéria orgânica proveniente de células de cianobactérias e (ou) precursores de DBP’s, a aplicação deste processo se mostrou uma alternativa factível no tratamento de águas contaminadas pela M. aeruginosa. / Studies have reported that organic matter from cyanobacteria cells is an important precursor in the formation of disinfection by-products (DBP), such as total trihalomethanes (THM), which is considered undesirable, especially when adopting advanced oxidative The treatment of water. Although this process induces the degradation of organic compounds, complete mineralization of these compounds may not be achieved. If the treatment is not effective, the organic matter is partially oxidized, with the assimilable organic carbon (AOC) as the by-product of oxidation, which may lead to an increase in trihalomethane precursors. This study aimed to evaluate the formation of organic carbon assimilable from the UV/H2O2 oxidative process of water containing cyanobacteria cells and its correlation with the formation of trihalomethanes. The experimental development of the study was divided into two main steps: adaptation of the standardized methodology for AOC quantification, and photo oxidative assays under different operating conditions. In the first step, the methodology standardized with the P-17 and NOX organisms was adapted, replacing the usual microbial growth evaluation technique (plate counting) using the flow cytometry technique. In the second step, photo-oxidative assays were performed from the exposure of water containing Microcystis aeruginosa cells to the UV/H2O2 oxidative process at different dosages of H2O2 (10, 25, 50, 75 and 100 mg L-1 ) at a density of 250.000 cell mL-1 . The pH, residual hydrogen peroxide, cell density of cyanobacteria, assimilable organic carbon, dissolved organic carbon (DOC), and the formation of trihalomethanes were monitored. From the obtained results, it can be observed that the application of UV/H2O2 process in the treatment of water contaminated by cyanobacteria does indeed contribute to the formation of AOC, however in this case, this formation was not directly proportional to the formation of THM, as Was expected. It was observed that while the concentration of AOC increased after oxidation, the inverse occurred with the concentration of THM, which showed a significant reduction after the oxidation. The DOC concentration obtained showed a tendency similar to THM formation, since the concentration of both was reduced throughout the oxidative process. Relating the data of DOC and AOC can be observed that these also presented an inverse behavior. While DOC concentration decreased, AOC increased after oxidation. From the point of view of the efficiency of the UV/H2O2 process in the removal of organic matter from cyanobacterial cells and (or) DBP precursors, the application of this process has proved to be a viable alternative in the treatment of water contaminated by M. aeruginosa.

CAPES / O processo de digestão anaeróbia é muito importante no tratamento dos esgotos sanitários, por ser eficiente, simples e de baixo custo de implantação, operação e manutenção. Embora o Brasil tenha à disposição processos anaeróbios consolidados, o saneamento básico ainda é deficiente no país, e a otimização de reatores anaeróbios tem o intuito de melhorar a viabilidade, efetividade e ampliação dos sistemas de tratamento dos esgotos sanitários. O objetivo deste projeto foi avaliar o desempenho através do comportamento dinâmico e hidrodinâmico de reator anaeróbio híbrido (UAHB), com variação do tempo de detenção hidráulica (TDH) de 4 a 12 h e da DQO (amostras brutas) de 250 a 1250 mgO2L-1. O reator, com volume útil de 22,1 L, foi operado com meio suporte de anéis corrugados de Policloreto de Polivinila (PVC) e mantido a temperatura ambiente, sendo o afluente de alimentação, sintético simulando o esgoto sanitário. Foram analisados os parâmetros físico-químicos: temperatura do líquido e do ar, pH, alcalinidade total (AT), alcalinidade a bicarbonato (AB), ácidos voláteis (AV), demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO520), Turbidez, Sólidos Totais (ST), Sólidos Suspensos Totais (SST), nitrogênio total kjeldahl (N-NTK), nitrogênio amoniacal (Namon), nitrito(N-NO2-), nitrato (N-NO3-) e fósforo total (P). Foi avaliado o comportamento hidrodinâmico e verificada a existência de anomalias hidráulicas, pela técnica de estímulo-resposta tipo pulso com injeção do traçador eosina Y. Ao final dos experimentos, foi realizada a análise estatística para encontrar a condição operacional ótima, bem como os modelos estatísticos para validação dos experimentos. Em todas as condições operacionais foi possível observar que o reator UAHB entrou em equilíbrio dinâmico aparente (EEDA) com produção de alcalinidade para neutralizar os ácidos voláteis produzidos no processo de acidogênese e acetogênese da digestão anaeróbia. O aumento da carga orgânica volumétrica acarretou no aumento das eficiências de remoção em DQO (amostras brutas e filtradas), DBO520 e Turbidez, mas reduziu as remoções de Sólidos Totais e Sólidos Suspensos Totais. A diminuição do TDH reduziu as eficiências de remoção dos parâmetros DQO (amostras brutas e filtradas), DBO520, Sólidos Totais, Sólidos Suspensos Totais e Turbidez. Em relação à hidrodinâmica, em todas as condições operacionais foi observado o efeito de cauda longa, o regime de escoamento no interior do reator UAHB foi classificado como de tanques de mistura completa em série (NCSTR). Foi verificada a presença de zonas mortas no reator, a eficiência hidráulica foi em média 65% para as três condições e não foi possível observar a presença de curtos-circuitos para os três TDH testados. Pela análise estatística do delineamento composto central rotativo (DCCR), a condição ótima de operação para o reator foi para o TDH 12 h e DQO (amostras brutas) 553 mgO2.L-1. / The anaerobic digestion process is very important in the treatment of sewage, as it is an efficient, simple process and low cost of implementation, operation and maintenance. Although Brazil has provided consolidated anaerobic processes, sanitation is still poor in the country, and the optimization of anaerobic reactors aims to improve the viability, effectiveness and expansion of treatment systems for sewage. The aim of this research project is to evaluate the reactor's performance through dynamic and hydrodynamic behavior of hybrid anaerobic reactor (UAHB) with a range of hydraulic retention time (HRT) of 4 to 12 hours and COD (gross samples) 250 - 1250 mgO2L -1. The reactor, with a volume of 22.1 L was operated with support means corrugated rings of Polyvinyl chloride (PVC) and kept at room temperature, the influent feed, simulating the synthetic wastewater. the physicochemical parameters were analyzed: temperature of the liquid and air, pH, total alkalinity (TA), bicarbonate alkalinity (BA), volatile acids (VA), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD ), Turbidity, Total Solids (TS), total suspended solids (TSS), nitrogen Total Kjeldahl (NTK-N), ammonia nitrogen (amon-N), nitrite (NO2-N), nitrate (NO3-N) and Total phosphorus (P). It evaluated the hydrodynamic behavior and the determination of hydraulic anomalies, the stimulus-response pulse technique with injection of the tracer eosin Y. At the end of the experiments, statistical analysis was performed to find the optimal operating condition as well as the statistical models for validation experiments. In all operating conditions it was observed that the UAHB Reactor became apparent dynamic equilibrium (ADE) with alkalinity production to neutralize the volatile acids produced in acetogenesis process of anaerobic digestion. The increased of organic loading rate resulted in increased efficiencies in the removal of COD (gross and filtered samples), BOD and Turbidity, but reduced removals of Total Solids and Total Suspended Solids. The decrease in HRT reduced the removal efficiencies of COD parameters (grosss and filtered samples), BOD, Total Solids, Total Suspended Solids and Turbidity. Regarding the hydrodynamic in all operating conditions was observed long tail effect, the flow regime inside the reactor UAHB was rated as complete mixing tanks in series (N-CSTR). The presence of dead zones in the reactor was checked, the hydraulic efficiency was averaged 65% for the three conditions and it was not possible to observe the presence of short circuits for the three HRT tested. For the statistical analysis of the central rotary compound design (CRCD), the optimum operating condition for the reactor was to HRT 12 h and COD (gross samples) 553 mgCOD.L-1.

Do total de Resíduos Sólidos Urbanos gerados no Brasil, 51% são resíduos orgânicos dispostos em aterros sanitários ou lixões. A Política Nacional de Resíduos Sólidos integra as Políticas Nacionais do Meio Ambiente e da Educação Ambiental. Isso indica o reconhecimento do resíduo sólido reutilizável e reciclável como um bem econômico, de valor social, promotor de cidadania, gerador de trabalho e renda. O resíduo orgânico gerado na Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR câmpus Curitiba, serviu como estudo de caso para avaliar o gerenciamento e tratamento de resíduos orgânicos utilizando a vermicompostagem e serviu como dinamizador da Educação Ambiental - EA para o ensino fundamental. Para o gerenciamento dos resíduos orgânicos em grande escala, como no Restaurante Universitário-RU da UTFPR, foi verificada a separação de resíduos na cozinha durante uma semana de resíduos crus, sobras do buffet e do prato. Os resíduos crus foram tratados em dois modelos de vermidigestores, um composto por caixas com o fundo modificado com furos e outro com barras. Os resíduos orgânicos crus mais gerados foram folhas de alface, repolho e cascas de pepino que formaram o substrato de alimento para os vermidigestores, e foram adicionados 10 kg de vermicomposto com 1,21 kg de minhocas da espécie Eisenia fetida por m2. O experimento foi planejado conduzido em 60 dias com uma aplicação de alimentação. A cada três dias foram retiradas amostras do vermicomposto e do lixiviado para analisar os seguintes parâmetros: temperatura; umidade; pH; quantidade de lixiviado; substâncias húmicas; coliformes; salmonella; relação C/N; macro e micronutrientes. Os resultados apresentaram temperatura média de 23ºC; a umidade média de 81%; o pH se manteve constante em 7,7; coliformes e salmonella foram encontrados abaixo do limite estabelecido e a relação média C/N no vermicomposto e do chorume foi de 10,8/1. A análise de micro e macro nutrientes indicou um fertilizante rico em nitrogênio e alta quantidade de ferro para os dois modelos. Observou-se que o modelo do vermidigestor com barras obteve melhor resultado quando avaliada a decomposição da matéria orgânica lábil, escoamento de lixiviado e reprodução da população de minhocas, sendo indicado para gerenciamento em grande escala. Para a aplicação em pequena escala, os dois modelos são adequados. A técnica da vermicompostagem foi aplicada em atividade de EA em escolas do ensino básico, as dificuldades e questionamentos dos professores, forneceram subsídios para o desenvolvimento de duas cartilhas: uma para o público infantil e outra para o público adulto. / Of the total urban solid waste generated in Brazil, 51% is organic waste disposed in landfills. The National Solid Waste Policy is part of the National Environmental Policy and articulates with the National Environmental Education Policy, and indicates the recognition of reusable and recyclable solid waste as an economic good, of social value, as a promoter of citizenship, a generator of jobs and income. The organic waste generated at the Federal Technology University of Paraná - UTFPR campus Curitiba, served as a case study to evaluate the management and treatment of organic waste using vermicomposting, which requires less space and serves as a promoter of Environmental Education - EE for teaching. For the management of large-scale organic waste, such as UTFPR University Restaurant-UR, the separation of residues in the kitchen was verified, the amount generated during a week of both raw and leftover waste from the buffet and dish. Two models of vermidigestors were used in duplicate, one consisting of boxes with the bottom modified with holes and another with bars. The most commonly generated raw organic residues were leaves of lettuce, cabbage and cucumber peels. Each of these vegetables was chopped separately to compose the food substrate, and to form the initial substrate that goes into the vermidigestores, 10 kg of humus were added with 1.21 kg of earthworms othe species Eisenia fétida per m2. The experiment was conducted in 60 days with only one feeding application. Samples of vermicompost and leachate were collected every three days to analyze the parameters temperature, humidity, pH, amount of leachate, humic substances, Coliforms, Salmonella, C / N ratio, macro and micronutrients. The results presented average temperature of 23ºC; The average humidity of 81%; The pH remained constant at 7.7; Coliforms and Salmonella were found below the established limit, and the mean C / N ratio in vermicompost and manure was 10.8 / 1. The analysis of micro and macro nutrients indicated a fertilizer rich in nitrogen and high amount of iron for both models. It was observed that the model of vermidigestor with bars obtained better result when evaluating the decomposition of the labile organic matter, leachate flow and reproduction of the earthworm population, being this model the one indicated for large scale management. For small scale application the two models are suitable. The box vermicomposting technique was applied in the EE activity from a primary school, identifying the difficulties and questions of the teachers, provided subsidies for the development of two booklets, one for the infantile public and another one for the adult public.

Os princípios básicos na educação ambiental como as ações de sensibilização, compreensão e responsabilidade, tornam-se cada vez mais necessários para possibilitar reflexões sobre práticas cotidianas em prol da melhoria geral da qualidade de vida. Neste aspecto, a temática de resíduos sólidos inserida na educação ambiental pode representar uma valiosa contribuição para despertar a comunidade. O presente trabalho teve como objetivo sensibilizar alunos de ensino fundamental de escolas municipais de Campo Magro – PR, sobre a importância da segregação e destinação correta de resíduos sólidos urbanos. Após a realização de entrevista com diretores e de diagnóstico dos ambientes das nove escolas municipais, foram definidas duas escolas para dar continuidade ao trabalho. Foi elaborado e aplicado um questionário para os alunos do 4º e 5º anos das escolas para avaliar as concepções e atitudes em relação à temática dos resíduos sólidos, ainda no mesmo dia foi solicitado a eles que realizassem uma representação (desenho) sobre o tema “lixo”. Através de análises destes instrumentos pôde-se fazer algumas considerações sobre o entendimento que os alunos têm da temática proposta, e traçar estratégias de educação ambiental de forma lúdica, como rodas de conversas e plantio de árvores, envolvendo as turmas de 4º e 5º anos. Também foram realizadas atividades de educação ambiental com os alunos dos 1°, 2° e 3° anos de ambas as escolas, além de diálogos com funcionários de limpeza, professores e os pais dos alunos. Após esta etapa, foram desenvolvidas e aplicadas atividades envolvendo as duas escolas, como confecções de cartazes (desenhos e frases) e de brinquedos, utilizando material reciclável. Todo o material produzido foi exposto nas escolas em um evento denominado “Reciclando Ideias”. No desenvolvimento das estratégias notou-se curiosidade e empenho bem como, trabalho e cooperação entre equipes. Em diálogo com os alunos, os mesmos opinavam de forma positiva sobre a continuidade das estratégias em outros momentos, mostrando interesse pelo assunto proposto e pela forma com que estávamos realizando o trabalho. Durante a realização dessas atividades pôde ser notado o envolvimento da comunidade escolar referente a questões ambientais em ambas as escolas, sendo relevante destacar a participação dos professores que sempre junto com seus alunos participaram e colaboraram para as atividades. Através desse projeto, pode ser confirmado que a temática ambiental para as séries iniciais da educação básica, deve ser trabalhada através de atividades diferenciadas e envolvendo alunos, professores, corpo técnico e a comunidade onde residem os alunos, pois somente com a ação dos multiplicadores ambientais é que será possível haver mudanças no cenário em que o meio ambiente encontra-se hoje. / The basic principles in environmental education as awareness, understanding and responsibility become actions are increasingly necessary to provide reflections on everyday practices on overall quality of life. In this regard, solid waste topic insertion in environmental education may represent a valuable contribution to awaken the community. The present study aimed to sensitize primary school students of municipal schools in Campo Magro - PR, of segregation and proper disposal of solid waste importance. After conducting interviews with directors and diagnostic environments of the nine public schools, two schools were established to continue the work. A questionnaire was elaborated and applied to students in 4th and 5th years of schools to assess views and attitudes towards solid waste topic, and they was prompted to stage a representation (drawing) on the topic "junk" on the same day. Through analysis of these instruments it was possible to make some considerations on the understanding that students have of the proposed topic, and design strategies for environmental education in a playful way, like wheels conversations and planting trees, involving groups of 4 and 5 years. Environmental education activities with students of 1st, 2nd and 3rd years of both schools were also performed, as well as dialogues with cleaning staff, teachers and parents of students. After this step, were developed and applied activities involving the two schools, as clothing, posters (drawings and phrases) and toys, using recyclable material. All material produced was exposed in schools in an event called "Recycling Ideas". The development of strategies was noted curiosity and commitment as well as work and cooperation between teams. In dialogue with the students, they opined positively about the continuity of the strategies at other times, showing interest in the proposed issue and by the way we were doing the work. While performing these activities could be noted the involvement of the school community regarding environmental issues at both schools, being relevant to highlight the participation of teachers who always together with their students participated and contributed to the activities. Through this project, it can be confirmed that the environmental issue in the early grades of elementary education, must be worked through differentiated activities and involving students, teachers, staff and community where students reside, because only with the action of environmental multipliers is that current environment scenario can be changed.

CNPq / Florações de cianobactérias em reservatórios de abastecimento de água têm ocorrido com uma frequência cada vez maior, causando diversos problemas de ordem operacional nos sistemas de tratamento de água em decorrência da elevada densidade de células, além de preocupações quanto à eficiência do tratamento na remoção de metabólitos como cianotoxinas e compostos odoríferos. Este trabalho teve por objetivo avaliar a aplicabilidade da Moringa oleifera Lam pura e associada ao policloreto de alumínio (PACl) na remoção de células de Microcystis aeruginosa, microcistinas, 2-MIB e geosmina por meio de flotação por ar dissolvido e filtração rápida, utilizando carvão ativado granular. Primeiramente, os sais NaCl e CaCl2 foram avaliados para a extração do coagulante de M. oleifera. As amostras consistiram em água sintética adicionada de ácido húmico e células de M. aeruginosa para valores iniciais de 25 uT. O coagulante obtido com 1M CaCl2 de M. oleifera apresentou maior eficiência de remoção de cor, turbidez e número de células, sendo, para ele, indicada como ideal a dose de 50 mg L-1. É indicado que o CaCl2 não permite uma maior eficiência de extração do coagulante, mas sim que participe na formação dos flocos. A partir desses resultados, considerou-se a substituição de 10 a 50% do coagulante salino por PACl. O conjunto de coagulantes em proporções de 70:30 e 60:40 de M. oleifera e PACl permitiram uma melhoria na eficiência de remoção de células e redução do carbono orgânico residual. Finalmente, para essas proporções, foi avaliada a contribuição do uso de carvão ativado granular (CAG) como camada intermediária de filtro de areia visando à remoção de microcistinas, 2-MIB e geosmina. As amostras foram adicionadas de 50 ng L-1 de 2-MIB e geosmina, e 25 μg L-1 de microcistina-LR equivalente, antes dos ensaios. O uso do filtro com camada intermediária de CAG para o conjunto de coagulantes na proporção 70:30 (M.oleifera:PACl) resultou em eficiências globais acima de 95% para a remoção de cor, turbidez, células de M. aeruginosa, microcistinas e geosmina, e de 51 a 75% de remoção de 2-MIB e carbono orgânico dissolvido. Deste modo, o uso de M. oleifera como clarificante de águas com a substituição de 30% por PACl pode reduzir gastos com reagentes por parte de alguns países que hoje importam seu material para clarificação da água, e a adição de CAG no filtro de areia poderia reduzir custos e espaço com a instalação de mais de uma etapa para a remoção de metabólitos. Assim, este conjunto é indicado como uma alternativa de tratamento convencional de água, devido à sua capacidade de remoção de células e metabólitos, além da manutenção de cor, turbidez e microcistinas abaixo dos níveis estipulados para água de consumo. / Nutrient inputs leads to more frequent algal blooms in water supply reservoir which causes operational problems in water treatment plants due to high density of cells, aside from complications induced by its capacity of production of cyanotoxins and taste and odour compounds. The present study had as purpose an evaluation of the applicability of Moringa oleifera Lam as a coagulant with and without polyaluminium chloride (PACl) in the removal of Microcystis aeruginosa cells, microcystins, 2-MIB and geosmin using dissolved air flotation and filtration, using granulated activated carbon (GAC). First, NaCl and CaCl2 salts were studied for extraction of the coagulant. Samples were obtained by the addition of humic acid and M. aeruginosa cells in synthetic water in order to obtain 25 NTU. Coagulant obtained with 1M CaCl2 showed a better performance for color, turbidity and cells removal, being indicated 50 mg L-1 dosage. CaCl2 would not extract better the active component of M. oleifera seeds, but participate on flocs formation. Based on this, PACl addition was evaluated and added in the ranges of 10 to 50% substitution of the saline coagulant. 70:30 and 60:40 proportions of M.oleifera:PACl were indicated in order to to remove turbidity, color and cells. Finally, the use of GAC as an intermediate layer in rapid sand filtration bed was evaluated as a function of microcystins, 2-mib and geosmine retention capacity. Cited proportions were followed by filtration, added of 2-MIB and geosmin 50 ng L-1 as well as 25 μg L-1 of microcystin-LR equivalent before tests. A 70:30 (M.oleifera:PACl) proportion followed by rapid sand filtration combined with GAC led to removal efficiencies above 95% for color, turbidity, M. aeruginosa cells, geosmin and microcystins, and 51 to 75% efficiencies for 2-MIB and dissolved organic carbon. Hence, M. oleifera usage as water coagulant with 30% of PACl can reduce costs for some countries, and the addition of a GAC layer on a sand filter can reduce cost and space in water treatment plants. This process is indicated as an alternative conventional treatment for the removal of cyanobacteria cells and metabolites, besides its capacity to maintain turbidity, color and microcystins below the stipulated levels for water consumption.

CAPES / O inventário faunístico da comunidade de macroinvertebrados aquáticos é importante ao diagnóstico ambiental, uma vez que esta biota é sensível a perturbações antrópicas. O reservatório do Rio Verde, situado no primeiro planalto paranaense, está inserido em uma região agrícola que apresenta diversos fragmentos de Floresta com Araucária. O objetivo do presente estudo foi avaliar a integridade ambiental do reservatório através de índices ecológicos da comunidade de macroinvertebrados bênticos e associados à macrófitas aquáticas. Foram delimitados cinco pontos amostrais na área de estudo, os quais compreendem microhabitats distintos na bacia hidrográfica. Realizaram-se quatro campanhas amostrais, cada uma por estação climática: primavera (2014); verão (2015); outono (2015) e inverno (2015). Em cada coleta foram mensurados diversos parâmetros abióticos em campo e coletaram-se amostras de água para análise de nutrientes em laboratório. Os macroinvertebrados foram coletados em triplicatas pelo método de Macan adaptado, utilizando-se peneiras de malha 1 mm e CPUE (Captura por unidade de esforço) de 20 minutos. Para amostra do sedimento utilizou-se uma draga modelo Petersen de 2L. Ainda em campo, por estação, foram coletadas amostras das macrófitas aquáticas Myriophyllum aquaticum (Vell) Verdc. e Potamogeton montevidensis A. Benn. em triplicatas na região fluvial do reservatório, para análise da macrofauna associada e dimensão fractal. Para tal foi utilizado um amostrador de PVC específico com volume 0,025 m3. Foram calculadas os seguintes descritores ecológicos em cada caso: abundância, riqueza de taxa, riqueza de Margalef, diversidade de Shannon-Wiener, equitabilidade de Pielou através do software Past. Também foi calculado o índice Biological Monitoring Working Party (BMWP) para monitoramento dos pontos amostrais. Em relação às análises estatísticas, foram utilizadas as análises de PERMANOVA para comparação entre pontos e estações climáticas e análise de correspondência canonica (CCA) para variáveis. Em relação a M. aquaticum e P. montevidensis não foi verificada diferença entre a riueza de macroinvertebrados associados. Contudo houve diferença para abundância de organismos, na dimensão fractal e biomassa dos exemplares. M. aquaticum é mais complexa e abrigou mais macrofauna em relação a P. montevidensis. Em relação ao monitoramento do reservatório, este apresentou-se mesotrófico com concentrações de nutrientes moderadas e dentro dos limites normativos. A macrofauna bêntica apresentou diferenças estatísticas em relação a região do reservatório, ponto amostral e variação temporal. O índice de BMWP mostrou que a região fluvial apresenta a maior integridade biótica (em todas as coletas acima dos 70 pontos), bem como os descritores ecológicos de riqueza de Margalef e diversidade de Shannon-Wiener mais elevados. No ponto 4 (jusante da barragem) foram registradas evidências de possíveis impactos em função da riqueza menos elevada e pelo índice de BMWP o qual resultou em uma água de qualidade duvidosa. São necessárias novas abordagens com foco na comunidade aquática visando o melhor entendimento deste ecossistema e também com vistas a preservação ambiental da bacia do Rio Verde. / The faunal inventory of the macroinvertebrate community is important to the environmental assessment, since this biota is sensitive to human disturbance. The reservoir of Rio Verde, located on the first plateau of Paraná, is inserted into an agricultural region with several forest fragments Araucaria. The aim of this study was to evaluate the environmental integrity of the reservoir through ecological indexes of macroinvertebrate community benthic and associated with macrophytes. Five sampling points were defined in the study area, which comprise distinct microhabitats in the basin. There were four sampling campaigns, each by weather station: Spring (2014); Summer (2015); Autumn (2015) and Winter (2015). In each sample were measured abiotic various parameters in the field and be collected water samples for nutrient analysis in the laboratory. The macroinvertebrates were collected in triplicate at adapted Macan method using mesh sieve 1 mm and CPUE (catch per unit effort) for 20 minutes. In order to pellet sample was used a dredger model Petersen 2L. Still in the field, by season, samples were collected from macrophytes Myriophyllum aquaticum (Vell) Verdc. and Potamogeton montevidensis A. Benn. in triplicates in the fluvial region of the reservoir, to analyze the associated fractal dimension and macrofauna. For this we used a PVC sampler specific volume 0.025 m3. the following ecological descriptors were calculated in each case: abundance, wealth tax, wealth Margalef, Shannon-Wiener diversity, evenness evenness through the Past software. The index Biological Monitoring Working Party (BMWP) for monitoring sampling points was also calculated. Regarding the statistical analysis, we used the analysis of PERMANOVA to compare points and seasons and canonical correspondence analysis (CCoA) for variables. Regarding M. aquaticum and P. montevidensis it was not verified difference to the average associated macroinvertebrates. However there was a difference for abundance of organisms in the fractal dimension and biomass of specimens. M. aquaticum is more complex and took more macrofauna in relation to P. montevidensis. Regarding the monitoring of the reservoir, it showed up mesotrophic with moderate nutrient concentrations and within the regulatory limits. Benthic macrofauna showed statistical differences in relation to the reservoir region, sample point and temporal variation. The BMWP index showed that the river region has the highest biotic integrity (in all samples above 70 points), and the ecological descriptors of wealth and Margalef diversity of Shannon- Wiener higher. In point 4 (dam downstream) were recorded evidence of possible impacts due to lower wealth and BMWP index which resulted in a questionable quality water. New approaches are needed to focus on the aquatic community in the best understanding of this ecosystem and also with a view to environmental preservation of the Green River Basin.