FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Nesta pesquisa, objetivou-se avaliar o processo de compostagem utilizando-se matÃria orgÃnica disponÃvel no banco de mudas da cidade de Sobral - CE, (esterco eqÃino e palhas de carnaÃba) em trÃs sistemas de aeraÃÃo: com injeÃÃo de ar, sucÃÃo de ar e injeÃÃo e sucÃÃo ar em ciclo (hÃbrido), observando-se os parÃmetros recomendados pela legislaÃÃo brasileira vigente, durante as fases de degradaÃÃo ativa e de maturaÃÃo. O experimento foi instalado com trÃs tratamentos, sendo um (01) sob o modo positivo; um (01) sob o modo negativo e um (01) sob o modo hÃbrido, obedecendo as proporÃÃes de 30% de esterco eqÃino e 70% de palhas, para todos os tratamentos. Cada tratamento foi repetido 3 (trÃs) vezes, perfazendo, assim, um total de 9 (nove) parcelas. Foi realizada a avaliaÃÃo destes processos, tendo sido observadas, principalmente, a influÃncia da aeraÃÃo e da umidade no desempenho destas tÃcnicas de tratamento, em leiras estÃticas aeradas. Durante a fase ativa, as leiras sob o modo positivo apresentaram reduÃÃo mÃdia de matÃria orgÃnica de 26,55%, as leiras sob o modo negativo de 21,78%, enquanto que as leiras, sob o modo hÃbrido de 31,21%. Durante a fase de maturaÃÃo, foram reviradas trÃs leiras de cada sistema de aeraÃÃo. A reduÃÃo mÃdia da matÃria orgÃnica das mesmas foi de 50,63%, em 50 dias; as demais apresentaram reduÃÃo mÃdia de 39,54%, em 60 dias. Durante a fase ativa, as leiras operadas sob o modo positivo apresentaram, em mÃdia, reduÃÃo de Carbono de 26,55%, no perÃodo de 40 dias; as leiras sob o modo negativo, de 21,78%, no perÃodo de 50 dias; e as leiras sob o modo hÃbrido de 31,21%, no perÃodo de 30 dias. Durante a fase de maturaÃÃo, para as leiras que sofreram reviramento, a reduÃÃo mÃdia de Carbono foi de 50,63%, no perÃodo de 50 dias, enquanto que as demais apresentaram uma reduÃÃo mÃdia de 39,54%, no perÃodo de 60 dias. O pH se mostrou Ãcido no material e no inÃcio do processo de compostagem, em todas as leiras. Os resultados obtidos mostraram que os valores mÃdios do Ãndice pH foram aumentando de acordo com a degradaÃÃo da matÃria orgÃnica. Na fase de maturaÃÃo, o pH permaneceu na faixa alcalina em todas as leiras. Durante fase ativa, o teor de nitrogÃnio cresceu, em mÃdia, 41,12% nas leiras sob o modo positivo, 54,21% nas leiras sob o modo negativo e 32,05% nas leiras sob o modo hÃbrido. Durante fase ativa, as leiras operacionalizadas sob o modo positivo apresentaram uma reduÃÃo da relaÃÃo C/N de 47,89%, em 40 dias; as leiras sob o modo negativo, de 44,35%, em 50 dias; e as leiras sob o modo hÃbrido, de 48,33%, em 30 dias. PÃde-se observar que a relaÃÃo C/N final na fase de maturaÃÃo das leiras que foram reviradas, apresentou valores mÃdios na ordem de 10 a 15 no perÃodo de 50 dias. As leiras operacionalizadas sob o modo positivo tambÃm registraram valores dentro desta faixa, porÃm no perÃodo de 60 dias, enquanto que as leiras operacionalizadas sob o modo negativo registraram valores mÃdios superiores ao recomendado pela legislaÃÃo, tambÃm no perÃodo de 60 dias. Observou-se que em todos os sistemas os Coliformes Totais e Fecais ou Termotolerantes foram diminuindo durante a fase de aeraÃÃo (fase de degradaÃÃo ativa). As leiras operacionalizadas sob o modo positivo registraram valores de Coliformes Totais da ordem de 9,1x108 a 5,0x103 UFC. g-Âe de Coliformes Fecais da ordem de 6,2x108 a 3,1x103 UFCg-1; as leiras operacionalizadas sob o modo negativo registraram valores de Coliformes Totais da ordem de 8,4x108 a 4,8x103 UFC.g-1 e de Coliformes Fecais da ordem de 6,1x108 a 3,5x103 UFC.g-1 ; e as leiras operacionalizadas sob o modo hibrido registraram valores de Coliformes Totais da ordem de 9,2x107 a 4,1x103 UFC.g  e de Coliformes Fecais,da ordem de 5,2x108a 3,2x103 UFC.g-1 A temperatura foi o parÃmetro utilizado para avaliar a eficiÃncia do processo de compostagem, durante a fase ativa. O tÃrmino da fase de maturaÃÃo foi verificado por meio da relaÃÃo C/N. A anÃlise dos resultados obtidos para os parÃmetros fÃsicos, quÃmicos, e microbiolÃgicos nos trÃs sistemas avaliados neste trabalho permite inferir sobre o desempenho satisfatÃrio dos sistemas operacionalizados sob os modos positivo e hibrido. Com relaÃÃo à aeraÃÃo na primeira fase do processo, pode-se afirmar que seu efeito contribuiu satisfatoriamente, tanto na eliminaÃÃo de patÃgenos como na diminuiÃÃo do tempo de compostagem, acelerando a metabolizaÃÃo da matÃria orgÃnica. De posse dos resultados das anÃlises dos experimentos e interpretaÃÃo dos dados, observou-se que o sistema hÃbrido proposto neste trabalho apresentou ser mais eficiente que os demais. / In this research, it was aimed to evaluate the process of composting using the organic matter available at the bank of seedlings of the city of Sobral - CE, (horse manure and straw of carnauba) in three aeration systems: with injection of air, sucking of the air and injection and sucking in air cycle (hybrid), in compliance with the parameters recommended by Brazilian legislation in force, during the phases of active degradation and maturation. The experiment was installed with three treatments, one (01) under the positive way; one (01) under the negative way and one (01) under the hybrid way, following the proportions of 30% of horse manure and 70% of straw , for all treatments. Each treatment was repeated three (3) times, making, thus, a total of 9 (nine) parcels. It was conducted the evaluation of these processes, and it was observed mainly the influence of aeration and moisture in the performance of these techniques of treatment, on static. During the active phase, the under positive way they developed average reduction of organic matter of 26.55%, the under the negative way of 21.78%, while the, under the hybrid way of 31.21%. During the phase of maturation, it was turned three of each system of aeration. The reduction of organic matter of them was 50,63%, in 50 days; The other ones showed average reduction of 39,54%, in 60 days. During the active phase, the operated under the positive way had, on average, reduction of carbon of 26.55%, in the period of 40 days, the under the negative mode of 21.78%, in the period of 50 days, and the under the hybrid way of 31.21%, within 30 days. During the stage of maturity, for the that suffered of returning, the average reduction of carbon was 50.63%, in the period of 50 days, while the other ones showed an average decrease of 39.54%, in the period of 60 days. On all the, the pH developed in the material and in the beginning of the process of composting was acid. The results showed that the average pH was increasing according to the degradation of organic matter. At the stage of maturity, the pH remained in the alkaline range on all the. During the active phase, the content of nitrogen grown by an average of 41.12% on the under the positive way, 54.21% on the under the negative mode and 32.05% on the under the hybrid way. During the maturation, the content of nitrogen on all, regardless of the used method of aeration, presented quite different results. During active phase, the operated under the positive way showed a reduction of the C/N nitrogen of 47.89% in 40 days, the piles under the negative mode of 44.35% in 50 days; and piles under the hybrid way of 48.33%, in 30 days. It was observed that the C/N in the final stage of maturation of the that were returned, presented average values in the order of 10 to 15 in the period of 50 days. The under the operational way also recorded positive values within this range, but in the period of 60 days, while the piles under the operational mode registered negative average above the recommended by the law, in the period of 60 days. It was observed that in all the systems the Total Coliform and the Fecal Coliform were decreasing during the aeration (active phase of degradation). The under the operational mode recorded positive values of Total Coliform in the order of 9,1x108 to 5,0 x103 CFU.g-1 and of Fecal Coliform of the order of 6,2 x108 to 3,1 x103 UFCg-1, and the operational under the negative way registered values of Total Coliform in the order of 8,4 x108 to 4,8 x103 CFU.g-1 and of Fecal Coliform in the order of 6,1 x108 to 3,5 x103 CFU.g-1, and the piles under the hybrid way recorded values of Total Coliform in the order of 4,1 to 9,2 x107 and x103 CFU.g  and of Fecal Coliform, in the order of 5,2 x108 to 3,2 x103 CFU.g-1. The temperature was the factor used to evaluate the efficiency of the composting process, during the active phase. The end of the stage of maturity was verified by the C/N. The analysis of the results for the physical, chemical and microbiological systems in the three evaluated systems in this research were possible because of the satisfactory performance of the systems operated under the positive and hybrid ways. Regarding the aeration in the first phase of the trial, one can say that its effect contributed satisfactorily for the elimination of pathogens, such as decreasing the time of composting, accelerating the metabolism of organic matter. By the results of the analyses of the experiments and also the interpretation of the data, it was observed that the hybrid system of this research was more efficient than the others ones.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A crescente preocupaÃÃo em relaÃÃo Ãs questÃes ambientais, somada à necessidade de promover o desenvolvimento sustentÃvel, tornou emergente a discussÃo sobre a avaliaÃÃo e a reduÃÃo dos impactos ambientais relacionados Ãs atividades industriais. Muitos dos mÃtodos de avaliaÃÃo de impactos ambientais aplicados atualmente, para diversos tipos de empreendimentos, contam com um grau considerÃvel de subjetividade. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um mÃtodo quantitativo para a avaliaÃÃo de impactos ambientais, tendo em vista a pouca contribuiÃÃo cientÃfica nesta Ãrea de estudos, especialmente no Estado do CearÃ. O mÃtodo desenvolvido admite a aplicaÃÃo de indicadores ambientais, organizados por categorias. Aos indicadores, associam-se funÃÃes matemÃticas que possibilitam a obtenÃÃo de um valor adimensional, denominado de Ãndice de qualidade ambiental. Esses Ãndices sÃo combinados a partir de mÃdias aritmÃticas atà a determinaÃÃo de um Ãnico valor numÃrico, representante da condiÃÃo ambiental da organizaÃÃo. A aplicaÃÃo prÃtica do mÃtodo foi realizada em uma indÃstria do ramo tÃxtil, a partir da escolha de 18 indicadores, agrupados em trÃs categorias: eficiÃncia de recursos, efluentes e emissÃes gasosas. Os resultados obtidos revelam a boa aderÃncia do mÃtodo Ãs variaÃÃes do processo industrial, possibilitando aos gestores ambientais da organizaÃÃo a tomada de decisÃes baseadas em fatos, com simplicidade e significativa reduÃÃo da subjetividade em relaÃÃo à anÃlise dos impactos ambientais considerados. / The increasing concerning about environmental matters, added to the necessity of promoting sustainable development, transformed the discussion about evaluation and reduction of environmental impacts, related to industrial activities, in an emergent issue. Several methods currently applied to evaluate environmental impacts, for various types of enterprises, have considerable subjectivity. The objective of this work is to achieve the development of a quantitative method for the evaluation of environmental impacts; hence there are few scientific studies in this subject, mainly in Ceara State. The method developed allows the application of environmental indicators, divided in category sets. Mathematical functions are associated to these indicators in order to obtain non-dimensional values called environmental quality indexes. These indexes are combined using arithmetical means until the determination of a unique numerical value, which is representative of the organizationâs environmental performance. Practical application of the method was conducted in a textile industry, in which were elected 18 indicators, grouped in three categories: resources efficiency, effluents and gas emissions. Obtained results show good effectiveness of the method concerning to the industrial intrinsic process variations, giving environmental managers the possibility of making fact based decisions, in a simple way and with significant reduction of the subjectivity related to the analysis of the environmental impacts considered.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Embora todas as etapas do processo de produÃÃo de biodiesel a partir de microalgas sejam essenciais, a separaÃÃo e a ruptura celular da biomassa sÃo particularmente importantes, uma vez que as tecnologias disponÃveis para este fim apresentam elevados custos, comprometendo a viabilidade do aproveitamento energÃtico. Este trabalho teve como objetivo apontar um sistema que conseguisse aliar a separaÃÃo da biomassa algal de efluente de sistemas de lagoas de estabilizaÃÃo à ruptura celular, como uma alternativa de prÃ-tratamento para maximizar a extraÃÃo de lipÃdios pelo mÃtodo modificado de Bligh e Dyer; assim como estudar preliminarmente a comunidade fitoplanctÃnica presente para comparaÃÃo dos rendimentos lipÃdicos. Um reator de eletroflotaÃÃo nÃo-convencional foi confeccionado para operar em batelada e em fluxo contÃnuo, utilizando-se eletrodos nÃo consumÃveis e baixa potÃncia elÃtrica. A metodologia proposta foi comparada com tÃcnicas tradicionalmente utilizadas para ruptura celular: autoclave, micro-ondas e ultrassom. Foram selecionadas seis estaÃÃes de tratamento de esgotos (ETE) com diferentes configuraÃÃes de lagoas de estabilizaÃÃo para anÃlise dos gÃneros fitoplanctÃnicos dominantes e do teor lipÃdico. Observou-se a separaÃÃo da biomassa, sendo obtida eficiÃncia de remoÃÃo de turbidez superior a 80% em 20 minutos de operaÃÃo do reator em batelada. Entre os mÃtodos de prÃ-tratamento tradicionais testados, o micro-ondas foi o que apresentou maior rendimento lipÃdico (33,7  5,3%), diferente estatisticamente da autoclave (15,4  2,26%) e ultrassom (13,3  2,96%). Para a eletroflotaÃÃo nÃo-convencional o rendimento lipÃdico foi de 24,8  7,05%, que nÃo apresentou diferenÃa estatÃstica quando comparado ao micro-ondas. Entretanto, quando os custos energÃticos foram considerados, a eletroflotaÃÃo nÃoconvencional apresentou um custo de 5,6 Wh.g-1, sendo menor que o obtido para o micro-ondas. Os gÃneros de microalgas que predominaram nos efluentes analisados pertenciam Ãs classes Chlorophyceae, Cyanophyceae e Euglenophyceae. Em uma anÃlise quantitativa geral, os efluentes de todas as estaÃÃes analisadas apresentaram rendimento lipÃdico entre 8,5 e 34,6%. Os efluentes das ETE Aquiraz e TupÃ-Mirim apresentaram os maiores teores lipÃdicos (28,4  6,3% e 23,1  3,6%, respectivamente), sem diferenÃa estatÃstica (p=0,12). Os efluentes das ETE Araturi e Tabapuà apresentaram os menores potenciais lipÃdicos, sem diferenÃa estatÃstica entre eles (14,3  5,9% e 15,6  4,9%, respectivamente, p=0,68). A eletroflotaÃÃo nÃo-convencional mostrou-se como uma metodologia promissora para separaÃÃo e ruptura das cÃlulas de microalgas de efluentes de lagoas de estabilizaÃÃo, cujos potenciais lipÃdicos assemelharam-se aos obtidos a partir de biomassa microalgal cultivada em processos convencionais. AlÃm disso, a metodologia desenvolvida neste trabalho soma um motivo para a separaÃÃo e utilizaÃÃo da biomassa algal de lagoas de estabilizaÃÃo evitando, com isso, seu lanÃamento nos corpos dÂÃgua e garantindo um ganho econÃmico e ambiental, uma vez que visa o aproveitamento da biomassa para a produÃÃo de biocombustÃvel, ao passo que minimiza impactos ambientais decorrentes da presenÃa elevada desse material no ambiente. / Although all stages on the production of biodiesel from microalgae cells are essential, harvest and cell disruption biomass are particularly important, since the available technologies for this purpose present high cost, compromising energy recovery viability. This study aimed to develop a system that could combine separation of algal biomass from wastewater stabilization pond systems to cell disruption as an alternative of pretreatment to maximize total lipids extraction by the modified method of Bligh and Dyer, as well as perform a preliminary study of the phytoplankton for comparison of lipid content. A non-conventional electroflotation reactor was designed to operate in batch and continuous flow, using non-consumable electrodes and low electrical power. The proposed methodology was compared to traditional techniques used for cell disruption: autoclave, microwave and ultrasound. Six Wastewater Treatment Plant (WTP) with different pond configuration were selected for analysis of the dominant phytoplankton genera and lipid content. Biomass separation was achieved, with turbidity removal efficiency exceeding 70% in 20 minutes of operation with the batch reactor. Among the traditional pretreatment methods tested, the microwave showed the highest lipid yield (33.7  5.3%), followed by autoclave (15.4  2.26%) and ultrasound (13.3  2.96%). For non-conventional electroflotation methodology, lipid yield was 24.8  7.05%, which showed no statistical difference when compared to the microwave method. However, when energy cost was considered, non-conventional electroflotation presented a cost of 5.6 Wh.g-1, which was smaller than that obtained by the microwave method. The predominant microalgae genera in the analyzed effluents belonged to the classes Chlorophyceae, Cyanophyceae and Euglenophyceae. In a general quantitative analysis, the effluents from the analyzed ponds presented lipid yield between 8.5 and 34.6%. Effluents of the WTP Aquiraz and TupÃ-Mirim achieved the highest lipid content (28.4  6.3% and 23.1  3.6%, respectively), with no statistical difference (p = 0.12). Effluents of the WTP Araturi and Tabapuà achieved the lowest lipidic potential, with no statistical difference (14.3  5.9% and 15.6  4.9%, respectively, p = 0.68). Non-conventional electroflotation proved to be a promising methodology for harvesting and cell disruption of microalgae provided by effluent stabilization ponds, whose potential lipid resembled those obtained from microalgal biomass cultivated in conventional processes. Furthermore, the methodology developed in this work adds a reason for the harvesting and utilization of algal biomass from waste stabilization ponds avoiding, thus, its release into water bodies and ensuring an environmental and economic gain, since it aims the use of biomass for biofuel production, while minimizing environmental impacts due to elevated presence of this material on the environment.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Hydraulic equilibrium simulation of a network of water distribution pipes is one of the most important phases in the water management process. Hydraulic simulator models need to be as close as possible to reality and in order to achieve that good it is necessary to use hydraulic parameters as precise as possible. Identifying and using real parameters is the key issue is modeling real water distribution systems. The Hazen-Williams roughness coefficient is a parameter which is difficult to determinate precisely for a real network of pipes. In order to determinate it with a certain degree of accuracy, a calibration process must be performed using field measured data such as pressure an and flow measurements on some points of the network. In this study we used a new calibration procedure called MIGHA â Iterative inverse gradient method. The study was performed on a theoretical pipe network and it evaluated the method performance is situations where we do not know pressure and flows in all network pipes and nodes (real cases). It is also presented a comparison between the proposed method (MIGHA) and the genetic algorithm technique. / A simulaÃÃo das condiÃÃes de equilÃbrio hidrÃulico de uma rede de distribuiÃÃo de Ãgua à uma das fases mais importantes na gestÃo dos sistemas de abastecimento de Ãgua. Os simuladores hidrÃulicos precisam reproduzir os modelos com a maior fidelidade possÃvel e, para isso, se faz necessÃrio que se identifique com precisÃo, os parÃmetros do sistema. A identificaÃÃo desses parÃmetros se torna difÃcil em muitos casos. O coeficiente de rugosidade de Hazen-Williams das tubulaÃÃes à um parÃmetro de difÃcil identificaÃÃo devido à sua caracterÃstica dinÃmica. A calibraÃÃo dos coeficientes de rugosidade das tubulaÃÃes, bem como a de outros parÃmetros dos modelos hidrÃulicos, à um procedimento necessÃrio para a confiabilidade dos resultados da simulaÃÃo hidrÃulica. Neste trabalho, uma rotina computacional à desenvolvida para calibraÃÃo dos coeficientes de rugosidade de Hazen-Williams das tubulaÃÃes de redes de distribuiÃÃo utilizando o MIGHA â MÃtodo iterativo de gradiente hidrÃulico alternativo. O modelo de calibraÃÃo proposto permite a escolha de parÃmetros de cÃlculo do MIGHA, possibilitando uma anÃlise comparativa que define a melhor configuraÃÃo do MIGHA a ser aplicada na calibraÃÃo. O estudo, realizado em uma rede hipotÃtica, avalia tambÃm o desempenho do mÃtodo em situaÃÃes nas quais nÃo se conhece a pressÃo em todos os nÃs da rede. TambÃm foram realizadas anÃlises comparativas com a tÃcnica dos algoritmos genÃticos, sendo relatadas as vantagens e desvantagens daquele em relaÃÃo a este. Os estudos realizados visam a ampliaÃÃo do conhecimento da tÃcnica, contribuindo para futuros estudos.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / O tratamento de esgoto à fundamental para a manutenÃÃo da qualidade dos corpos dâÃgua. O presente trabalho investigou os aspectos tÃcnicos e operacionais da estaÃÃo de tratamento de esgoto (ETE) por lodos ativados com aeraÃÃo prolongada do Campus do Pici, situada na Universidade Federal do Cearà e propÃs medidas corretivas para compatibilizar as eficiÃncias reais com as de projeto. Por meio da anÃlise dos parÃmetros fÃsicos, quÃmicos e biolÃgicos de qualidade de Ãgua no afluente e efluente avaliou-se a eficiÃncia real da ETE, sendo que os principais parÃmetros operacionais foram avaliados no tratamento preliminar, tanque de aeraÃÃo e decantador secundÃrio. De posse dos dados coletados, compararam-se os dados de eficiÃncia com os valores citados na literatura para a tecnologia de lodos ativados por aeraÃÃo prolongada, assim como os valores obtidos na avaliaÃÃo operacional da ETE. Adicionalmente, foram verificados quais parÃmetros atendiam aos limites da Portaria no 154 da SuperintendÃncia Estadual de Meio ambiente do Cearà (Semace). Constatou-se que a ETE està submetida à sobrecarga hidrÃulica, comprometendo desta forma a eficiÃncia de remoÃÃo de matÃria orgÃnica e patogÃnicos, alÃm da baixa remoÃÃo de nutrientes, que faz com que o efluente nÃo atenda aos limites da supracitada portaria para amÃnia e fÃsforo. Como principal intervenÃÃo na ETE, recomendou-se a construÃÃo de mÃdulos complementares para distribuiÃÃo da vazÃo afluente de forma a sanar o problema de sobrecarga hidrÃulica, alÃm da possibilidade de inclusÃo de tratamento em nÃvel terciÃrio para o problema dos nutrientes. Sà apÃs a realizaÃÃo desta intervenÃÃo, poderÃo ser propostas medidas para a otimizaÃÃo da ETE e adequaÃÃo do efluente a todos os padrÃes de lanÃamento estabelecidos e avaliados na presente investigaÃÃo. / Wastewater treatment is very important to maintain the quality of water bodies. The present work evaluated the technical and operational aspects of an activated sludge Wastewater Treatment Plant (WTP), classified as prolonged aeration, located at the âCampus do Piciâ of the Federal University of CearÃ, and propose some interventions to make compatible real and design efficiencies. The physical-chemical and biological water analysis of influent and effluent allowed to monitor the real WTP efficiency. Some operational parameters were assessed in the preliminary treatment, aeration tank and secondary settler. After the monitoring time, the real organic matter, nutrients and pathogens removal efficiencies were compared to values reported in literature for the activated sludge system in extended aeration, as well as for the operational parameters. Additionally, it was verified which parameters were below the limits reported in the regulation (Portaria no 154 of Secretaria de Meio ambiente do CearÃ, Semace). It was concluded that the WTP was hydraulically overloaded, which is compromising the organic matter and pathogens removal, beside the low nutrients efficiency. Because of this, the WTP effluent is not accomplishing the regulation limits for ammonium and phosphorous. As a major intervention, we suggest the construction of other modules to distribute the inflow, with the aim of decrease the hydraulic overload problem, beside the possibility of including a tertiary treatment to decrease the nutrients concentrations. Only after these improvements we can think of ways to optimize the WTP to achieve the design efficiencies and effluent limits.

Neste trabalho foi realizada a caracterização microbiana, por meio de técnicas de Biologia Molecular, do lodo granular do processo de precipitação dos metais ferro, zinco e cobre por sulfeto gerado a partir de um reator biológico em batelada sequencial (ASBR) para redução de sulfato de drenagem ácida de minas (DAM) sintética em suas diferentes fases operacionais. O reator foi inoculado com lodo granular de reator UASB tratando efluente de abatedouro de aves, operando em relação DQO/sulfato 1,0. O etanol foi utilizado como doador de elétrons e o sulfato de sódio como receptor de elétrons. Para o presente estudo as amostragens de lodo foram realizadas em pH 5,0; pH 4,0; pH 4,0 + Fe2+, pH 4,0 + Fe2+; Zn2+; pH 4,0+Fe2+; Zn2+; Cu2+ sempre quando ocorria redução máxima de sulfato no reator, o inóculo também foi estudado para comparação. Após coleta de todas as amostras, realizou-se a extração do DNA, seguida de purificação e amplificação para o RNAr16S para os Domínios estudados e as sequencias foram separadas através de DGGE. A estrutura das comunidades foi analisada em função da composição e riqueza de bandas de DGGE nos consórcios microbianos. A análise do perfil de bandas do DGGE permitiu visualização da dinâmica da população microbiana presente em cada fase do tratamento biológico da DAM. Os resultados revelaram que ocorreu maior variação na diversidade de microrganismos do domínio Bacteria do que de Archaea nos tratamentos da DAM com os parâmetros operacionais estudados. Dentre essas observações, percebe-se que as sucessivas diminuições de pH foram menos influentes na diversidade do que foi a adição dos metais, principalmente quando houve adição do Fe. O Domínio Bacteria apresentou maiores reduções de bandas do que o domínio Archaea, que sofreu menores influências às condições operacionais. Comparando-se a diversidade de bactérias e arqueias neste estudo, observa-se que as bactérias foram 56,5% maior que as arqueias em termos de diversidade pelas bandas de DGGE apresentadas. Diminuições no pH e adição sucessiva dos metais Fe, Zn e Cu foram associados a alterações temporais na estrutura da comunidade bacteriana. Nas análises de sequenciamento para domínio Bacteria, apesar de baixa qualidade do sequenciamento das bandas recortadas, foi possível fazer uma comparação entre o BLAST e a base de sequências do NCBI. Uma das bandas apresentou similaridade de 88 e 87% com clones não cultivados de Geobacter e Clostridum, respectivamente. Estes microrganismos são relatados como sendo redutores de sulfato. Outras duas bandas apresentaram 91% de similaridade com clone não cultivado de bactérias. Já para o Domínio Archaea, a análise comparativa indicou similaridade de três das cinco bandas com os clones não cultivados de Methanomicrobiales archaeon F5OHPNU07IK8FO e duas das bandas com o gênero Methanosaeta sp. clone DI CO3, ambas arqueias relatadas como sendo presentes em lodo granular de diversos tratamentos anaeróbios. Conclui-se que a estimativa da diversidade permitiu inferir que as alterações nas composições das comunidades microbianas foram devidas as condições operacionais impostas. / The microbial characterization of this study was carried out by molecular biology techniques, of granular sludge samples from precipitation of the metals iron, zinc and copper in sulphide generated from a biological sequencing batch reactor (ASBR) to reduce the sulphate of synthetic acid drainage mines in its different operational phases. The reactor was inoculated with granular sludge from UASB reactor treating effluent from poultry slaughterhouse operating in ratio COD/sulphate 1.0. Ethanol was used as electron donor and sodium sulphate as electron acceptor. For this study, samples of sludge were taken on pH 5.0; pH 4.0; pH 4.0 + Fe2+, pH 4.0 + Fe2+; Zn2+; pH 4.0 + Fe2+; Zn2+; Cu2+ whenever maximum reduction of sulphate in the reactor occurred. The inoculums was also studied for comparison. After collecting all samples, the extraction of DNA was carried out, followed by purification and amplification to RNAr16S for the studied Domains and the sequences were separated by DGGE. The structure of the communities was analyzed in view of the composition and richness of DGGE bands in microbial consortia. The DGGE bands’ profile analysis allowed visualization of the dynamics of the microbial population present in each phases of the AMD biological treatment. Results showed that a higher variation occurred in diversity of microorganisms of the Bacteria domain than that in Archaea in treatment with the operating parameters studied. Among these observations, it is perceived that the successive decreases in pH were less influential in diversity than it was the metals additions, mainly when there was addition of Fe. The Bacteria domain presented higher reductions bands than the Archaea domain, which suffered lower influences from operational conditions. When comparing the diversity of Bacteria and Archaea in this study, it is observed that the bacteria were 56.5% higher than the Archaea in terms of diversity by DGGE bands presented. Diminishing in pH and successive addition of the metals Fe, Zn and Cu were associated with temporal changes in the structure of bacterial community. In sequencing analysis to Bacteria domain, although the low quality of the sequence of the cut bands, it was possible to make a comparison between BLAST and the base of sequence of the NCBI. One of the bands presented a similarity of 88% and 87 with uncultivated clones of Clostridum and Geobacter, respectively. These microorganisms are reported to be sulphate reducers. Two other bands presented 91% similarity with the uncultivated clone of bacteria. For the Archaea domain the comparative analysis indicated similarity of three of the five bands with the uncultivated clones of archaeon Methanomicrobiales F5OHPNU07IK8FO and two of the bands with the genus Methanosaeta sp. clone DI CO3, both of then reported as present in granular sludge of several anaerobic treatments. It is concluded that the estimate of diversity allowed inferring that the alterations in the composition of microbial communities occurred due the imposed operations conditions.

O gás radônio (222Rn) é um radionuclídeo natural e sua inalação representa em média mais de 50% da dose anual de radiação a que o homem está submetido. A Organização Mundial de Saúde e a Agência Internacional de Energia Atômica recomendam o controle da exposição humana a esse gás, que ao se difundir de rochas e solos, penetra em ambientes de convívio e se concentra no ar em locais fechados. Recomenda-se que monitoramentos de radônio sigam procedimentos de controle de qualidade visando a obtenção de dados confiáveis. Propõe-se a realização de estudos de validação da técnica de Detectores de Estado Sólido de Traços Nucleares (SSNTD) para a determinação de concentrações de 222Rn em ambientes internos. Objetivou-se ainda a aplicação dessa técnica no monitoramento de Centros de Educação Infantil (CEI) do município de Poços de Caldas-MG. O método foi baseado na utilização de detectores passivos CR-39 e de sistema automatizado de leitura de traços nucleares. Os estudos de validação iniciaram-se com participação em exercício internacional de intercomparação laboratorial de detectores passivos de radônio. Os dados experimentais produzidos durante o exercício foram utilizados em testes de desempenho que avaliaram a exatidão, precisão, linearidade, faixa de trabalho, incerteza e limite de detecção do método. Um experimento independente avaliou o parâmetro de robustez. Os resultados de desempenho apresentaram conformidade aos critérios de aceitação estabelecidos e evidenciaram oportunidade de melhorias nos procedimentos empregados. A determinação de concentrações de radônio em CEI envolveu a instalação de detectores em 377 salas de 45 locais, por um período médio de um ano. A concentração média geral observada de 82 Bq.m-3 equipara-se ao valor médio brasileiro divulgado pela UNSCEAR. / Radon gas (222Rn) is a natural radionuclide and its inhalation represents on average more than 50% of the annual dose of radiation to which men are subjected on average. The World Health Organization and the International Atomic Energy Agency recommend the control of human exposure to this gas, as it diffuses from rocks and soils, entering living environments and concentrating indoors. It is recommended that radon surveys follow quality control procedures in order to obtain reliable data. This work proposed validation studies of the Solid State Nuclear Track Detectors (SSNTD) technique for the determination of indoor 222Rn concentrations. Additionally, this technique was applied in the monitoring of early child education centers located in Poços de Caldas-MG. The method was based on the use of CR-39 passive detectors and an automated nuclear track analysis system. The validation studies began with participation in an international intercomparison exercise of passive radon detectors. The experimental data produced in the exercise were applied to performance tests that evaluated the method’s accuracy, precision, linearity, work range, uncertainty and the detection limit. An independent experiment evaluated robustness. The performance results complied to the established acceptance criteria and suggested opportunities for method improvement. The determination of radon concentrations in the early child education centers involved the installation of 377 detectors in 45 locations, for approximately one year. The resulting overall mean concentration of 82 Bq.m-3 is comparable to the Brazilian average value released by UNSCEAR. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O Protocolo de Kyoto é um acordo, que prevê metas de redução, criado por países industrializados para reduzir a emissão de gases de efeito estufa (GEE), decorrente do desenvolvimento acelerados desses países. Em países em desenvolvimento o acordo tem a intenção de direcioná-los para um desenvolvimento sustentável de sua indústria. Muitos projetos de redução de GEE estão sendo elaborados, sendo que a troca de óleo combustível, o tratamento de resíduos sólidos e utilização de matéria prima reciclada são algumas das medidas que podem efetuar essa redução. A Empresa Parceira do projeto, que atua no ramo de fibras sintéticas e resina, tem essa preocupação com o desenvolvimento sustentável e tem tomado medidas para redução dos seus GEE. Por isso, o trabalho de tem como objetivo elaborar um inventário de carbono e analisar as emissões de GEE, antes e depois das medidas de redução, de uma indústria de fibras sintéticas e resina. Em dialogo com a Empresa Parceira foi possível identificar as fontes emissoras e as medidas de redução tomadas. Foram utilizadas metodologias de contabilização de GEE e avaliadores de qualidade de modelos para avaliação dos dados. De posse das emissões contabilizadas, através das metodologias, foi observado, através de analise estatística, que uma troca do tipo de combustível nas caldeiras de processamento de fluido quente, reduziu a emissão de gases da empresa. Essa redução torna viável a entrada da empresa no Mercado Voluntário de Carbono, porque gera uma receita maior do que o gasto para sua contabilização certificada, ou seja, lucro. Com os dados cedidos pela empresa foi proposto um modelo que descreve qual a relação da produção com a emissão de GEE, o que facilita previsões de futuros negócios e tomadas de decisão pela empresa. Por fim foi elaborada uma Linha de Base para contabilizar a redução de emissão devido a instalação de uma recicladora de PET, que pode aumentar a quantidade de emissões reduzidas pela empresa. A troca de óleo combustível foi relevante na redução de emissões, é viável a entrada da empresa no Mercado Voluntário de Carbono, pois o lucro foi provado, existe um modelo que representa a relação da produção pela emissão de gases, a reciclador tem um grande potencial de incrementar o total da contabilização de GEE e foi elaborado um tutorial do Inventário de Carbono da Empresa Parceira. / The Kyoto Protocol is an agreement on reduction targets created by industrialized countries to reduce greenhouse gas (GHG) emissions resulted from the rapid development of these countries. In developing countries, the agreement purpose is to direct them toward the sustainable development of their industry. Many GHG reduction projects are being developed, among which changing of fuel, solid waste treatment, use of recycled raw materials are some of the measures that can affect this reduction. This projects partner company, which operates in the field of synthetic fibers and resin, is concerned about sustainable development and has taken steps to reduce its GHG emissions. Therefore, this work aims to draw up company carbon inventory and analyze GHG emissions, before and after the reduction measures. In a dialogue with the partner company, it was possible to identify the sources of emissions and the reduction measures taken. GHG accounting methodologies, and model quality indicators were used to evaluate the ensembled data. Once in possession of the accounted emissions, statistical analysis showed that changing the type of fuel in hot fluid processing boilers reduced the company’s GHG emissions. This reduction enables the company’s entry into the Voluntary Carbon Market because it generates more revenues than expenses for its certified accounting, i.e., it is profitable. A model was proposed using the data given by the company, which describes the ratio of production to GHG emissions, facilitating future business forecasts and decision making by the company. Finally, a baseline was created to account for emission reductions due to the installation of a PET recycler, which can decrease the company’s emissions. In summary, this work shows that changing fuel oil was relevant in reducing emissions; the company’s entry into the Voluntary Carbon Market is feasible, because profitability has been proven; there is a model the represents the ratio of production to GHG emissions; the recycler has the potential to expand the total GHG account; and a tutorial of the Partner Company Carbon Inventory was prepared.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-11-13T12:35:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_PecuariaBovinaCorte.pdf: 2206206 bytes, checksum: d0c7db2caecc7013ac860512e63cefc0 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-11-13T13:57:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_PecuariaBovinaCorte.pdf: 2206206 bytes, checksum: d0c7db2caecc7013ac860512e63cefc0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-13T13:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_PecuariaBovinaCorte.pdf: 2206206 bytes, checksum: d0c7db2caecc7013ac860512e63cefc0 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A cadeia de carne bovina no Brasil ocupa posição de destaque no contexto da economia rural brasileira, ocupando vasta área do território nacional e respondendo pela geração de emprego e renda de milhões de brasileiros. Mas com o crescimento desta atividade veio acompanhado de possíveis impactos ambientais negativos que contrapõe o equilíbrio dinâmico da sustentabilidade. Desta forma se fez necessário caracterizar esses impactos ambientais negativos relacionados aos recursos hídricos nas fases da cadeia produtiva da carne bovina: Bovinocultura e nos matadouros/frigoríficos. Na pesquisa foram enfatizados o consumo de água e a geração de rejeitos de origem bovina que causa potencial poluição dos recursos hídricos delimitado nas mesorregiões do estado do Pará. Como metodologia utilizou-se de pesquisa qualitativa e quantitativa de dados bibliográficos e estatísticos, tendo como colaboradores instituições federais e estaduais e a análise dos dados foi apresentada através de gráficos e tabelas e da estimativa de alguns indicadores de poluição. Como resultados confirma-se a grande poluição gerada aos recursos hídricos receptores de rejeitos bovinos com grande aumento da DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) tanto na atividade da Bovinocultura como em matadouros/Frigoríficos, onde é gerada uma grande quantidade de matéria orgânica. Concluiu-se a grande importância do uso de medidas de produção sustentáveis como o reaproveitamento de subprodutos bovinos de matadouro e o uso de estratégias de Produção + Limpa. / The beef chain in Brazil occupies a prominent position in the context of rural Brazilian economy, occupying large areas of national territory and accounting for the generation of jobs and rent of millions of Brazilians. But with the growth of this activity was accompanied by possible negative environmental impacts that opposes the dynamic balance of sustainability. Thus it was necessary to characterize these negative environmental impacts related to water resources in the stages of the production chain of beef: Cattle and slaughterhouses/ refrigerators.In the research were emphasized water consumption and generation of bovine tailings causing potential pollution of water resources defined in geographical areas of the mesoregions in the state of Pará. The methodology was used for qualitative and quantitative bibliographic data and statistics research, with the collaboration of the federal and state institutions and the data analysis was presented through graphs and tables and the estimation of some indicators of pollution. The results confirm the great pollution to water resources generated receptors tailings cattle with large increase of BOD (Biochemical Oxygen Demand) both in Cattle and slaughterhouses/ refrigerators activity, where it generated a large amount of organic matter. It was concluded the importance of using sustainable production measures such as reusing byproducts of cattles laughterhouse and the use of strategies Cleaner Production.

The present work was carried out to evaluate the use of the SWMM model on the Arroio Cancela stream at Santa Maria-RS. The focus was on the calibralibration of the events and understanding parameters involved in the simulation. The hydrologic variables were directly measured and the physical characteristics of the area and the urbanization process determined through GIS techniques. The evaluation of the urbanization process showed a growth of 17% of the urban area and 24% in impermeable area from 1980 to 2004. The increasing in peak flow and runoff volume, in the same period was 109 and 89,9%, respectively. The calibration of the model, for the parameters studies was satisfactory. In a detailed discretisation of the catchment a correlation coefficient of 0,95 was obtained between the observed and predicted values, the mean errors for peak flow and runoff volume were 2,9 and 17,1% respectively. In a simplified discretisation of the catchment, a medium correlation coefficient of 0,94 and medium errors, in the pick flow and drained volume, of 6,3 and 17,3% were obtained. In a sensibility analysis made with detailed discretization of the catchement, the parameters showing higher sensibility were percentage of impermeable area and Manning s roughness coefficient for the modules Runoff and Extran, respectively. In the simulation of the future sceneries of urban expansion, it was possible to evaluate for a extreme condition, an increase in peak flow and runoff volume of 60 and 59%, respectively, in relation to the present situation. These results alert to the need for of a good planning of the land use and occupation of urban areas. / Este trabalho teve o objetivo de avaliar o modelo SWMM na bacia hidrográfica do Arroio Cancela, na cidade de Santa Maria-RS. O enfoque foi à calibração dos eventos de cheia e o entendimento dos parâmetros envolvidos na simulação. As análises foram realizadas através do monitoramento hidrológico e da utilização de técnicas de geoprocessamento, para o levantamento das características físicas da bacia e do processo de urbanização. Na avaliação do processo de urbanização a bacia apresentou crescimento de 17% da área urbana e 24% de áreas impermeabilizadas, entre 1980 e 2004. O aumento da vazão de pico e no volume escoado, neste período, foram 109% e 89,8%, respectivamente. Os resultados obtidos na calibração dos parâmetros foram satisfatórios. Na discretização detalhada da bacia obteve-se um coeficiente de correlação médio de 0,95 para a vazão e erros médios, na vazão de pico e no volume escoado, de 2,9% e 17,1%, respectivamente. Já na discretização simplificada, desta bacia, obteve-se um coeficiente de correlação médio de 0,94 e erros médios de 6,3% e 17,3% para as respectivas variáveis. Na análise de sensibilidade realizada para a bacia com discretização detalhada os parâmetros que apresentaram maior sensibilidade foram a porcentagem de áreas impermeáveis e o coeficiente de rugosidade de Manning para os módulos Runoff e Extran, respectivamente. Na simulação dos cenários futuros, de expansão urbana, foi possível avaliar, para uma condição extrema um aumento na vazão de pico e do volume escoado de 60 e 59%, respectivamente, em relação ao cenário atual. Estes resultados alertam a necessidade do planejamento do uso e ocupação do solo em áreas urbanas.