Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-08T04:07:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334115.pdf: 3182047 bytes, checksum: 92478a9a9e27014f7454ed3b4510002e (MD5) Previous issue date: 2015 / Diante do atual quadro de esgotamento sanitário no Brasil, percebe-se a necessidade de implantação de unidades de tratamento de esgoto aplicáveis às diversas situações e voltadas para pequenas coletividades. Dentro deste contexto, esta pesquisa objetivou avaliar a potencialidade de wetlands construídos de fluxo vertical ? WCFV no pós-tratamento de efluente primário, a fim de aplicá-los como alternativa tecnológica para o tratamento avançado de esgotos, empregados sob o contexto da descentralização. A base metodológica empregada foi conduzida em laboratório e em campo, em dois sistemas de tratamento de esgoto implantados em escala real na região de Florianópolis/SC. O WCFV referente ao sistema 1 localizado no município de Biguaçu, operou com uma vazão média de 12,2 m³/d e taxa hidráulica de 130 mm/d (considerando área superficial de 94,5 m²), com média de 7 alimentações diárias. Já o sistema 2 localizado no município de Palhoça, o WCFV-MFS (wetlands construídos de fluxo vertical modificado com fundo saturado) operou com uma vazão média de 18,1 m³/d, e taxa hidráulica de 12 mm/d (considerando área superficial de 1.561 m²), com média de 4 alimentações diárias. Por meio do monitoramento hidráulico e físico-químico ao longo de 20 meses, obteve-se valores médios de carregamento de 43 g DBO/m².d, 87 g DQO/m².d e 13 g SS/m².d. para o sistema 1, e 0,96 g DBO/m².d, 2 g DQO/m².d e 0,3 g SS/m².d. para o sistema 2. Tendo em vistas essas condições operacionais, o arranjo tecnológico do sistema 1 apresentou eficiências médias globais de remoção em termos de concentração de 75% de DQO, 88% de DBO, 83% de SS, 47% N-NH4+ e 63% de P-PO43-, e o sistema 2 apresentou eficiências de 93% de DQO, 97% de DBO, 94% de SS, 93% de N-NH4+ e 93% de P-PO43+. Em termos de E.coli, a remoção pelo wetland foi de 0,99 e 2,04 logs, para o sistema 1 e 2, respectivamente. Destaca-se em ambos os sistemas um elevado desempenho na remoção de SS, e uma remoção de nutrientes variando de satisfatória no WCFV, a excelente no WCFV-MFS, corroborando com o esperado para sistemas avançados de tratamento de esgotos.<br> / Abstract : On the current scenario of sewerage system in Brazil, we see the necessity to implement wastewater treatment units for the differents situations and facing small communities. In this context, this study focused in evaluate the potential of vertical flow constructed wetland ? VFCW as post treatment of primary system in order to apply them as a technological alternative for advanced wastewater treatment, applied in the decentralization context. The methods were conducted in the laboratory and in the experimental field, in two full scale wastewater treatment systems implemented around Florianópolis/SC. The first VFCW located in Biguaçu, operated with an average flow of 12.2 m³ and hydraulic rate of 130 mm/d (with 94.5 m² of surface area), with an average of 7 daily wastewater application. In the second system located in Palhoça, the VFCW-IBS (vertical flow constructed wetlands implemented with a bottom saturated) layer operated with an average flow of 18.1 m³/d, and hydraulic rate of 12 mm/d (with 1,561 m² of surface area) and with an average of 4 daily wastewater application. Through the hydraulic monitoring and physico-chemical over 20 months, we obtained average values of loading 43 g BOD/m².d, 87 g COD/m².d and 13 g SS/m².d for the first system, 0.96 g BOD/m².d, 2 g COD/m².d and 0.3 gSS/m².d for the second system. Considering these operating conditions, the technological arrangement of the first system showed global average removal efficiencies in terms of concentration of 75% of COD, 88% of BOD, 83% of SS, 47% of N-NH4 + and 63 % of P-PO43-, and second system showed efficiencies of 93% COD, 97% of BOD, 94% of SS, 93% of N-NH4+ and 93% of P-PO43-. In terms of E.coli, wetland?s performances were 0.99 and 2.04 logs for the system 1 and 2, respectively. In both systems a high performance in removing SS was achieved, a satisfactory nutrient removal in the first system and excellent in the second system, corroborating as expected for advanced sewage treatment systems.

A área de estudo da presente pesquisa compreende a bacia hidrográfica do rio dos Sinos localizada entre as coordenadas de 50º 10 e 51º 20 de longitude oeste e entre 29º 15 e 30º 00 de latitude sul, atingindo municípios da Região Metropolitana de Porto Alegre - RMPA e da chamada Serra Gaúcha. O objetivo do trabalho foi o de estudar as terras inundáveis da área especificada a partir de parâmetros geomorfológicos contextualizando-as dentro de uma concepção sistêmica da paisagem, adotando como recorte espacial a bacia hidrográfica. Buscou-se contribuir nas questões relativas às variadas nomenclaturas, definições e no método de estudo dessas áreas. Na escala da bacia analisaram-se a litologia e a pedologia a partir de mapas já presentes na literatura. Elaborou-se mapeamento geomorfológico na escala 1:100000, perfis transversais e longitudinais e análise de dados pluviométricos que serviram como base para a definição das imagens mais apropriadas para a delimitação do limite superior aproximado das terras inundáveis. Em escala de detalhe, 1: 10000 mapearam-se os lagos naturais, bem como aqueles com origem antropogênica, foi também possível refinar o limite das terras inundáveis estudadas. Por meio da elaboração dos mapas de uso nos limites e entorno das terras inundáveis foi possível uma visão do estado atual de conservação destas áreas. A metodologia operacional compreendeu o uso de técnicas do Sistema de Informações Geográficas e do Sensoriamento Remoto. A metodologia teórica metodológica foi embasada em Ab Saber (1969) que propôs três níveis básicos de pesquisa em geomorfologia, Ross (1992) com a proposta de taxonomia do relevo e Bertalanffy (1975) a partir da Teoria Geral dos Sistemas - TGS. No que se referem aos resultados na escala da bacia temos como principais formações litológicas: derrames basálticos e depósitos sedimentares, ambos pertencentes à Morfoestrutura da Bacia Sedimentar do Paraná e depósitos cenozóicos do Terciário e do Quaternário. As morfoesculturas resultantes compreendem áreas de planaltos, planícies e depressões relativas. Os basaltos de formação mais ácida formaram planaltos tabulares, os basaltos de constituição intermediária e básica formaram morros que variam entre 150 e 750 metros de altitude aproximadamente. Nos depósitos da formação Botucatu e Rosário do Sul predominam as colinas e morros de baixa altitude. As planícies flúvio - coluvionares e fluviais estão restritas aos depósitos do Quaternário e do Terciário respectivamente. Os solos localizados nas terras inundáveis foram o chernossolo háplico órtico no trecho médio e superior da bacia e o planossolo háplico eutrófico no trecho inferior. A partir da análise dos dados pluviométricos, que compreendeu o intervalo entre 1999 e 2008, constatou-se que as imagens mais apropriadas para a delimitação do limite superior aproximado das terras inundáveis seria a de outubro de 2005, porém utilizou-se a imagem de setembro de 2005, pelo fato desta, e não da outra, estar disponível. O mês de setembro foi antecedido pelo segundo mês com maior índice pluviométrico para 2005, assim, não houve grande prejuízo na utilização desta imagem. Dos seis mapas elaborados referentes ao aspecto natural das terras inundáveis constatou-se a incidência de lagos em todas as áreas, excluindo apenas o caso do mapa do trecho um jusante onde não há sinal de divagação de canal e alta taxa de alteração dos aspectos naturais. A maioria dos lagos se formaram naturalmente a partir do estrangulamento e abandono de meandro, há também lagos de origem antropogênica. A existência ou não de lagos definiu nomenclatura mais específica das terras inundáveis como fluvias ou flúviolacustres. A partir dos mapas das principais alterações antrópicas contatou-se que no trecho médio e de montante predomina a utilização agrícola. Nas áreas do trecho dois e três de jusante há maior incidência de vegetação natural, porém, de forma insuficiente, a ocupação urbana neste trecho se apresenta na maioria das vezes de forma concentrada. Constatou-se que nas áreas mais a jusante as terras inundáveis são maiores do que nas áreas mais a montante, o que pode ser explicado, entre outros fatores, pela influência do relevo na configuração espacial destas áreas. Acredita-se que a partir dos esforços aqui realizados que tiveram por base pressupostos conceituais e aplicados da Geomorfologia, foi possível melhor compreender as terras inundáveis, para a área de estudo e de forma geral independentemente de fatores de localização ou espaciais. / The study area of this research comprises the Bells river basin located between the coordinates 50 º 10 \'and 50 º 20\' west longitude and between 29 º 15 \'and 30 º 00\' south latitude, reaching municipalities in the metropolitan area of Porto Alegre - RMPA and in the area of the called Serra Gaúcha. The aim of this work was to study the floodable lands in the specified area through geomorphological parameters, contextualizing these areas in a systemic approach of the landscape - the river basin. The methodology comprised, in a basin scale, geological and pedological analysis based on existing maps in the literature, 1:100000 scale geomorphological mapping, analysis of rainfall data that was the basis for defining the most appropriate images for the delineation of the approximate superior boundary of floodable lands. Scale of detail 1: 10000, water bodies placed in the defined areas, as well as major changes from land use, were mapped. High-resolution images were used in order to refine the floodable land boundaries, and these images served as well for paleochannels, land use and anthropogenic lakes mapping. The operational methodology included the use of techniques of Geographic Information System and Remote Sensing. The theoretical methodology was based on Ab\'Saber (1969) who proposed three basic levels of research in geomorphology, Ross (1992) with the proposed taxonomy of relief and Bertalanffy (1975) from the General Systems Theory - TGS. With regard to the results on the basin scale, we have as main lithological formations: basalt flows and sedimentary deposits, both belonging to morphostructural of Paraná Sedimentary Basin, and Tertiary and Quaternary Cenozoic deposits. The forms of relief are related to these structures, the more acidic basalts form tabular plateaus, the basalts of intermediate and basic constitution formed hills ranging between 150 and 750 altitude meters approximately, in the Botucatu and Rosário do Sul deposits predominate the hills and low altitude mountains, the fluvial-colluvial and fluvial plains are restricted to Quaternary and Tertiary deposits respectively. The soils from floodable lands form Mollisol in the middle and superior section of the basin and Haplic Eutrophic Planosol in the lower part. The driest months are January, February and March, and the wettest are October, May and June in the period between 1999 and 2008. We can find, from the six generated maps, that the incidence of lakes is higher in the lower section in the cases that have not lost their natural characteristics due to human action. Most of the lakes are formed naturally from the meander stranglehold, and there are lakes of anthropogenic origin. Differences in relation to water bodies have defined more specific classification of land as fluvial or fluvial-lacustrial. We can find, from the six generated maps concerning the natural aspects of wetlands, that there is incidence of lakes in all areas, excluding only the case of the section 1 downstream, where there isnt any case of meandering and theres high rate of anthropogenic action. Most of the lakes are formed naturally from the meander stranglehold, and there are lakes of anthropogenic origin. Differences in relation to water bodies have defined more specific classification of land as fluvial or fluvial-lacustrial. From the maps of the major anthropogenic changes it was found that in the middle and higher river sections the land is used for agriculture predominantly. In the areas corresponding to sections two and three, downstream, there is a higher incidence of natural vegetation, however its still insufficiently. The urban settlement is most often concentrated. It was found that in further downstream areas the wetlands are bigger than in the upstream areas: this phenomenom can be explained by the shape of relief in the adjacent areas and even by the study of areas beyond the boundary of floodable land. Finally, we conclude that a kind of approach, as addopted in this research (which was based on geomorphological analysis), opens up possibilities for classification and better understanding of floodable lands the phenomenon studied.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017 / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:12:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347147.pdf: 4895405 bytes, checksum: f5d73bc386c71f4328cbf28a70418b6b (MD5) Previous issue date: 2017 / Maximizar a remoção do nitrogênio presente em esgoto sanitário submetido ao tratamento em wetlands construídos verticais descendentes (WCVD) e verticais de fundo saturado (WCVD-FS) é um parâmetro chave para o desenvolvimento desta ecotecnologia, sendo primordial o entendimento do comportamento da comunidade microbiana nitrificante e desnitrificante, vinculado aos parâmetros operacionais destas unidades. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar a dinâmica microbiana associada às transformações do nitrogênio, e sua relação com parâmetros operacionais em wetlands construídos verticais descendentes. Foram utilizados três procedimentos experimentais (PE) distintos, todos operados com esgoto sanitário. No PE I, por meio da técnica FISH, foi avaliada a interferência de períodos de alimentação e repouso de 30 dias, na comunidade bacteriana nitrificante e desnitrificante, em microcosmos que simularam o perfil vertical de WCVD (colunas DN 150 mm), e, também, em um WCVD-FS em escala real (área superficial de 3.144 m2), ambos preenchidos com areia como material filtrante. Os períodos de repouso de 30 dias promoveram um decaimento na abundância de bactérias nitrificantes. Contudo, com a retomada da alimentação, as mesmas restabeleceram-se no meio, e não afetaram a nitrificação. Por outro lado, bactérias desnitrificantes não foram influenciadas pelos períodos de repouso. No PE II, foi avaliado um WCVD em escala piloto (3 m² de área superficial) preenchido com areia e brita como material filtrante, operado sob uma taxa hidráulica (TH) de 375 mm d-1 e duas cargas orgânicas distintas: período I: com 6 meses de operação e aplicação de 130 g DQO m-2 d-1 e período II: com 3 meses de operação e aplicação de 80 g DQO m-2 d-1. Ao final de cada período, foram coletadas amostras do maciço filtrante na camada da superfície e do fundo do WCVD, e foi empregada a técnica de qPCR (em nível de DNA e RNA) para identificar a abundância e atividade de genes expressos no processo de transformação do nitrogênio, tais como, amoA de bactérias oxidantes de amônia (AOB), amoA de arqueas oxidantes de amônia (AOA) e nosZ de bactérias desnitrificantes. Além disso, com as amostras do período II, foi realizado o sequenciamento de nova geração do 16S rRNA para eubactérias e arqueas (em nível de RNA). Os resultados do PE II demonstraram que a nitrificação foi realizada por AOB (Nitrosospira), AOA (Nitrososphaeraceae) e NOB (Nitrobacter). AOB foram mais abundantes que as AOA nos dois períodos. Contudo, AOA em ambas as camadas e períodos (106 transcritos amoA g-1) apresentaram maior atividade que AOB (variando entre 105 e 106 transcritos amoA g-1). AOA mostraram ser mais estáveis e menos afetadas pelas variações operacionais. Bactérias desnitrificantes foram identificadas em maior atividade (106 transcritos nosZ g-1) na camada da superfície, quando aplicada uma carga orgânica de 130 g DQO m-2 d-1. Já quando a carga orgânica baixou para 80 g DQO m-2 d-1, maior atividade desnitrificante (106 transcritos nosZ g-1) passou a ser identificada na camada do fundo. No PE III, foi avaliado um WCVD e um WCVD-FS (ambos com 1,5 m² de área superficial, com areia e brita como material filtrante), operados em paralelo, sob as mesmas condições operacionais (40 g DQO m-2 d-1 e TH de 133 mm d-1). Após 6 meses de operação, foi coletada uma amostra do maciço filtrante na camada da superfície e do fundo nos dois wetlands, e foram realizadas as mesmas análises microbiológicas conduzidas no PE II. No WCVD a atividade de AOA (Nitrososphaeraceae e Nitrosopumilaceae) foi de 106 e 105 transcritos amoA g-1 na camada da superfície e do fundo, respectivamente, enquanto que a atividade de AOB (Nitrosomonadaceae) diminuiu (102 e 103 transcritos amoA g-1 na camada da superfície e do fundo, respectivamente). Já no WCVD-FS, um comportamento oposto ao WCVD foi identificado. A atividade de AOA (Nitrososphaeraceae) diminuiu na camada saturada três ordens de grandeza (de 107 para 104 transcritos amoA g-1) e a de AOB (Nitrosomonadaceae) nessa camada, apresentou maior estabilidade (de 105 para 104 transcritos amoA g-1). Apesar disso, AOA permaneceram sendo mais ativas que AOB em ambos os wetlands. Nos dois wetlands, a oxidação do nitrito foi conduzida pelas bactérias oxidantes de nitrito (NOB) Nitrobacter e Nitrospira. Além disso, identificou-se uma relação de simbiose entre AOA e NOB na região oxidativa dos wetlands. A atividade de bactérias desnitrificantes (105 transcritos nosZ g-1) foi claramente enriquecida na camada saturada do WCVD-FS. De forma geral, nitrificação e desnitrificação simultâneas foram identificadas em todos os PE. Alta atividade de AOA, AOB, e bactérias desnitrificantes foram identificadas ao longo do perfil vertical do WCVD operado sob uma carga orgânica de 80 g DQO m-2 d-1 e TH de 375 mm d-1, com ciclos de alimentação e repouso de 3,5 dias. Estas condições operacionais em conjunto com a saturação da camada de fundo do maciço filtrante, apresentam-se como alternativas promissoras na maximização da remoção do nitrogênio em wetlands construídos verticais. / Abstract: To enhance the nitrogen removal present in urban wastewater submitted to treatment in unsaturated vertical flow constructed wetlands (UVF) and partially saturated vertical flow constructed wetlands (SVF) is a key parameter for the development of this ecotechnology. It is essential, therefore, to understand the behavior of the nitrifying and denitrifying microbial communities linked to the operational parameters of these wetlands. In this context, the aim of this study was to evaluate the microbial dynamics associated with nitrogen transformations and their relation with operational parameters in vertical subsurface flow constructed wetland. Three different experimental procedures (EP) were used and all of them were conducted using urban wastewater. In the EP I, it was evaluated the interference of feeding and rest periods of 30 days in the nitrifying and denitrifying bacteria through the use of the FISH technique, in microcosms that simulated the vertical profile of UVF (columns Ø 150 mm) and full scale SVF wetland (surface area of 3,144 m²). Both units were filled with sand as bed media. Rest periods of 30 days promoted decay in the nitrifying bacteria abundance. However, with the resumption of feeding, nitrifying bacteria reestablished in the bed media and did not affect nitrification. On the other hand, denitrifying bacteria were not influenced by the rest periods. In the EP II, it was evaluated a UVF wetland in pilot scale (surface area of 3 m²) with sand and gravel as bed media, which was operated under hydraulic loading rate (HLR) of 375 mm d-1 and two different organic loading rates (OLR): (i) period I: 6 months of operation with OLR of 130 g COD m-² d-1; and (ii) period II: 3 months of operation with OLR of 80 g COD m-² d-1. At the end of each period, samples were collected from the bed media, in the top and bottom layers of the UVF wetland. qPCR (at DNA and RNA level) was performed to identify abundance and activity of expressed gens in nitrogen transformation processes, such as amoA of ammonia oxidizing bacteria (AOB), amoA of ammonia oxidizing archaea (AOA) and nosZ of denitrifying bacteria. Moreover, with samples from period II, it was conducted the high throughput sequencing of 16S rRNA for eubacteria and archaeal (at RNA level). The results from EP II showed that nitrification was performed by AOB (Nitrosospira), AOA (Nitrososphaeraceae) e NOB (Nitrobacter). AOB were more abundant than AOA in both periods. However, AOA in both layers and periods (106 amoA trancripts g-1) presented more activity than AOB (which ranged between 105 and 106 amoA transcripts g-1). AOA showed to be more stable and less affected by the operational variations. Denitrifying bacteria were identified more active in the top layer (106 nosZ transcripts g-1) with OLR of 130 g COD m-2 d-1. When the OLR decreased for 80 g COD m-2 d-1, more denitrifying activity became identified in the bottom layer (106 nosZ trancripts g-1). In the EP III, it was evaluated a UVF and a SVF wetlands (surface area of 1.5 m² for each unit, with sand and gravel of bed media), operated in parallel, under de same conditions (OLR of 40 g COD m-2 d-1 and HLR of 133 mm d-1). After 6 months of operation, samples from the top and bottom layers of the bed media were collected from both wetlands. The same microbiology analyses performed in EP II were conducted in these samples. In the UVF wetland the AOA activity (Nitrososphaeraceae and Nitrosopumilaceae) was of 106 and 105 amoA transcripts g-1 in the top and bottom layers, respectively. While the activity of AOB (Nitrosomonadaceae) decreased (102 and 103 amoA g-1 transcripts in the top and bottom layers, respectively), the SVF wetland showed the opposite behavior. AOA (Nitrososphaeraceae) activity decreased three orders of magnitude in the bottom layer (from 107 to 104 amoA trancripts g-1), and AOB (Nitrosomonadaceae) showed more stability (from 105 to 104 amoA trasnscripts g-1). Despite this, AOA remained more active than AOB in both wetlands. Nitrite oxidation in UVF and SVF wetlands was conducted by nitrite oxidizing bacteria (NOB) such as Nitrobacter and Nitrospira. Furthermore, a symbiosis relationship between AOA and NOB was identified in the oxidative layer from both wetlands. Denitrifying bacteria activity (105 transcripts nosZ g-1) was clearly enriched at the saturated layer in the SVF wetland. In general, simultaneous nitrification and denitrification were identified in all EP. High AOA, AOB and denitrifying bacteria activity were identified along the vertical profile of the UVF wetland operated under OLR of 80 g COD m-2 d-1 and HLR of 375 mm d-1, with cycles of feeding and rest of 3.5 days. These operational conditions together with bottom layer saturation in the bed media are presented as promising alternatives in the maximization of the nitrogen removal in vertical subsurface flow constructed wetlands.

A área de estudo da presente pesquisa compreende a bacia hidrográfica do rio dos Sinos localizada entre as coordenadas de 50º 10 e 51º 20 de longitude oeste e entre 29º 15 e 30º 00 de latitude sul, atingindo municípios da Região Metropolitana de Porto Alegre - RMPA e da chamada Serra Gaúcha. O objetivo do trabalho foi o de estudar as terras inundáveis da área especificada a partir de parâmetros geomorfológicos contextualizando-as dentro de uma concepção sistêmica da paisagem, adotando como recorte espacial a bacia hidrográfica. Buscou-se contribuir nas questões relativas às variadas nomenclaturas, definições e no método de estudo dessas áreas. Na escala da bacia analisaram-se a litologia e a pedologia a partir de mapas já presentes na literatura. Elaborou-se mapeamento geomorfológico na escala 1:100000, perfis transversais e longitudinais e análise de dados pluviométricos que serviram como base para a definição das imagens mais apropriadas para a delimitação do limite superior aproximado das terras inundáveis. Em escala de detalhe, 1: 10000 mapearam-se os lagos naturais, bem como aqueles com origem antropogênica, foi também possível refinar o limite das terras inundáveis estudadas. Por meio da elaboração dos mapas de uso nos limites e entorno das terras inundáveis foi possível uma visão do estado atual de conservação destas áreas. A metodologia operacional compreendeu o uso de técnicas do Sistema de Informações Geográficas e do Sensoriamento Remoto. A metodologia teórica metodológica foi embasada em Ab Saber (1969) que propôs três níveis básicos de pesquisa em geomorfologia, Ross (1992) com a proposta de taxonomia do relevo e Bertalanffy (1975) a partir da Teoria Geral dos Sistemas - TGS. No que se referem aos resultados na escala da bacia temos como principais formações litológicas: derrames basálticos e depósitos sedimentares, ambos pertencentes à Morfoestrutura da Bacia Sedimentar do Paraná e depósitos cenozóicos do Terciário e do Quaternário. As morfoesculturas resultantes compreendem áreas de planaltos, planícies e depressões relativas. Os basaltos de formação mais ácida formaram planaltos tabulares, os basaltos de constituição intermediária e básica formaram morros que variam entre 150 e 750 metros de altitude aproximadamente. Nos depósitos da formação Botucatu e Rosário do Sul predominam as colinas e morros de baixa altitude. As planícies flúvio - coluvionares e fluviais estão restritas aos depósitos do Quaternário e do Terciário respectivamente. Os solos localizados nas terras inundáveis foram o chernossolo háplico órtico no trecho médio e superior da bacia e o planossolo háplico eutrófico no trecho inferior. A partir da análise dos dados pluviométricos, que compreendeu o intervalo entre 1999 e 2008, constatou-se que as imagens mais apropriadas para a delimitação do limite superior aproximado das terras inundáveis seria a de outubro de 2005, porém utilizou-se a imagem de setembro de 2005, pelo fato desta, e não da outra, estar disponível. O mês de setembro foi antecedido pelo segundo mês com maior índice pluviométrico para 2005, assim, não houve grande prejuízo na utilização desta imagem. Dos seis mapas elaborados referentes ao aspecto natural das terras inundáveis constatou-se a incidência de lagos em todas as áreas, excluindo apenas o caso do mapa do trecho um jusante onde não há sinal de divagação de canal e alta taxa de alteração dos aspectos naturais. A maioria dos lagos se formaram naturalmente a partir do estrangulamento e abandono de meandro, há também lagos de origem antropogênica. A existência ou não de lagos definiu nomenclatura mais específica das terras inundáveis como fluvias ou flúviolacustres. A partir dos mapas das principais alterações antrópicas contatou-se que no trecho médio e de montante predomina a utilização agrícola. Nas áreas do trecho dois e três de jusante há maior incidência de vegetação natural, porém, de forma insuficiente, a ocupação urbana neste trecho se apresenta na maioria das vezes de forma concentrada. Constatou-se que nas áreas mais a jusante as terras inundáveis são maiores do que nas áreas mais a montante, o que pode ser explicado, entre outros fatores, pela influência do relevo na configuração espacial destas áreas. Acredita-se que a partir dos esforços aqui realizados que tiveram por base pressupostos conceituais e aplicados da Geomorfologia, foi possível melhor compreender as terras inundáveis, para a área de estudo e de forma geral independentemente de fatores de localização ou espaciais. / The study area of this research comprises the Bells river basin located between the coordinates 50 º 10 \'and 50 º 20\' west longitude and between 29 º 15 \'and 30 º 00\' south latitude, reaching municipalities in the metropolitan area of Porto Alegre - RMPA and in the area of the called Serra Gaúcha. The aim of this work was to study the floodable lands in the specified area through geomorphological parameters, contextualizing these areas in a systemic approach of the landscape - the river basin. The methodology comprised, in a basin scale, geological and pedological analysis based on existing maps in the literature, 1:100000 scale geomorphological mapping, analysis of rainfall data that was the basis for defining the most appropriate images for the delineation of the approximate superior boundary of floodable lands. Scale of detail 1: 10000, water bodies placed in the defined areas, as well as major changes from land use, were mapped. High-resolution images were used in order to refine the floodable land boundaries, and these images served as well for paleochannels, land use and anthropogenic lakes mapping. The operational methodology included the use of techniques of Geographic Information System and Remote Sensing. The theoretical methodology was based on Ab\'Saber (1969) who proposed three basic levels of research in geomorphology, Ross (1992) with the proposed taxonomy of relief and Bertalanffy (1975) from the General Systems Theory - TGS. With regard to the results on the basin scale, we have as main lithological formations: basalt flows and sedimentary deposits, both belonging to morphostructural of Paraná Sedimentary Basin, and Tertiary and Quaternary Cenozoic deposits. The forms of relief are related to these structures, the more acidic basalts form tabular plateaus, the basalts of intermediate and basic constitution formed hills ranging between 150 and 750 altitude meters approximately, in the Botucatu and Rosário do Sul deposits predominate the hills and low altitude mountains, the fluvial-colluvial and fluvial plains are restricted to Quaternary and Tertiary deposits respectively. The soils from floodable lands form Mollisol in the middle and superior section of the basin and Haplic Eutrophic Planosol in the lower part. The driest months are January, February and March, and the wettest are October, May and June in the period between 1999 and 2008. We can find, from the six generated maps, that the incidence of lakes is higher in the lower section in the cases that have not lost their natural characteristics due to human action. Most of the lakes are formed naturally from the meander stranglehold, and there are lakes of anthropogenic origin. Differences in relation to water bodies have defined more specific classification of land as fluvial or fluvial-lacustrial. We can find, from the six generated maps concerning the natural aspects of wetlands, that there is incidence of lakes in all areas, excluding only the case of the section 1 downstream, where there isnt any case of meandering and theres high rate of anthropogenic action. Most of the lakes are formed naturally from the meander stranglehold, and there are lakes of anthropogenic origin. Differences in relation to water bodies have defined more specific classification of land as fluvial or fluvial-lacustrial. From the maps of the major anthropogenic changes it was found that in the middle and higher river sections the land is used for agriculture predominantly. In the areas corresponding to sections two and three, downstream, there is a higher incidence of natural vegetation, however its still insufficiently. The urban settlement is most often concentrated. It was found that in further downstream areas the wetlands are bigger than in the upstream areas: this phenomenom can be explained by the shape of relief in the adjacent areas and even by the study of areas beyond the boundary of floodable land. Finally, we conclude that a kind of approach, as addopted in this research (which was based on geomorphological analysis), opens up possibilities for classification and better understanding of floodable lands the phenomenon studied.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-02-11T19:01:20Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Wetlands_pdf_Luciano_Sandes.pdf: 3700837 bytes, checksum: 916af4b6f3b08fc72f9789ebe06a16ce (MD5) Planta_ Anexo G_ Wetlands_Luciano_Sandes.pdf: 212262 bytes, checksum: 682409d437a44cd8f7faea9fe686f630 (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2016-02-11T21:41:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação_Wetlands_pdf_Luciano_Sandes.pdf: 3700837 bytes, checksum: 916af4b6f3b08fc72f9789ebe06a16ce (MD5) Planta_ Anexo G_ Wetlands_Luciano_Sandes.pdf: 212262 bytes, checksum: 682409d437a44cd8f7faea9fe686f630 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-11T21:41:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Wetlands_pdf_Luciano_Sandes.pdf: 3700837 bytes, checksum: 916af4b6f3b08fc72f9789ebe06a16ce (MD5) Planta_ Anexo G_ Wetlands_Luciano_Sandes.pdf: 212262 bytes, checksum: 682409d437a44cd8f7faea9fe686f630 (MD5) / Esta pesquisa avaliou a eficiência do tratamento de lixiviado de aterro sanitário de Vera Cruz, ilha de Itaparica – BA, em termos de redução de carga orgânica e nutriente. O sistema combinado de tratamento constituiu-se de lagoa facultativa seguida de sistemas úmidos construídos utilizando como agentes, macrófitas enraizadas, taboa (família da Typhaceae) e a pirí, gramínea (família da Poaceae). O período observado foi os seis meses iniciais de operação. Foram avaliados os parametros de Demanda Bioquímica de Oxigênio (D.B.O), Demanda Química de Oxigênio (DQO), Nitrogênio e Fósforo. Obteve-se resultados de eficiência da ordem de 6,7 a 93,9 % para A DBO5 e percentuais relativamente baixos para DQO. A remoção de nitrogênio amoniacal, nitrito e nitrato ocorreram de forma mais significativa do que a DQO, com picos de eficiências de remoção da ordem de 80,9% para nitrogênio amoniacal. Na remoção de fósforo os resultados indicam que o processo mostrou-se ineficiente para o período estudado. Concluiu-se, portanto que com exceção do Fósforo, os resultados obtidos neste trabalho indicam que os wetlands construídos em combinação com lagoas facultativas apresentam bom potencial para assimilarem concentrações de substâncias orgânicas e nitrogênio em sistemas de tratamento de lixiviado de aterros sanitários.

Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-11-24T17:51:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DESEMPENHO DE UM “WETLAND” VERTICAL APLICADO AO TRATAMENTO DO EFLUENTE DE UM FILTRO ANAERÓBIO EM UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUAS CINZAS CLARAS VISA.pdf: 3255529 bytes, checksum: 8022681ce88c7c07637bc323ca8d3384 (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-01-05T12:08:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DESEMPENHO DE UM “WETLAND” VERTICAL APLICADO AO TRATAMENTO DO EFLUENTE DE UM FILTRO ANAERÓBIO EM UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUAS CINZAS CLARAS VISA.pdf: 3255529 bytes, checksum: 8022681ce88c7c07637bc323ca8d3384 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T12:08:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DESEMPENHO DE UM “WETLAND” VERTICAL APLICADO AO TRATAMENTO DO EFLUENTE DE UM FILTRO ANAERÓBIO EM UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUAS CINZAS CLARAS VISA.pdf: 3255529 bytes, checksum: 8022681ce88c7c07637bc323ca8d3384 (MD5) Previous issue date: 2014 / FINEP, CNPq / No tratamento de água cinza com vistas ao reúso predial os “wetlands” têm se mostrado como uma opção viável devido à boa remoção de poluentes, ao baixo custo de implantação e operação, além do baixo impacto ambiental quando comparados a outros sistemas. O presente estudo teve como objetivo caracterizar físico-química e microbiologicamente a água cinza clara gerada em um edifício universitário avaliar a influência das cargas hidráulica e orgânica na remoção de matéria orgânica, turbidez e de coliformes termotolerantes num “wetland” vertical (WV); e, por fim, avaliar a produtividade e verificar os teores de macro e micronutrientes 333presentes na biomassa vegetal das macrófitas utilizadas no WV utilizado como pós-tratamento de um filtro anaeróbio tratando água cinza clara. Foram avaliados seis períodos de testes no WV, sendo estes caracterizados pelos tempos de detenção hidráulica (TDH) de 3; 2; 1; 0,75 e 0,5 dia. Os valores médios de turbidez dos efluentes referentes aos TDH estudados foram de 15 UT, 10,3 UT, 5,3 UT, 7,0UT e 4,8 UT respectivamente. As concentrações médias de SST foram de 7,2 mg.L-1, 7,1 mg.L-1, 7,0 mg.L-1,8,0 mg.L-1 e 14,5 mg.L-1, respectivamente. Já as concentrações médias de DQO foram de 12 mgO2.L-1, 27 mgO2.L-1, 14 mgO2.L-1, 27 mgO2.L-1 e 25 mgO2.L-1,e de DBO5 foram de 17 mgO2.L-1, 22 mgO2.L-1, 14 mgO2.L-1, 23 mgO2.L-1 e 11 mgO2.L-1,respectivamente.A densidade média de CT obtida no efluente do WV foi de 2,7x104 NMP.100mL-1 e de E. coli foi de 6,9x10² NMP.100mL-1. Por fim, a análise foliar da macrófita utilizada neste estudo teve como resultado, uma produtividade média de 0,3 kg de matéria seca/m2, com uma estimativa de produtividade da parte aérea de 1,9 kg.m-2. As absorções médias de macronutrientes foram: 111 mg.m-2 de N; 2,0 mg.m-2 de P; 21,4 mg.m-2 de K; 8,0 mg.m-2 de Ca; 1,1 mg.m-2 de Mg; 1,8 mg.m-2 de S; Por fim, para os micronutrientes as remoções encontradas foram: 9,9 mg.m-2 de Cu; 34,7 mg.m-2 de Mn; 144,6 mg.m-2 de Fe; 112,1 mg.m-2 de Zn e 17,1 mg.m-2 de B. Concluiu-se que o WV apresentou melhor desempenho para o TDH de 3 dias ao longo dos períodos analisados, mostrando-se viável quando utilizado como pós-tratamento de um filtro anaeróbio. / The wetlands have been shown as a viable option for the greywater treatment aiming the building reuse due to the good pollutants removal, the low cost of implantation and operation, as well as minimal environmental impact when compared with another systems. The present study aimed to characterize the physico-chemical and microbiologically the light greywater generated in university building; evaluate the influence of hydraulic and organic loads in removing turbidity and organic matter in a vertical "wetland" used as a post-treatment of an upflow anaerobic filter (AF) treating greywater clear; evaluate the influence of hydraulic and organic loads in the inactivation of thermotolerant coliform in a vertical "wetland" used as post-treatment of an anaerobic filter treating greywater clear, and evaluate the performance and verify the contents of macro and micronutrients present in the biomass of macrophytes used in "wetland" vertical. Were analyzed six periods of experiments, being characterized by the hydraulic retention time (HRT) of 0.25; 0.5; 0.75; 1; 2 e 3 days. The average values of the effluents related to the turbidity the (HRT) studied were 5.2, 4.8 UT, UT 7.0, 5.3 UT 10.3 UT and UT 15, respectively. The average concentrations of TSS were 6.0 mg L-1, 14.5 mg L-1, 8.0 mg L-1, 7.0 mg L-1, 7.1 mg L-1 and 7.2 mg L-1, respectively. As for the average COD concentrations were 14 mgO2.L-1, 25 mgO2.L-1, 27 mgO2.L-1, 14 mgO2.L-1, 27 mgO2.L-1and 12 mgO2.L-1 and BOD5 were 6 mgO2.L-1, 11mgO2.L-1, 23 mgO2.L-1, 14mgO2.L-1, 22 mgO2.L-1 and 17 mgO2.L-1, respectively.The mean density obtained of TC in the VW effluent was 2.7x104 NMP.100mL-1 and the E. coli was6.9x10² NMP.100mL-1. Finally, the analysis the leaf of macrophyte used in this study resulted in a productivity the 0.298 kg material dry/m2, with an estimated yield of shoots of 1.9 kg.m-2. The absorption of macronutrients were: 111 mg.m-2 N; 2.0 mg.m-2 P; 21.4 mg.m-2 K; 8.0 mg.m-2 Ca; 1, 1 mg.m-2 Mg and 1.8 mg.m-2 S. Finally, for micronutrients removals were: 9.9 mg.m-2 Cu; 34.7 mg.m-2 Mn; 144.6 mg.m-2 Fe; 112.1 mg.m-2 Zn and 17.1 mg.m-2 B.It was concluded that the VW showed better performance for the HRT of 3 days over the analyzed periods, making it adequate when used such as post-treatment of an anaerobic filter.

Orientador: Jose Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-17T22:31:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kletecke_RojaneMagda_D.pdf: 8236051 bytes, checksum: e7dcc06debc54dd69978fbea9a36bf1f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O presente estudo trabalhou com leitos cultivados (LC) avaliando a capacidade de retenção exportação de nutrientes, nitrogênio e fósforo, a partir da poda das plantas. Os LC foram utilizados no pós-tratamento de efluentes de esgoto doméstico pós reatores anaeróbios compartimentados (RAC) utilizando plantas ornamentais: Hedychium coronarium; Heliconia psittacorum; Cyperus alternifolius e Colocasia esculenta. O monitoramento da água foi realizado a partir da avaliação da quantidade e qualidade. Os parâmetros para a avaliação da quantidade da água foram: volume, vazão, tempo de detenção hidráulica (TDH) e evaporação/evapotranspiração e para a qualidade da água foram: concentração, carga e eficiência de retenção para o fósforo total (PT), o nitrato (NO3-), o nitrogênio amoniacal (NH3) e a demanda química de oxigênio (DQO). Além da concentração de oxigênio dissolvido (OD), pH, condutividade elétrica (CE) e temperatura da água. O monitoramento da vegetação, foi realizada a partir do índice de área foliar (IAF), altura e densidade das plantas. A determinação da exportação dos nutrientes foi realizada após a poda com a pesagem total da biomassa verde e seca para cada LC e análise foliar. A vazão afluente dos LC variou de 0,9 a 1,0 m3/dia, resultando num TDH médio de 1,25 dias. A concentração afluente dos LC de PT, NO3-, NH3 e DQO foram em média 3,5 mg/L, 1,7 mg/L, 36,7 mg/L e 92,7 mg/L, respectivamente. A eficiência média de retenção para a massa de PT, NO3-, NH3 e DQO, entre os quatro LC foi de 6,4%, 18,3%, 6,4%, 26,1%, respectivamente. A remoção /exportação média de nutrientes entre todos os LC foi de 14,4g/m2 para o nitrogênio e de fósforo foi de 2,9g/m2. Dentre os parâmetros analisados para a eficiência de retenção e exportação de nutrientes o LC com Heliconia psittacorum mostrou-se mais eficiente. Concluiu-se que os LC vegetados com plantas ornamentais mostraram potencial favorável na complementação do tratamento de efluentes domésticos, em especial na retenção de nutrientes e matéria orgânica. A utilização das plantas ornamentais também contribuiu para a composição paisagística, transformando o local num "jardim alagado" / Abstract: This study evaluated the ability of constructed wetlands (CW) with ornamental plants to retain /export nutrients as nitrogen and phosphorus. The CW were used in the domestic sewage posttreatment effluent after anaerobic baffled reactor (ABR) using the macrophytes as Hedychium coronarium, Heliconia psittacorum, Cyperus alternifolius and Colocasia esculenta. The analysis methods consisted in monitoring water quantity and quality as well as vegetation indicators. Volume, flow, hydraulic retention time (HRT) and evapotranspiration were used as water quantity parameters. Concentration, charge and retention efficiency for total phosphorus (TP), the Nitrate (NO³-), the ammonia (NH³) and chemical oxygen demand (BOD) as well as the dissolved oxygen (DO), pH, electrical conductivity (EC) and water temperature were used as water quality indicators. Leaf area index (LAI), height and density of plants were used as vegetation indicators. The nutrients export was determined after the plants pruning using leaf analysis and the weigth of fresh and dry total biomass for each CW. The CW influent flow ranged from 0,9 to 1,0 m³/day, resulting in an average HRT of 1,25 days. The CW influent concentration of PT, NO³-, NH³ and COD were on average 3,5 mg/L, 1,7 mg/L, 36,7 mg/L and 92,7 mg/L, respectively. The average mass retention efficiency of PT, NO³-, NH³ and COD among the four CW was 6,4%, 18,3%, 6,4%, 26,1%, respectively. Average nutrient removal/export among all CW was 14,4 g/m² for nitrogen and 2,9 g/m² for phosphorus. The results showed that the Heliconia psittacorum CW was more efficient in the retention efficiency and nutrient export. The conclusion of this study is that CW vegetated with ornamental plants exhibit a good potential for wastewater treatment particularly the retention of nutrients and organic matter. Also the use of ornamental plants contributed to the landscape composition, turning the site into a "garden wetland" / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola