Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T14:05:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:57:04Z : No. of bitstreams: 1 170302.pdf: 8708472 bytes, checksum: fdb8562d09740499825e1c9382889a5c (MD5) / Estudo do processo de ultrafiltração como agente redutor da carga poluente das águas residuárias originadas de uma indústria frigorífica, nas etapas de escaldagem e resfriamento das carcaças. Para efeito comparativo, foi realizado também, um breve estudo da ultrafiltração do soro de queijo. Membranas poliméricas microporosas e assimétricas foram preparadas, utilizando-se a técnica de inversão de fases pela coagulação dos polímeros em banho de não-solvente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-24T21:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 265978.pdf: 4440700 bytes, checksum: ba19c197a3b5f29e979a2708b2be6be1 (MD5) / O presente estudo teve como objetivo avaliar as variações na composição quali-quantitativa dos efluentes líquidos gerados por uma vinícola e o comportamento do tratamento destes efluentes em reatores do tipo Biofiltro Aerado Submerso com preenchimento de cascas de ostras. A etapa experimental foi realizada no período de 28/01/2008 a 20/12/2008. Estudou-se o fluxograma do processo produtivo, identificando-se os principais resíduos gerados, a variação do consumo de água e as características do efluente líquido em dois períodos distintos: a safra e a entressafra, além da avaliação do tratamento deste efluente por Biofiltro Aerado Submerso (BAS). Os principais subprodutos gerados pela atividade são provenientes da uva (engaço, cascas, sementes, borra) e do processo produtivo (bentonite e terras de filtração). A vínicola apresentou um índice de consumo de 1,78 L de água/L de vinho produzido. A Amostragem Composta apresentou valores de 9.090 mgDQO/L para o período da safra e para a entressafra, 8.260 mgDQO/L. As atividades que apresentaram valores mais elevados de consumo de água e de geração de carga orgânica foram a lavagem de filtros, pipas, prensas e pisos. De acordo com avaliação, o efluente apresentou pH médio de 4,5 e alcalinidade de 60,4 mgCaCO3/L, e concentrações de carbono, nitrogênio e fósforo inadequadas ao tratamento biológico (100/0,25/0,25). Para avaliar a tratabilidade do efluente vinícola pelo BAS, preenchido com casca de ostra, foram utilizados dois reatores em escala laboratorial: um alimentado com o efluente da safra (BAS 1) e o outro com efluente da entressafra (BAS 2). Para a realização dos testes, o efluente homogeinizado teve suas características avaliadas, e o balanço nutricional ajustado com a adição de cloreto de amônio (NH4CL) e fosfato de potássio bibásico (K2HPO4). Foram considerados três períodos operacionais com duração de 5 semanas cada e com o mesmo tempo de detenção hidráulica (24 horas). No Período 1, a alimentação dos reatores foi descontínua com cargas variávies, no Período 2, manteve-se a alimentação descontínua e as cargas abaixo de 5 kgDQO/m³ e no Período 3, o reator foi alimentado de forma contínua com cargas abaixo de 5 kgDQO/m³. O meio filtrante foi capaz de conferir alcalinidade ao sistema e aumentar o pH nos reatores para valores de aproximadamente 6,7. O Período 3 apresentou as melhores eficiências de remoção de DQO, 90% para o BAS 1 e 82% para o BAS 2. Não ocorreu remoção média de nitrogênio no BAS 1, e no BAS 2, apenas 31%. A remoção máxima de fósforo foi de 58% e 53% nos BAS 1 e 2, respectivamente. Quanto aos metais, apenas os valores médios de cobre nos efluentes dos biofiltros estavam acima de 0,5 mg/L, valor máximo permitido pelo Decreto Estadual 14.250/1981. Constatou-se que o emprego de BAS, operando em fluxo contínuo pode ser uma alternativa para o tratamento de efluentes vinícolas na região de estudo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T01:34:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279598.pdf: 1848177 bytes, checksum: 603f3f62b11fb27d7c6fa2b4edb1f103 (MD5) / Entre os sistemas individuais de tratamento de esgoto doméstico, o tanque séptico é o mais representativo, utilizado por 22% da população brasileira. Os tanques sépticos são projetados para reter e acumular lodo e escuma durante um determinado intervalo de tempo, sendo indispensável a limpeza periódica dos mesmos. No entanto, o lodo precisa de tratamento antes de sua disposição final no ambiente, uma vez que nele se concentram nutrientes, matéria orgânica, metais pesados e organismos patogênicos. Com o objetivo de avaliar o potencial do filtro plantado com macrófitas para o desaguamento de lodo de tanque séptico foram construídos dois filtros pilotos aplicando-se duas taxas distintas em termos de sólidos totais (F1 - 250 e F2 - 125 kgST.m-2.ano-1). Os filtros pilotos eram idênticos, com 4,3 m2 de área superficial, 0,75 m de meio filtrante e plantados com Zizaniopsis bonariensis. O trabalho experimental se desenvolveu em três fases: Fase I - alimentação dos filtros com esgoto durante 75 dias para amadurecimento do leito; Fase II - alimentação com lodo durante um mês para adaptação das macrófitas e Fase III com a taxa nominal estipulada inicialmente, por um período de 126 dias. Os resultados obtidos revelaram que o F2 apresentou melhor desempenho em relação ao F1 obtendo eficiência média de remoção de 96% sólidos totais, 99% demanda química de oxigênio, 99,9% sólidos suspensos e 72% de nitrogênio amoniacal, com concentrações efluentes de 472, 85, 18 e 10,7 mg.L-1, respectivamente. O F2 também apresentou maior concentração de sólidos totais no lodo acumulado no leito (33%) e por consequência, menor umidade (67%), enquanto o lodo acumulado no F1 a concentração de sólidos totais foi de 24% e a umidade foi de 76%. As concentrações de sólidos totais atingidas no lodo acumulado no filtro permitiram classificá-lo como torta semi-sólida. Em relação às macrófitas, as Fases I e II mostraram-se importantes para adaptação da espécie Z. bonariensi nos filtros. Com alimentação dos filtros com lodo, além de aumentar a biomassa das macrófitas foi verificado maior concentração de nitrogênio no tecido vegetal das mesmas, obtendo uma assimilação de 4% de nitrogênio no F1 e 6% no F2. As macrófitas foram importantes no tratamento do lodo pois, a elevada densidade destas no leito auxiliaram as perdas de água do lodo, principalmente pelo processo de evapotranspiração. Com base nestes resultados, e por meio das análises estatísticas pôde-se afirmar que o F2, que recebeu a menor taxa de lodo, apresentou um melhor desempenho no processo de desaguamento do lodo de tanque séptico. Desta forma, pode-se concluir que os filtros plantados com macrófitas, como sistema natural de tratamento de lodo apresentaram bom desempenho no desaguamento do mesmo, constituindo-se em uma tecnologia simples do ponto de vista operacional, com baixo consumo energético, não necessitando a adição de produtos químicos, podendo-se adequar para pequenas comunidades.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T02:11:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 280375.pdf: 2298874 bytes, checksum: ef2dfcb19b80f2b2525981d9aceeec1c (MD5) / O consumo de água nas atividades de criação de suínos é da ordem de 15L/animal/dia, gerando um efluente rico em sólidos, nitrogênio, fósforo, microrganismos e outros. Tais componentes têm grande potencial poluidor quando descartados em local inadequado e sem tratamento. Deste modo, esta pesquisa teve como objetivo o estudo de unidades piloto de pós-tratamento de dejetos suínos: filtro de pedras de fluxo ascendente (FP), tratando efluente de lagoa de maturação, e lagoa-filtro (L+F) tratando o efluente de lagoa facultativa. Os filtros foram preenchidos com brita nº3 (25-50mm) e foram testadas três taxas de aplicação hidráulica no filtro FP (0,25, 0,17 e 0,10 m³/m³.d) e no filtro da L+F (0,5, 0,13 e 0,04 m³/m³.d). A lagoa-filtro recebeu cargas de 1500 KgDBO/ha.d e 900 KgN-NH4/ha.d, no início do monitoramento, e 100 KgDBO/ha.d e 80 KgN-NH4/ha.d, ao final da pesquisa. A eficiência do tratamento foi avaliada por meio de parâmetros físico-químicos e biológicos; a potencialidade do reuso dos efluentes tratados foi avaliada por meio da Razão de Adsorção de Sódio e determinação da qualidade da água. O filtro de pedras FP teve melhor desempenho com a taxa de 0,10 m³/m³.d, apresentando eficiência de remoção de 48% de sólidos suspensos (188mg/L na saída) e 88% de clorofila a (20?g/L na saída). A lagoa-filtro teve melhor funcionamento quando recebeu menor carga orgânica, com eficiências de 83% de DBO (135mg/L na saída), 66% de amônia (215mg/L na saída) e 55% de fósforo (28mg/L na saída). O filtro da lagoa-filtro removeu 46% de clorofila a (87?g/L na saída) e 13% de sólidos suspensos (131mg/L na saída). O filtro de pedras removeu satisfatoriamente partículas em suspensão, enquanto que a lagoa-filtro foi eficiente para remoção de matéria orgânica, nutrientes e sólidos. Em relação ao potencial de reuso em irrigação, os efluentes tratados apresentaram risco alto de salinização do solo e médio ou baixo de sodificação. Os efluentes tratados podem ser utilizados em irrigação agrícola, desde que respeitados os critérios de drenagem e sejam escolhidas espécies vegetais tolerantes a salinidade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T02:17:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281145.pdf: 17098790 bytes, checksum: 1b1d70df28d5fdce1bd59b2760038fd8 (MD5) / A importância das águas subterrâneas como uma das principais fontes de suprimento de água potável justifica a preocupação com a preservação dos aquíferos e a busca de alternativas para minimização de impactos causados por empreendimentos potencialmente poluidores. O gerenciamento de áreas contaminadas é composto por uma sequência lógica de procedimentos e decisões a serem tomadas, desde a suspeita da contaminação até a definição de estratégias de gerenciamento do risco causado à saúde humana. Uma avaliação correta deste risco permite definir o projeto de remediação adequado em função de níveis aceitáveis de risco para a área de estudo. A customização de um modelo computacional de transporte e transformação de contaminantes na água subterrânea para uma área potencialmente contaminada, antes do evento de contaminação, pode ter grande contribuição para acelerar o processo decisório e mitigatório, no caso de ocorrência do impacto ambiental. O SCBR (Solução Corretiva Baseada no Risco) é um modelo computacional bidimensional para simulação do transporte e transformação de poluentes; avaliação de risco para rotas de exposição no solo, água e ar; e simulação de tecnologias de remediação. O objetivo deste trabalho foi aplicar o modelo SCBR a uma área potencialmente contaminada, executando as fases de customização do modelo, elaboração de possíveis cenários de contaminação, avaliação do risco à saúde humana e correspondentes medidas emergenciais. O estudo de caso foi realizado no Terminal de Petróleo de São Sebastião e a metodologia foi baseada no Manual de Gerenciamento de Áreas Contaminadas da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Os principais resultados obtidos foram: a customização do SCBR à área; a calibração dos parâmetros de fluxo subterrâneo pelo ajuste da condutividade hidráulica de cada poço de monitoramento; o modelo de fluxo subterrâneo da área com o campo de velocidades e direção; a identificação de um local de perigo para um possível cenário de contaminação, pois o local está a, aproximadamente, 170m da área residencial e tem velocidades de, aproximadamente, 21m/ano; o conhecimento do comportamento do contaminante para este cenário de contaminação; o mapeamento da área de risco para este cenário; verificação de risco não aceitável, tanto na área industrial quanto na área residencial; redução do risco a níveis aceitáveis pela medidaemergencial proposta. Seguir as fases de gerenciamento significa ter que cumprir tarefas que a customização adiantaria, de maneira preventiva, antes de uma contaminação.Diante disto, as seguintes vantagens foram observadas na conclusão deste estudo: possibilidade de ganho de tempo e eficiência na minimização de impactos, facilitando o diálogo com o órgão ambiental. / The importance of the groundwater as one of the main sources of drinking water supply justifies the concern about the preservation of the aquifers and the search of alternatives for minimization of impacts caused by enterprises potentially pollutant. The contaminated areas management is compound by a logical sequence of procedures and decisions to be made, from the suspicion of the contamination to the definition of human health risk management strategies. A correct assessment of this risk permits to define the adequate remediation project in function of risk acceptable levels in the study area. The customization of a contaminant transport and fate computational model in the groundwater to an area potentially contaminated, before the contamination event, can have great contribution to accelerate the decisory and mitigatory process, if the environmental impact happens. SCBR ("Solução CorretivaBaseada no Risco") is a two-dimensional computational model to simulate transport and fate of contaminants; do risk assessment for the exposure pathways in soil, water and air; and simulate remediation technologies. The objective of this work was to apply SCBR model to an area potentially contaminated, executing the phases of model customization, elaboration of possible risk sceneries, human health risk assessment and emergency strategies.The case study was realized on the Petroleum Terminal of São Sebastião and the methodology was based on the Contaminated Areas Management Manual of State Environmental Company of São Paulo. The main results obtained were: the customization of SCBR to the area;the calibration of the groundwater flow parameters by the fit of the hydraulic conductivity of each monitoring well; the groundwater flow model of the area with the velocity and direction field; the identification of a dangerous site in a possiblecontamination scenery, because the site is approximately 170m away from the residential area and its velocities are approximately 21m/year; the knowledge of the contaminant behavior for this contamination scenery; the risk area mapping for this scenery; verification of unacceptable risk both in industrial and residential areas;risk reduction to acceptable levels by the proposed emergency intervention.To do thesteps of managementmeans to have toaccomplish tasks that the customization would advance preventively before a contamination.Therefore, the following advantages were observed on the conclusion of this study: possibility of gain of time and efficiency in the minimization of impacts, facilitating the discussion with the environmental regulatory agency.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:28:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285079.pdf: 5965589 bytes, checksum: 76c9f10aa5788a1ef639d5402adc6cc5 (MD5) / O uso de águas pluviais é uma importante forma de otimizar os recursos hídricos e promover o desenvolvimento sustentável. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de economia de água potável, por meio do uso de água pluvial, para a lavagem de carros em concessionárias de veículos na cidade de Belo Horizonte. Obteve-se dados de precipitação de estações meteorológicas próximas, realizou-se o levantamento de áreas para coleta de águas pluvial, pesquisou-se o histórico do número de veículos lavados, assim como o consumo de água potável. A demanda de água pluvial foi considerada como uma percentagem do consumo de água potável utilizada para essa atividade. O estudo foi realizado utilizando-se o Netuno, um programa computacional para análise de volume de reservatório e percentagem de economia de água potável com uso de água pluvial. Para esse estudo foram realizadas simulações dos volumes dos reservatórios inferiores de cada concessionária em análise em intervalos de 10.000 litros e, em cada caso, obteve-se um volume ideal de reservatório inferior, e o correspondente percentual de economia de água potável. Adicionalmente, foram realizadas novas simulações, com aumentos dos volumes dos reservatórios inferiores de cada concessionária, até atingir o limite máximo do potencial de economia de água potável. A análise de viabilidade econômica foi realizada por meio do cálculo do valor presente líquido, do tempo de retorno dos investimentos e da taxa interna de retorno, tendo em conta o potencial de economia de água potável para um período de 15 anos de vida útil do projeto. Para calcular os índices financeiros utilizou-se a taxa média de atratividade igual à inflação calculada, a partir da média dos últimos quatro anos, fixada no valor de 0,36% ao mês. A principal conclusão obtida com este trabalho foi a de que, usando-se a água pluvial para a lavagem de veículos em concessionárias de veículos em Belo Horizonte, pode-se economizar entre 9,74% e 26,80% de água potável, com investimentos viáveis e atrativos. Para todos os casos analisados, obteve-se valor presente líquido positivo, tempo de retorno de investimento entre 75 e 143 meses, e taxas internas de retorno compreendidas entre 0,63% e 1,52% a.m. / The use of rainwater is an important way to optimize water resources and promote sustainable development. The aim of this study is to assess the potential for potable water savings by using rainwater for washing cars at car dealers in the city of Belo Horizonte. Rainfall data from weather stations nearby, roof areas available for collecting rainwater, average number of vehicles washed as well as the consumption of potable water were obtained. Demand for rainwater was considered a percentage of potable water consumption. The study was conducted using the Netuno, a computer software for analysis of rainwater tank capacity and percentage of potable water savings due to the use of rainwater. Volume simulations of the lower tanks in each studied car dealer have been held, considering 10,000 liters# intervals, and, in each case, were reached an optimum level of the lower tank, and the corresponding savings in the use of potable water. Additionally, further simulations have been undertaken, considering increases in the volume of the lower tanks for each car dealer, in order to reach the maximum potential for potable water savings. The investment feasibility analysis was performed by calculating the net present value, payback period and internal rate of return taking into account the potential for potable water savings for a period of 15 years - the project#s life span. So as to calculate the financial ratios, the average rate of attractiveness has equaled inflation, based on the average value for the past four years of 0.36% per month. The main conclusion of this work is that by using rainwater for car wash at car dealers in Belo Horizonte, one can save between 9.74% and 26.80% of potable water through totally viable and attractive investments. For all examined cases we have obtained positive net present value. The payback period ranged between 75 and 143 months, with internal rates of return varying between 0.63% and 1.52% per month.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:43:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287387.pdf: 932068 bytes, checksum: 40422ef9dba3ff91935fd0f6df4dbab4 (MD5) / O aproveitamento de água pluvial para fins não potáveis em edificações tem se mostrado uma alternativa que proporciona redução da demanda de água potável minimizando problemas relacionados à disponibilidade dos recursos hídricos. Entretanto, a instalação de um sistema de aproveitamento de água pluvial em uma edificação implica em maior quantidade de materiais e equipamentos, e, conseqüentemente, maior consumo de matérias-primas e energia embutida nas etapas do ciclo de vida dos seus componentes. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver um método para avaliar a viabilidade ambiental e econômica de sistemas de aproveitamento de água pluvial, por meio de conceitos da Análise de Ciclo de Vida (ACV). Neste método propõe-se a realização de avaliação ambiental e econômica em edificações, verificando dois cenários através de indicadores de viabilidade: um cenário em que existe somente sistema hidráulico predial que utiliza água potável da rede pública, e outro cenário em que a edificação possui sistema hidráulico predial complementado por aproveitamento de água pluvial. Os indicadores de viabilidade são índices quantitativos que possibilitam realizar análises comparativas para verificar qual sistema é mais viável ambiental e economicamente. Na fase de avaliação ambiental são avaliadas as matériasprimas, energia embutida, emissões e os resíduos gerados pelos principais equipamentos e componentes dos sistemas. Na fase de avaliação econômica, são verificados os custos de materiais, equipamentos, mão-de-obra, custosoperacionais, custos de utilização da água potável, benefício monetário e período de retorno do investimento. Para comprovar a aplicabilidade do método proposto, foram realizados estudos de caso para três projetos de edificações residenciais (baixo, médio e alto padrão) localizadas em Florianópolis/SC. Em cada estudo de caso foram analisadas três opções de sistemas, sendo que cada opção apresentou o reservatório inferior de armazenamento de água pluvial composto por um material diferente: plástico reforçado com fibra de vidro, polietileno de alta densidade e concreto armado. O volume ideal para os reservatórios inferiores de armazenamento de água pluvial e o potencial de economia de água potável foi verificado por meio de simulações realizadas com auxílio do programa Netuno. Os resultados do trabalho apontam que dentre as opções de sistemas complementados por aproveitamento de água pluvial analisadas, os sistemas mais viáveis em aspecto ambiental são os que possuem reservatório inferior de armazenamento de água pluvial em plástico reforçado com fibra de vidro. Enquanto que os sistemas com reservatório inferior de armazenamento de água pluvial em concreto armado são os mais viáveis economicamente. A principal conclusão do trabalho é que o método proposto é adequado para avaliar a viabilidade ambiental e econômica de sistemas de aproveitamento de água pluvial em edificações. / The use of rainwater for non-potable uses in buildings has become an alternative that provides a reduction in potable water demand and minimizes problems related to availability of water resources. However, the installation of a rainwater harvesting system in a building requires greater amount of materials and equipment. Thus, there is a higher consumption of raw materials and embodied energy in the life cycle of the system components. The main objective of this work is to assess the environmental impact and investment feasibility analysis of rainwater harvesting systems by using the concepts of Life Cycle Analysis (LCA). In this method it is proposed to carry out environmental and investment feasibility for two scenarios, i.e., a scenario in which there is only a potable water system supplied by the water utility, and another scenario in which the potable water system is complemented by use of rainwater. For the environmental assessment, raw materials, embodied energy, emissions and waste generated by the major components of the systems were evaluated. As for the investment feasibility analysis, costs of materials, wages, operating costs, monetary benefit and corrected payback period were assessed. In order to assess the applicability of the proposed method, three case studies related to residential buildings design (low, medium and high standard) located in Florianópolis were conducted. Three types of rainwater storage tanks of were analyzed: plastic reinforced with glass fiber, high density polyethylene and reinforced concrete. The optimum rainwater tank capacity and the potential for potable water savings were verified by simulations performed using Neptune computer program. Results indicate that plastic tanks reinforced with glass fiber are more feasible in the environmental aspect, while concrete tanks are economically more feasible. The main conclusion is that the proposed method is suitable for assessing the environmental and investment feasibility of systems with rainwater utilization.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T16:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294930.pdf: 7247132 bytes, checksum: a72407e29c750dd97eb3dd0fd3f322cb (MD5) / A contaminação de águas subterrâneas por combustíveis/biocombustíveis tem sido uma grande preocupação em países industrializados, principalmente no que diz respeito à sua utilização para o abastecimento público. Com isso, a identificação das áreas contaminadas se faz necessária para minimizar os riscos a que estão sujeitos a população e o meio ambiente. Neste estudo foram investigadas oito áreas experimentais, onde houveram liberações controladas de combustíveis/biocombustíveis, com o objetivo de identificar estes focos de contaminação com o uso de técnicas de biologia molecular. Foi utilizada a reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) para quantificação de bactérias totais e comunidades específicas de microrganismos (nitrito redutase (nirS), Geobacter, !-Proteobacteria e Arqueas) associados aos processos de oxidação-redução da degradação dos contaminantes. Análises físico-químicas (BTEX, etanol, acetato, nitrato, ferro2+, sulfato, sulfeto, metano e potencial redox) foram comparadas às microbiológicas. As bactérias totais tiveram uma correlação positiva com as concentrações dos substratos etanol e acetato, mas não mostrou correlação com os hidrocarbonetos aromáticos (BTEX). Desta forma, o método de qPCR, especificamente com a análise de bactérias totais, é adequado para a detecção da presença de contaminação recente de biocombustíveis em águas subterrâneas. As arqueas foram detectadas em locais altamente redutores, mas não mostrou relação com as análises de metano. As comunidades microbianas específicas, nirS e sulfato-redutoras, foram encontradas em maiores quantidades em áreas onde houve o decaimento dos respectivos receptores de elétrons nitrato e sulfato. Assim como também foi observada a relação das comunidades microbianas específicas (Geobacter e sulfato-redutoras) com altas concentrações do seu subproduto metabólico (ferro2+ e sulfeto). Sendo assim, com a análise dos quatro genes filogenéticos específicos avaliados neste trabalho, é possível identificar o processo de biodegradação que está ocorrendo em uma área potencialmente contaminada. Portanto, o método molecular (PCR) não se mostrou suficiente para traçar um diagnóstico de áreas contaminadas por combustíveis, mas sim como uma técnica complementar às físico-químicas proporcionando respostas mais refinadas na definição do processo de oxirredução prevalecente, sendo relevante na diminuição de incertezas no momento de tomada de decisão. / Contamination of groundwater by fuels and biofuels has been subject of great concern. One of the main issues related to groundwater contamination is its use for public supply. Therefore, water contamination identification is needed for minimizing risks to which the population and environment are exposed. The current work evaluated eight experimental areas, where controlled release of fuels and biofuels occurred, with the purpose of identifying contamination sources through the use of molecular biology. Real-time polymerase chain reaction (qPCR) was performed using for quantification of total bacteria and specific microorganisms communities (nitrite reductase (nirS), Geobacter, !-Proteobacteria and Archaeas) which are associated with redox degradation processes of contaminants. Chemical analysis (BTEX, ethanol, acetate, nitrate, iron2+, sulfate, sulfide, methane and redox potential) were compared with microbiological analysis. A positive correlation was noticed between total bacteria and substrates (ethanol and acetate) concentrations, but the correlation was not noticed with aromatics hydrocarbons (BTEX). Therefore, the qPCR method, specifically with total bacteria analysis, is suitable for detecting the presence of biofuels in groundwater in fresh spills. Archaeas were detected in highly reducing sites, but not related with methane analysis. Specific microbial communities, nirS and sulfate-reducing bacteria, were detected in high numbers in areas where the decrease of electrons acceptor (nitrate and sulfate, respectively) concentrations was observed over time. As well as was observed a relation between specific microbial communities (Geobacter and sulfate-reducing bacteria) with high concentrations of its metabolic byproducts (iron2+ and sulfide). Thus, with the phylogenetic analysis of four specific genes studied in this work, we can identify the biodegradation process that is occurring in a potentially contaminated area. Therefore, only the molecular method (PCR) was not enough to draw diagnostic contaminated areas by fuel, but rather a tool to complement physical-chemical analysis, which provides answers more refined to define the predominant redox process, being relevant in reduction of uncertainties at the moment of decision.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:42:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298392.pdf: 4909601 bytes, checksum: 91a4852a6cfb0025df841c600bcde576 (MD5) / No contexto da crescente pressão exercida sobre os recursos hídricos, que traz conseqüências tanto em relação aos aspectos quantitativos quanto qualitativos, o desenvolvimento de tecnologias apropriadas para sistemas de aproveitamento de água da chuva surge como uma alternativa promissora. Este trabalho tem como principal objetivo propor e avaliar tecnologias inovadoras para sistemas de aproveitamento de água da chuva, com enfoque no reservatório de armazenamento e nos dispositivos de descarte de sólidos e desvio dos primeiros escoamentos. No desenvolvimento das tecnologias aqui propostas, são apresentados três reservatórios com placas de ardósia, de 50, 80 e 250 m3, e um reservatório de chapas de aço galvanizado de 200 m3. Os dois primeiros foram executados em escolas públicas (sistemas piloto S1 e S2) e armazenam água da chuva para fins não-potáveis. Os outros dois foram construídos em instalações suinícolas e armazenam água da chuva para dessedentação animal e higienização das instalações (sistemas piloto S3 e S4). Após a execução dos sistemas piloto, foi calculada a eficiência dos mesmos. Paralelamente, foram feitas análises físico-químicas e bacteriológicas da água da chuva em diversos pontos dos sistemas piloto a fim de verificar sua qualidade ao longo do percurso no sistema, com enfoque na qualidade da água armazenada nos reservatórios. Nessa perspectiva, realizou-se um ensaio de potabilidade com o objetivo de verificar se os materiais utilizados em contato com a água armazenada nos reservatórios comprometem a potabilidade da água. Com os resultados de qualidade de água de chuva, foi possível calcular a eficiência dos conjuntos de dispositivos desenvolvidos e utilizados neste trabalho para tratamento físico da água da chuva. Por fim, foi realizada uma análise comparativa de custos entre os reservatórios de ardósia, os reservatórios de chapas de aço galvanizado e outros tipos de reservatórios comumente encontrados na região de estudo. Também foram verificados os custos dos dispositivos de descarte de sólidos e desvio dos primeiros escoamentos aqui desenvolvidos e propostos. Observando os resultados obtidos no cálculo da eficiência dos sistemas piloto, constatou-se que os sistemas piloto S1 e S2 atendem a 100% das demandas de água da chuva, respectivamente. Já os sistemas piloto S3 e S4 atendem a 41 e 40% das demandas, respectivamente. Na etapa de monitoramento da qualidade da água da chuva, pode-se concluir que a água armazenada nos reservatórios é de excelente qualidade. A grande maioria dos parâmetros estava de acordo com os padrões de potabilidade da Portaria no 518 do MS e observaram as condições ou padrões para as águas de classe 3 da Resolução CONAMA 357. Em alguns casos, somente o pH e/ou o teor de coliformes totais estavam fora dos padrões. A água da chuva, após passar pelo processo de desinfecção, se apresentou com melhor qualidade que as águas superficiais também fornecidas aos animais. Os resultados também comprovam que a água armazenada nos reservatórios, sem desinfecção, também se apresentou com melhor qualidade que as águas superficiais, para praticamente todos os parâmetros. O ensaio de potabilidade mostrou que a grande maioria dos elementos verificados se apresentou bem abaixo dos valores máximos permitidos pela Portaria no 518, do MS. Dois parâmetros, o ferro e o alumínio, apresentaram valores superiores ao máximo permitido pela Portaria. Porém, seus respectivos brancos também ficaram acima do máximo permitido, com exceção de dois dias de coleta, para o ferro. Isso significa que o problema pode não estar relacionado com os materiais imersos na água, e sim com o próprio branco. Apesar dos valores mais elevados destes dois elementos, verificou-se que a ardósia e a chapa metálica, em contato com a água, não comprometem sua qualidade. Os conjuntos de dispositivos de tratamento físico instalados neste trabalho apresentaram boa eficiência de remoção, todos acima de 50%. O método construtivo do reservatório de ardósia possibilitou a execução do mesmo com facilidade e rapidez, bom desempenho estrutural, e baixo custo de execução. O reservatório de aço é também uma boa opção devido à disponibilidade de empresas capacitadas, que trabalham com materiais similares, na execução de silos metálicos na região. Este reservatório apresentou maior facilidade e rapidez na execução, embora tenha apresentado um custo mais elevado em comparação ao reservatório de ardósia. Os dispositivos de descarte de sólidos e dispositivos de desvio dos primeiros escoamentos, desenvolvidos neste trabalho, e portanto, inovadores, também apresentaram baixo custo de execução, viabilidade técnica e ambiental / In the context of the increasing pressure on water resources, bringing consequences both in relation to qualitative and quantitative aspects, the development of appropriate technologies for rainwater harvesting systems emerges as a promising alternative. This work aims to propose and evaluate innovative technologies to rainwater harvesting systems, focusing on storage tank and on devices for solid disposal and first flush diverter. In the development of the technologies proposed, three slate tanks of 50, 80 and 250 m3 and one galvanized steel tank of 200 m3 are presented here. The first two were executed in public schools and they store rainwater to non-potable purposes (pilot systems S1 and S2). The other two were built in pig installations and they store rainwater to livestock drinking and sanitation farms (pilot systems S3 and S4). After the execution of the pilot systems, the efficiency of them was calculated. Parallel, physical-chemical and bacteriological analysis were made of rainwater at various points of pilot systems in order to verify the water quality along the system, with a focus on the quality of stored water in tanks. From this perspective, a potability test was realized in order to ascertain whether the materials used in contact with stored rainwater in tanks commit the drinking water. The efficiency of the sets of devices developed and used in this work to physical treatment of rainwater was evaluated. With the results of rainwater quality, it was possible to calculate the efficiency of the sets of devices developed and used in this work for rainwater physical treatment. Ultimately, a comparative analysis of costs between slate tanks, galvanized steel tanks and other types of tanks commonly found in the area of study was realized. The costs of devices for solid disposal and first flush diverter here proposed and developed were also verified. Observing the results obtained in calculating the efficiency of pilot systems, it was found that the pilot systems S1 and S2 meet 100% of rainwater demands, respectively. Already the pilot systems S3 and S4 meet 41 and 40% of demand, respectively. In the step of monitoring the rainwater quality, it can be concluded that the stored water in tanks has excellent quality. Most of parameters was in accordance with the standards of potability of Ordinance 518 of of Ministry of Health and observed the conditions or standards for Class 3 waters of CONAMA Resolution 357. In some cases, only the pH and / or the content of total coliforms were not in accordance with the standard. The rainwater, after passing through the disinfection process, performed with better quality than surface water also supplied to the animals. The results also prove that the stored water in reservoirs, without disinfection, also performed with better quality than surface water, for almost all parameters. The potability test showed that the vast majority of items checked performed below the maximum allowed by Ordinance 518. Two parameters, iron and aluminum, had values above the maximum allowed by Ordinance. However, in these days its respective whites had also been above of the allowed maximum, with exception of two days of collection, for the iron. This means that the problem may not be related to the materials immersed in water, but with the control sample. Despite the higher values of these two elements, it was found that slate and metal plate in contact with water, do not compromise quality. The sets of physical treatment devices installed in this work showed good removal efficiency, all above 50%. The constructive method of slate tank allowed the execution with ease and speed, good structural performance, and low cost of implementation. The steel tank is also a good option due to the availability of qualified companies who work with similar materials, in the performance of metal silos in the region. This reservoir has greater ease and speed of execution, although he has presented a higher cost in comparison to slate tank. Alternative devices were also developed for solid disposal and diversion devices of the first flush, which have provided low cost of implementation. The steel tank is also a good option because of the wide range of material in the region, to the ease and speed of execution, even showing a higher cost in comparison to slate tank. The devices for solid disposal and first flush diverter developed in this work, innovative, also had low cost of implementation, technical and environmental feasibility

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303783.pdf: 2801313 bytes, checksum: 877a31d9a48180833a370c1891ca623e (MD5) / Este trabalho propôs um sistema de tratamento terciário para esgoto sanitário tratado para a produção de água de reuso, composto por coagulação com sulfato de alumínio, floculação em meio granular fixo, filtração rápida descendente e desinfecção com hipoclorito de cálcio. O estudo experimental buscou otimizar o processo de coagulação, definindo pH ótimo de operação e dosagens de sulfato de alumínio. No processo de floculação, em escoamento ascendente, foi utilizado um fluxo de 48 m3/m2.dia e diferentes granulometrias de carvão mineral. O efeito da taxa de filtração foi avaliado em 136 e 227 m3/m2.dia, em leito composto por areia e um compósito comercial. A avaliação da desinfecção consistiu em monitorar os coliformes totais otimizando dosagem de cloro para tempo de contato de 120 min. O efluente terciário produzido atingiu as expectativas iniciais de qualidade, baseadas na NBR 13.969/97, para águas de classe I. O efluente final apresentou coliformes ausentes em 100% das amostras, turbidez menor que 5,0 FTU e cloro residual médio de 1,25 mg/L. A carreira de floculação para a granulometria ótima foi de 11 horas enquanto a de filtração atingiu 13 horas de operação. Após a validação do tratamento, foi projetado um sistema em larga escala, com capacidade nominal de 187,5 m3/dia, adequada para a produção de água de reuso para uma comunidade de 2.500 habitantes a um custo estimado de R$ 4,15/m3, evidenciando a necessidade de otimização de custos, seja por aumento de escala ou otimização de processo. / This work proposed a tertiary treatment system of sewage to produce reusable water, composed by coagulation with aluminum sulfate, fixed granular media flocculation (GMF), down flow direct filtration and disinfection with calcium hypochlorite. Experimental study aimed to optimize coagulation process, defining operation optimum pH and aluminum sulfate dosages. On ascendant flow flocculation process, flowing rate of 48 m3/m2.day was utilized and different mineral coal grain sizes. Filtration rate effect was evaluated in 136 and 227 m3/m2.day, in a steam composed by sand and a commercial composite. Disinfection evaluation consisted in monitoring total coliforms, optimizing chlorine dosage with a contact time of 120 min. Tertiary effluent obtained met initial expectations in terms of quality for class I water, based on NBR 13.969/97. Final effluent showed absence of coliforms in 100% of the samples, turbidity lower than 5,0 FTU and mean residual chlorine of 1,25 mg/l. Flocculation run for optimum grain size was 11 hours while filtration run took 13 hours of operation. After treatment validation, a large scale system was designed, with nominal capacity of 187,5 m3/day, appropriate to produce reusable water for a 2,500 people community, with a estimated cost of R$ 4,15/m3, making evident the necessity for cost reduction, by production increase or by process optimization.