Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-06-05T13:18:40Z No. of bitstreams: 1 Jeferson Müller Timm.pdf: 22708335 bytes, checksum: 0e6767a349a961cd7763953f3abd4e6a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-05T13:18:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jeferson Müller Timm.pdf: 22708335 bytes, checksum: 0e6767a349a961cd7763953f3abd4e6a (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / Na busca por sistemas de tratamento de esgotos domésticos que atendam os princípios do desenvolvimento sustentável, os Wetlands Construídos apresentam-se como tecnologias de interesse. Esse trabalho avalia o desempenho de seis diferentes configurações de Wetlands Construídos descentralizados no tratamento de efluentes domésticos na região do Vale do Sinos e Serra gaúcha. Foram estudados dois wetlands de fluxo horizontal (WFH) comunitários, três wetlands de fluxo vertical (WFV) residenciais e um wetland de pré-tratamento com macrófitas flutuantes (WMF) Comunitário. Este trabalho avalia o desempenho dos sistemas, a eficiência na remoção da carga orgânica e desinfecção do esgoto frente à legislação, clima, cenário e condições de operação. Após 5 meses de monitoramento, todos os sistemas se mostraram eficientes na remoção da carga orgânica e turbidez, atendendo a legislação brasileira e apresentando concentrações médias na saída das unidades para DBO de 26,3; 12, 5 e 134,0 mg/L nos WFH, WFV e WMF, respectivamente. Em termos de DQO os resultados médios na saída das unidades foram de 160, 5 mg/L; 156, 5 mg/L e 134,0 mg/ L para os WFH, WFV e WMF respectivamente. Os WFH e WFV apresentaram remoção superior a 70% da carga orgânica mesmo nos sistemas saturados. Os WFV atenderam às necessidades de remoção da carga de nutrientes e apresentaram médias de 0,6 mg/L e remoção de 72% para fósforo total e 7,8 mg/L e 7,7 mg/L para nitrogênio total e amoniacal, respectivamente e remoção superior a 90% da carga nitrogenada. Os WFH não atenderam a legislação na remoção de nutrientes, diminuindo em média 39% da carga de fósforo, 52% de nitrogênio total e 37% de nitrogênio amoniacal, com médias de 5,8; 52,9 e 50,1 mg/L respectivamente no efluente tratado. Somente os WV1 e WV3 atenderam a legislação na desinfecção de E.coli e somente o WV3 para Coliformes Totais. O decréscimo de Coliformes totais foi de 73% nos WFH e 87% nos WFV, com médias na saída das unidades de 2,97E+04 e 3,38E+04 NMP/100 mL, respectivamente, nos WFH e WFV. Em termos de E. coli o decréscimo médio foi de 90% nos WFH e 84% nos WFV, com resultados de 2,86E+04 e 2,58E+03 nas saídas das respectivas unidades estudadas. Os fatores climáticos indicaram influência na dinâmica de funcionamento dos wetlands. Todos os WFV se mostraram efetivos para o fim a que se destinam e se mostraram adequados como sistemas de tratamento de esgoto on site. Os WFH evidenciaram a necessidade de um correto dimensionamento, acompanhamento técnico e manutenção dos sistemas coletivos. / In the search for treatment systems for domestic sewage that attend to principles of sustainable development, the Constructed Wetlands present itself as technologies of interest. This study evaluates the performance of six different configurations of decentralised constructed wetlands in domestic effluent treatment in the region of Sinos Valley and Rio Grande do Sul's Sierra. There were two community systems of horizontal flow (HFWs), three residential systems of vertical flow (VFWs) and a community system of pre-treatment with floating macrophytes (FMW). This work evaluates the performance of the systems, the efficiency in the removal of organic load and disinfection of sewage relative to legislation, climate, scenery and operation conditions. After 5 months of monitoring, all systems were shown to be effective in the removal of organic load and turbidity, attending to brazilian legislation and presenting mean concentrations at the outlet of the units for BOD of 26,3; 12,5 and 134,0 mg/L in HFWs, VFWs and FMW, respectively. In terms of COD average results in the outlet of the units were 160,5 mg/L; 156,5 mg/L and 234,2 mg/L for the HFWs, VFWs and FMW respectively. The HFWs and VFWs presented removing greater than 70% of organic load, even in saturated systems. The VFWs reached the needs of removing of nutrients load and presented an average of 0,6 mg/L and removal of 72% for total phosphorus, and 7,8 mg/L and 7,7 mg/L for total and ammoniacal nitrogen, respectively, removing over than 90% of nitrogen load. The HFWs operated with overload of application and did not attending the legislation in the removal of nutrients, decreasing on means of 39% of phosphorus load, 52% of total nitrogen and 37% of ammoniacal nitrogen, with averages of 5,8; 52,9 and 50,1 mg/L respectively in the treated effluent. Only the VW1 and VW3 attended to the legislation for the disinfection of E. coli and only the VW3 for total coliform. The mean removal of total coliforms was 73% in HFWs and 87% in VFWs, with means at the outlet of the units of 2,97E+04 e 3,38E+04 NMP/100 mL, respectively, in HFWs and VFWs. In terms of E. coli the average efficiency was 90% in HFWs and 84% in VFWs, with results of 2,86E+04 e 2,58E+03 in the respective outputs of the studied units. The climatic factors indicated influence in dynamic operation of wetlands. All VFWs were effective for the purpose for which it is intended and showed itself appropriate as systems of sewage treatment on site. The HFWs showed the need for a correct dimensioning, technical monitoring and maintenance of collective systems.

Orientador: Prof. Dr. Dácio Roberto Matheus / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2017. / A água é um bem essencial para a sobrevivência de todos os seres vivos. Atualmente, tem-se observado o despejo de efluentes domésticos e industriais causando a degradação dos recursos hídricos. Estudos de ecotecnologias para tratamento destes efluentes se fazem necessários, em especial em pequenas comunidades, que acabam gerando poluição pontual nos corpos d'água, realidade da grande maioria dos municípios brasileiros. Aliado a outros indicadores de qualidade, ensaios ecotoxicológicos são muito importantes para monitorar a qualidade dos efluentes e dos corpos receptores. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de alagados construídos com fluxo subsuperficial horizontal cultivados com as macrófitas aquáticas Eleocharis sp. (junco); e Typha sp. (taboa), na redução da toxicidade de efluentes domésticos. Para isso, foram utilizados ensaios ecotoxicológicos com o microcrustáceo Daphnia similis, com a dicotiledônea Lactuca sativa (alface), a monocotiledônea Sorghum vulgare (sorgo) e com as macrófitas aquáticas Lemna sp. (lentilha d'água) e Azolla sp. O efluente doméstico se mostrou tóxico à Daphnia similis com média de EC50 de 1,3%. Os tratamentos com macrófitas reduziram significativamente a toxicidade do efluente, com médias de EC50 73% para o tratamento com junco, EC50 53,17% para o tratamento com taboa, EC50 78,25% para o tratamento com taboa+junco. O controle (sem macrófitas) também reduziu significativamente a toxicidade, com média de EC50 63,13%. Nos ensaios de fitotoxidade, a alface e o sorgo não se mostraram sensíveis ao efluente analisado, embora sejam para outros tipos de efluentes. A macrófita Lemna sp. também não foi sensível ao efluente estudado, no entanto observou-se a capacidade de identificar, com esta espécie, o potencial eutrofizante do efluente, já que a mesma se desenvolveu melhor no efluente bruto do que nos efluentes tratados. Com a macrófita Azolla sp. foi possível verificar que o efluente bruto possui maior potencial eutrofizante se comparado com os tratamentos com junco, taboa e controle, onde houve remoção de N e P. No entanto, evidenciou-se efeito tóxico para Azolla sp. nos efluentes tratados. / Water is an essential for the survival of all lives. Currently, it has been observed the dumping of domestic and industrial effluents causing the degradation of water resources. Studies of ecotechnologies to treat these effluents are necessary, especially in small communities, which end up generating diffuse pollution in water bodies, a reality of the great majority of Brazilian municipalities. In addition to other quality indicators, ecotoxicological tests are very important to monitor the quality of effluents and receptor bodies.The research objective was to evaluate the performance of wetland treatment in reducing the toxicity of domestic effluents. These project used constructed wetland with horizontal sub-surface flow cultivated with Eleocharis sp. (reed); and Typha sp. (typha). For this we used ecotoxicological tests with the microcrustacean Daphnia similis, with the dicotyledon Lactuca sativa (lettuce), the monocotyledon Sorghum vulgare (sorghum) and the aquatic macrophytes Lemna sp. (Duckweed) and Azolla sp. The domestic effluent was toxic to Daphnia similis with a mean EC50 of 1.3%. Macrophyte treatments significantly reduced effluent toxicity with EC50 averages 73% for reed treatment, EC50 53.17% for typha treatment, and EC50 78.25% for typha+ reed treatment. The control (without macrophytes) also significantly reduced toxicity, with a mean EC50 of 63.13%. In the phytotoxicity tests, lettuce and sorghum were not sensitive to the analyzed effluent, although they were for other types of effluents. The macrophyte Lemna sp. was also not sensitive to these studied effluent. However, it was possible to identify the eutrophic potential of the effluent with this species, since it was better developed in the raw effluent than in treated effluents. With the macrophyte Azolla sp. it was possible to verify that the raw effluent has a greater eutrophic potential when compared to the treatments with reed, typha and control, where we observed there was nitrogen and phosphorus removal. However, toxic effect for Azolla sp. Treated effluents.

A utilização de métodos naturais, do tipo leitos cultivados, para a redução de poluentes tem mostrado resultados satisfatórios que o tornam viáveis para diversos segmentos da sociedade. Instituições de ensino possuem calendários acadêmicos que incluem longos períodos de recesso que leva o fluxo de esgoto nos sistemas praticamente a zero causando graves danos tanto para as colônias de micro-organismos as macrófitas associadas. O presente estudo teve por objetivo avaliar a eficiência de um sistema de leito cultivado, em uma instituição de ensino, logo após período de recesso, verificando se o mesmo apresentava sinais de recuperação sem qualquer intervenção e em seguida com uma manutenção. Para avaliar a eficiência do tanque de leito cultivado a metodologia adotada baseou-se nos parâmetros físico-químicos e microbiológicos de análise da água em um sistema de fluxo subsuperficial. A eficiência de remoção para os parâmetros de turbidez, NH3, NO3- e Fósforo foram respectivamente de 63%, 21,69%, 31,05% e 20,27%, para DBO, DQO e coliformes termotolerante os respectivos valores da eficiência média foram de 45,99%, 29,72% e 44,01%. Se for considerado apenas o período pós-intervenção os resultados melhoram, sendo os seguintes: turbidez=78,17%, NH3=37,95%, NO3 -=53,18%, Fósforo=25,56%, DBO=66,15%, DQO=36,50% e coliformes termotolerantes=60,72%. Os resultados demonstram a importância da vegetação na qualidade da eficiência desse tipo de sistema. / The utilization of natural methods to reduce pollutants, like wetland, has shown satisfactory results which make it viable for different segments of society. Educational institutions have academic calendars that include long periods of recess which takes the flow of sewage systems practically zero causing serious damage both for microorganisms as for the associated macrophytes. The present study had as it goal to evaluate the wetland system efficiency, after the recess period of an educational institution, checking if it showed signs of recovery without any intervention, and then with a maintenance. In order to evaluate the efficiency of the wetland pool the adopted methodology was based on physico-chemical and microbiological parameters of water analysis in a subsurface flow system. The removal efficiency for the parameters of turbidity, NH3, NO3- and phosphorus were respectively 63%, 21.69%, 31.05% and 20.27%, for DBO, DQO and thermotolerant coliforms the several values of average efficiency were 45.99%, 29.72% and 44.01%. If it was considered only the period after intervention, the results get better, being the following: turbidity=78,17%, NH3=37,95%, NO3 -=53,18%, phosphorus=25.56%, DBO=66.15%, DQO=36.50% and thermotolerant coliforms=60.72%. The results show the importance of vegetation on the quality of efficiency of this kind of system.

Os sistemas de tratamento de esgotos, apesar de possibilitarem a eliminação ou redução de poluentes e substâncias indesejados presentes nas águas residuárias, também ocasionam impactos ambientais. Essa característica deve ser levada em consideração no momento da instalação de uma alternativa tecnológica para o tratamento de esgoto e na proposição de melhorias aos sistemas selecionados. Uma das ferramentas que pode ser utilizada para avaliar o desempenho ambiental de sistemas de tratamento de esgoto é a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), a qual pode ser complementada pela metodologia de Avaliação do Custo do Ciclo de Vida (ACCV), que permite calcular o custo total de um projeto ao longo de seu ciclo de vida. No presente estudo, a ACV e a ACCV foram utilizadas com o objetivo de analisar os potenciais impactos ambientais e custos de diferentes configurações de sistemas pilotos de tratamento de esgoto envolvendo wetlands construídos (WC) com e sem aeração. Foram obtidos também fatores de alocação para as potenciais cargas ambientais do lodo e do efluente do tanque séptico, que possibilitarão a realização de estudos futuros de ACV para alternativas de destinação do lodo de tanques sépticos. A modelagem dos sistemas e os cálculos envolvidos na avaliação dos impactos do ciclo de vida foram realizados mediante o uso do software openLCA v. 1.6.3. Para a avaliação das categorias de impacto de acidificação terrestre, mudança climática, eutrofização aquática de água doce, formação de oxidantes fotoquímicos, ecotoxicidade de água doce e toxicidade humana foi utilizado o método de avaliação de impacto ReCiPe. Foram avaliadas também as categorias de ecotoxicidade e toxicidade humana, utilizando o método USEtox. Nas análises envolvendo um WC aerado a etapa de operação se mostrou com um maior potencial de causar impactos ambientais para todas as categorias de impacto analisadas, com resultados variando entre 63,9% para a categoria de toxicidade humana e 99,8% para a categoria de eutrofização de água doce. Na comparação de materiais utilizados na construção dos sistemas, o potencial de causar impactos ambientais da fibra de vidro foi até 4,7 vezes menor que o potencial de causar impactos ambientais da alvenaria em tijolos para todas as categorias de impacto analisadas. Contudo, a utilização de fibra de vidro ao invés de alvenaria em tijolos apresentou custos mais elevados. O custo do ciclo de vida por m3 de esgoto tratado do sistema envolvendo um WC com aeração mostrou-se cerca de 1,8 vezes menor do que o do sistema sem aeração. Os resultados encontrados trazem contribuições que podem auxiliar na tomada de decisão no que diz respeito à implantação e operação de sistemas de tratamento de esgoto, visando tornar estes mais sustentáveis do ponto de vista econômico e ambiental / Although wastewater treatment systems, allow for the elimination or reduction of pollutants and unwanted substances in wastewater, they also cause environmental impacts. One tool that can evaluate the environmental performance of wastewater treatment systems is Life Cycle Assessment (LCA), which can be complemented by Life Cycle Cost Analysis (LCCA), which calculates the total cost of a project over its entire life cycle. In the present study, the LCA and LCCA were used to analyze the potential environmental impacts and costs of different wastewater treatment pilot plant configurations involving constructed wetlands (CW) with and without aeration. The modeling of the systems and the calculations involved in the assessment of the life cycle impacts were performed using the openLCA v. 1.6.3 software. The impact assessment method used for the impact categories of terrestrial acidification, climate change, freshwater aquatic eutrophication, formation of photochemical oxidants, ecotoxicity and human toxicity was ReCiPe. The categories of ecotoxicity and human toxicity were also evaluated using the USEtox method. In the analyzes involving an aerated CW, the operation stage showed the greatest potential to cause environmental impacts for all impact categories analyzed, with results varying between 63.9% for the category of human toxicity and 99.8% for the category of freshwater eutrophication. The comparison of materials used in the construction of systems has demonstrated that the potential to cause environmental impacts of fiberglass was up to 4.7 times less than the potential to cause environmental impacts of brick masonry for all impact categories analyzed. However, the use of fiberglass instead of masonry in bricks has presented higher costs. The life cycle cost per cubic meter of treated sewage of the system involving a CW with aeration was about 1.8 times smaller than that of the system without aeration. Results can aid in decision making regarding the implementation and operation of wastewater treatment plants, in order to make these systems more sustainable from an economic and environmental point of views

Introdução sistemas de tratamento de esgotos, quando aplicados ao tratamento de lixiviado de aterro sanitário, não têm apresentado bons resultados. Por conta disso, faz-se necessário o desenvolvimento de alternativas para o tratamento de lixiviado. Objetivo avaliar o pós-tratamento de lixiviado de aterro sanitário por wetland construído de fluxo subsuperficial horizontal e reator biológico de leito móvel (RBLM). Materiais e métodos foram realizados dois experimentos com tratamento de lixiviado após remoção de amônia por dessorção. No experimento 1 utilizou-se wetlands construídos de fluxo horizontal em escala de bancada (volume total de 30,8 L), plantados com Cyperus papyrus, Heliconia psittacorum e Gynerium sagittatum, e um controle sem vegetação, preenchidos com pedrisco calcário. O sistema foi alimentado com lixiviado diluído em água em diferentes proporções (entre 10 por cento e 30 por cento ) com concentração média de DQO entre 336 e 750 mg.L-1 e nitrogênio amoniacal (N-NH4) entre 47 e 199 mg.L-1. A operação ocorreu em três etapas: (1ª) alimentação contínua e TDH médio entre 2,7 e 5,3 d; (2ª) regime de ciclos de recirculação do efluente, para avaliar o efeito do aumento de TDH para 21 dias; (3ª) alimentação contínua de duas unidades wetlands em série, visando elevar o TDH (entre 8,1 e 9,9 d) sem recirculação. O experimento 2 foi implantado em escala piloto, com uma unidade de dessorção de amônia seguida de um Reator Biológico de Leito Móvel (RBLM) e um biofiltro anóxico. O RBLM (volume efetivo de 380 L) foi preenchido em 50 por cento com anel pall. Resultados e discussão No experimento 1, obteve-se baixa remoção de DQO com médias inferiores a 40 por cento e concentração final entre 270 e 750 mg.L-1. No entanto, verificou-se remoção de N-NH4, principalmente na 2ª e 3ª etapas, com médias de remoção entre 43 por cento e 81 por cento , resultando em concentração de 20 a 223 mg.L-1, com influência do TDH. No experimento 2, problemas técnicos durante a instalação e operação inicial e interdição do campus da USP-Leste prejudicaram a adaptação do reator e impediram o seu monitoramento por tempo suficiente para geração de dados consistentes, sendo interrompido na fase inicial. Conclusões A baixa eficiência para DQO provavelmente está relacionada à recalcitrância do lixiviado, ou devido à inibição dos microrganismos por toxicidade. Quanto ao N-NH4, infere-se que o aumento do TDH proporcionou maior tempo de difusão de oxigênio para o sistema wetland, suprindo a demanda das bactérias heterotróficas, o que possibilitou utilização do oxigênio excedente pelas nitrificantes, culminando na oxidação do N-NH4. / Introduction sewage treatment systems, when applied to the treatment of landfill leachate, have not shown good results. Thus it is necessary to develop alternatives for the treatment of leachate. Objective To assess the post-treatment of landfill leachate by horizontal subsurface flow constructed wetland and moving bed biofilm reactor (MBBR). Materials and methods Two experiments were conducted with treatment of the leachate after removal of ammonia by stripping. In experiment 1, horizontal flow constructed wetlands, at bench scale (total volume of 30.8 L), planted with Cyperus papyrus, Heliconia psittacorum and Gynerium sagittatum, and a control without vegetation, were filled with calcareous gravel. The system was fed with leachate diluted in water with different proportions (between 10 per cent and 30 per cent ) with mean COD concentration of between 336 and 750 mg.L-1 and ammonia nitrogen (NH4-N) between 47 and 199 mg L-1. The operation was divided in three stages: (1st) continuous feeding with mean HRT between 2.7 and 5.3 d; (2nd) regime of effluent recirculation to evaluate the effect of increasing the HRT to 21 days; (3rd) continuous feeding with two wetlands units in series, aimed HRT increasing (between 8.1 and 9.9 d) without recirculation. Experiment 2 was implemented on a pilot scale, with a unit of ammonia stripping followed by MBBR and an anoxic biofilter. The MBBR (380 L working volume) was filled 50 per cent with pall ring. Results and discussion In experiment 1, the COD removal was low, with averages below 40 per cent , with effluent concentration between 270 and 750 mg.L-1. However, there was removal of NH4-N, especially in the 2nd and 3rd stages, with average removal between 43 per cent and 81 per cent , resulting in concentration between 20 and 223 mg.L-1, with HRT influence. In experiment 2, technical problems during the installation and initial operation and interdiction of the campus of USP-Leste disrupted the reactor acclimation and precluded the monitoring for sufficient time to generate consistent data for discussion. Conclusions The low efficiency for COD is probably related to the recalcitrance of the leachate, or due to inhibition of microorganisms by toxicity. For NH4-N, it is inferred that the increase of the HRT provided greater time for diffusion of oxygen to the wetland system, meeting the demand of heterotrophic bacteria, which allowed the use of excess oxygen by nitrifiers, culminating in the oxidation of NH4-N.

No processo de urbanização da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) observa-se que a qualidade d\'água dos principais rios e córregos da cidade e seu comportamento hidrológico natural tem sido enormemente afetados trazendo impactos para a economia local e bem-estar e saúde da população. Conforme a cidade expande, os ecossistemas fluviais são transformados em parte do sistema de galerias pluviais que rapidamente afastam as águas em um esquema centralizado e hierarquizado. Ao mesmo tempo, esses sistemas de gerenciamento não contribuem para a biodiversidade nem permitem regular a qualidade d\'água, o que primitivamente se dava por intermediação de processos biológicos e físico-químicos fornecidos pelas florestas ripárias. Este estudo avalia a eficiência de modelos alternativos para a gestão das águas urbanas fundamentados no emprego de tecnologias da Infraestrutura Verde, sistemas vegetados que recuperam funções hidrológicas para o controle da contaminação e mitigação do efeito da impermeabilização, participando com essas propostas no Programa Piloto para Revitalização de Bacias Urbanas em São Paulo. Por um lado, um esquema de Drenagem Urbana Sustentável (SUDs) composto por bacias de biorretenção é projetado para o controle do escoamento na sub-bacia Água Podre, na periferia da cidade. Assim, é simulada sua eficiência para a remoção dos sedimentos iniciais acumulados nas superfícies construídas e, na sequência, o volume de armazenamento para 90% de remoção da carga de sedimento inicial. Por outro lado, um sistema de Alagado Construído de Fluxo Horizontal Sub-Superficial é proposto para a redução da concentração de matéria orgânica na vazão base do córrego. Sua eficiência é estimada utilizando o Modelo de Degradação de Primeira Ordem K-C*. Esses e outros sistemas da Infraestrutura Verde são visualizados em diversos contextos de ocupação das antigas paisagens das águas da cidade de São Paulo fortalecendo os resultados preliminarmente obtidos sobre seu desempenho benéfico para a melhoria qualitativa das águas e benefícios urbanos associados. / Urbanization in São Paulo Metropolitan Region (SPMR) causes the degradation of local waters and interferes in the natural hydrology of the place. This has a large impact in the local economy and well-being of its citizens. As the city expands, fluvial ecosystems are turned into channels and covered pipes that rapidly evacuate the rainwater. At the same time, these conventional systems have no contribution to biodiversity or water quality, which was originally regulated through biological, physical and chemical processes provided by the riparian forests. This work evaluates the efficiency of alternative water management models based on the use of Green Infrastructure typologies, vegetated systems that recover hydrological functions to control contamination and restore natural hydrology. This systems are explores within the Pilot Program for Watershed Restoration in São Paulo. On one site, a Sustainable Urban Drainage scheme (SUDs) composed by bioretention systems is proposed as a source control of runoff and its sediment removal efficiency is simulated on the Água Podre\'s sub-catchment, localized in the periphery of São Paulo. The results are obtained using the Sartor & Boyd exponential formula and the EPA-XPSWMM software for two isolated rainstorms with different precedent dry conditions, according to São Paulo rainfall-intensity patterns; then, the water quality volume is established according to 90% reduction of the initial sediment accumulated on the streets. On the other side, a Horizontal Sub-Surface Flow Constructed Wetland is proposed to reduce organic matter in-stream and its efficiency is estimated using the First-order Degradation Model K-C*. These and other Green Infrastructure solutions are visualized in different contexts of the city where original fluvial landscapes have been transformed to discuss about their performance to improve water quality and contribute to existing urban and social conditions within broader landscape projects.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-06-18T17:08:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Zaika, Marina Gadens.pdf: 3417069 bytes, checksum: e7a555d3e211bdb7368517e8e8789617 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T17:08:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Zaika, Marina Gadens.pdf: 3417069 bytes, checksum: e7a555d3e211bdb7368517e8e8789617 (MD5) Previous issue date: 2018-04-10 / A pesquisa teve como objetivo a avaliação dos parâmetros de tratabilidade, designados assim, como as variáveis, fatores, configurações hidráulicas e de operação, que por hipótese, potencialmente oferecessem influência no processo de melhoria da qualidade da água residuária (concentrado salino) decorrente da dessalinização por ultrafiltração e osmose reversa, através da aplicação de Sistemas Alagados Construídos, cultivados com capim-elefante (Pennisetum purpureum, Schum.). Os estudos foram conduzidos em escala de bancada, dentro de uma estufa agrícola semi-climatizada. Foram confeccionadas doze unidades experimentais, e estabelecidos quatro configurações de tratamento com três repetições cada, operadas e monitoradas durante cinco meses, variando em função da operação do sistema, se de fluxo contínuo ou de regime estático, e também no tempo de detenção hidráulica de três ou quatro dias. Amostras de água foram coletadas na entrada e na saída de cada unidade, e foram analisados em laboratório para a caracterização físico-química e monitoramento dos parâmetros: pH, alcalinidade, oxigênio dissolvido, turbidez, salinidade, dureza, cálcio, cloretos, sulfatos, condutividade elétrica, sólidos dissolvidos totais e demanda química de oxigênio. Os resultados foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey, em nível de 95% de confiança, utilizando-se o programa estatístico SISVAR. Os sistemas que foram submetidos ao regime estático, com tempo de detenção hidráulica de quatro dias, nas três primeiras semanas de operação, mostraram ser mais eficientes na remoção média de salinidade (53,1%), dureza (69,2%), cálcio (66,7%), cloreto (44,5%), condutividade elétrica (40,7%) e sólidos dissolvidos totais (86,7%). A planta conseguiu absorver 0,25% do íon sódio pelas suas raízes para a sua nutrição, segundo resultados de ensaio de microscopia eletrônica. / The aim of this research was to evaluate the treatability parameters, which were defined as variables, factors, hydraulic and operating configurations, which, by hypothesis, could potentially influence the process of improving the quality of wastewater (brine) resulting from desalination by ultrafiltration and reverse osmosis, through the application of Constructed Flooded Systems, cultivated with elephantgrass (Pennisetum purpureum, Schum.). The studies were conducted on bench scale, within a semi-heated agricultural greenhouse. Twelve experimental units were established, and four treatment configurations were established with three replicates each, operated and monitored for five months, varying according to the operation of the system, whether continuous or static, and also in the hydraulic holding time of three or four days. Samples of water were collected at the entrance and exit of each unit, and were analyzed in the laboratory for the physico-chemical characterization and monitoring of parameters: pH, alkalinity, dissolved oxygen, turbidity, salinity, hardness, calcium, chlorides, sulfates, conductivity total dissolved solids and chemical oxygen demand. The results were submitted to analysis of variance and Tukey's test, at a 95% confidence level, using the statistical program SISVAR. The systems that were submitted to the static regime, with hydraulic detention time of four days, during the first three weeks of operation, showed to be more efficient in the average removal of salinity (53.1%), hardness (69.2%), calcium (66.7%), chloride (44.5%), electrical conductivity (40.7%) and total dissolved solids (86.7%). The plant was able to absorb 0.25% of the sodium ion by its roots for its nutrition, according to results of the electron microscopy.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um sistema combinado de alagados construídos, localizado no Parque Ecológico do Tietê em São Paulo, na melhoria da qualidade das águas. A estação de estudo é composta por um canal de decantação, um canal de macrófitas flutuantes (Eicchornia crassipes, Pistia stratioides, Salvinia auriculata) e emergentes (Typha angustifolia) de fluxo superficial, e duas células paralelas de solos filtrantes de fluxo vertical descendente cultivados com arroz (Oryza sativa). As coletas de água foram realizadas mensalmente, na entrada e saída de cada etapa do sistema, no período de fevereiro, março, junho e julho de 2004 e de março a setembro de 2005. As variáveis físicas, químicas e biológicas da água foram medidas e taxas de eficiência de remoção parcial e total do sistema foram calculadas. A estação construída de alagados mostrou-se eficiente principalmente na remoção de sulfato (52%), turbidez (86%), 'DBO IND.5' (41 - 64%), fósforo total (51 – 68%), nitrogênio albuminóide (51,7%), nitrito (77,8%) e nitrogênio amoniacal (57 – 84%). Os canais de macrófitas apresentaram um alto desempenho de remoção média para maioria das variáveis analisadas no trabalho, contribuindo com a maior porção na taxa de remoção total do sistema. Durante o período de estudo, provavelmente devido à falta de manejo do sistema, observou-se a volta dos nutrientes assimilados pelas macrófitas para a coluna d`água (N, P, Fe) com a decomposição das plantas e condições de anaerobiose nos solos filtrantes. Esses fatores, juntamente com a presença dos animais do parque atraídos pelo arroz, contribuíram com o baixo desempenho do canal de macrófitas e dos solos filtrantes na remoção de cor, turbidez, ferro total e coliformes em alguns meses de coleta. Para a maioria das variáveis analisadas, a água tratada pelo sistema de alagados construídos alcançou os limites e padrões estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 para águas doces de classe 2 (BRASIL, 2005). Contudo, em função dos dados obtidos, não se pode enquadrar totalmente o efluente, embora seja esperado que com a estabilização do sistema e um manejo adequado, a água tratada consiga atingir as características exigidas e possa ser enquadrada em águas doces de classe 2. / The aim of this work was evaluate the efficiency of combined constructed wetlands, located in the Tiete Ecological Park in São Paulo, in water quality improvement. The station consists of a settling channel, one free-floating (Eichhornia crassipes, Salvinia auriculata, Pistia stratiotes) and rooted emergent macrophyte-based system (Typha angustifolia) with surface flow and two cells of vertical flow filter soils in parallel, planted with rice (Oryza sativa). The water samples were collected monthly at the inlet and outlet of each step of the system, in the period of February, March, June and July of 2004 and of March to September of 2005. The physical, chemical and biological variables of the water were measured and efficiency rates of the system were made. The constructed wetlands system mainly showed efficient removal rates in sulphate (52%), turbidity (86%), BDO (41 - 64%), total phosphorus (51 - 68%), organic nitrogen (51,7%), nitrite (77,8%) and ammonia nitrogen (57 - 84%). The settling channel and macrophyte-based system presented a high removal performance for most of the variables analyzed in the work, contributing with the largest portion in the total removal rate of the system. During the study period, probably due to the lack of system management, the return of nutrients previously uptaken (N, P, Fe) by macrophytes for the water column was observed with the decay of aging plants and anaerobic conditions in the HDS system. Those factors, added with the presence of the park´s animals attracted for the rice, contributed with the low performance of macrophyte-based and HDS system in the removal of color, turbidity, total iron and coliforms in some months of collection. For most of the analyzed variables, the water treated by the constructed wetlands system reached the limits and patterns established by the Resolution CONAMA 357/2005 for fresh water of class 2 (BRAZIL, 2005). However, due to the obtained data, the treated water cannot be totally classified as class 2, although it is expected that with the stabilization of the system and appropriate handling, the treated water reach the demanded characteristics and can be classified in fresh water of class 2.

A presente pesquisa teve por objetivos principais: (1) estudar a bioacumulação do metal cromo (40-50 \'mü\'g/L) na Clorophyceae Pseudokirchneriella subcapitata (Korshikov) Hindak 1990 e dos metais cobre (2-10 \'mü\'g/L) e cromo (1-6 mg/L) na macrófita Pistia stratiotes L.; (2) avaliar os mecanismos de detoxificação, as estratégias de defesa e tolerância de Pistia stratiotes L., visando recomendar seu uso na fitorremediação; ambos através do uso do Delineamento Composto Central (DCC) e Metodologia de Superficie de Resposta (MSR), e (3) estudar a dinâmica de remoção de nutrientes em wetlands construídos, plantados e não plantados com as macrófitas Typha sp. e Phragmites sp., submetidos a diferentes regimes de fluxo e condições hidráulicas de operação. A bioacumulação de cromo em P. subcapitata e sua relação com o biovolume demonstraram uma possível estratégia de detoxificação. P. stratiotes desenvolve uma bioacumulação mais intensa nas raízes, resultados que são confirmados pela peroxidação de lipídios e a indução do estresse oxidativo causado pelo cromo. As enzimas catalase e glutationa redutase, induzidas pelo cobre em P. stratiotes, também apresentaram atividade mais intensa nas raízes. O teor de clorofila, em geral apresentou aumento nos tempos iniciais e decresceu no decorrer do tempo, em concentrações mais elevadas de cromo e cobre. Na análise da emissão de fluorescência da clorofila, o rendimento fotossintético e o índice de vitalidade foram os parâmetros mais sensíveis ao estresse causado por cromo em P. stratiotes. Os resultados obtidos na pesquisa com o DCC e a MSR permitem recomendar seu uso na ecotoxicologia aquática, pois podem gerar modelos preditivos de toxicidade; ampliar a compreensão dos mecanismos de detoxicaçao; reduzir o número de experimentos sem perder a confiabilidade dos dados e reduzir a geração de resíduos. Nos estudos realizados com os wetlands construídos, os parâmetros físico-químicos avaliados revelaram variação sazonal durante o período experimental (verão/2007, invemo/2008 e verão/2008). Typha sp. e Phragmites sp. estão entre as plantas mais comumente utilizadas nos wetlands construídos e sua presença amplia as condições de filtração do sistema, mas a eficiência da espécie na remoção dos nutrientes (amônia e fosfato) depende do regime de fluxo e das condições hidráulicas aplicadas. Os sistemas com fluxo subsuperficial com a superfície livre de água foram os wetlands que desempenharam melhor capacidade na remoção de nutrientes. Uma vez que a poluição dos corpos d\'água tem sido um problema constante na atualidade, estudos como estes oferecem subsídios para propostas futuras de preservação e recuperação ambiental, além de ampliar os conhecimentos sobre as macrófitas e sua aplicação na descontaminação ambiental em corpos d\'água e em sistemas de depuração de águas residuárias. / This research had as main objectives: (1) study the bioaccumulation of chromium metal (40- 50 \'mü\'g/L) in Clorophyceae Pseudokirchneriella subcapitata (Korshikov) Hindak 1990 and of copper (2-10 \'mü\'g/L) and chromium (1-6 mg/L) in the macrophyte Pistia stratiotes L. (2) study the mechanisms of detoxification, defense strategies and tolerance of Pistia stratiotes L. in order to recommend their use in phytoremediation, both through the use of Central Composite Design (DCC) and Response Surface Methodology (RSM), and (3) study the dynamics of nutrient removal in constructed wetlands, planted and unplanted with macrophytes: Typha sp. and Phragmites sp. subjected to different flow regimes and hydraulic conditions of operation. The bioaccumulation of chromium in P. subcapitata and its relation to biovolume shows a possible strategy for detoxification. P. stratiotes develops a more intense bioaccumulation in roots and these results are confirmed by lipid peroxidation and induction of oxidative stress caused by chromium. The enzymes catalase and glutathione reductase induced by copper in P. stratiotes, also showed the strongest activity in the roots. The chlorophyll content in general showed an increase in early and decreased over time, in higher concentrations of chromium and copper. In analyzing the fluorescence emission of chlorophyll, the photosynthetic yield and the index of vitality were the parameters most sensitive to stress caused by chromium in P. stratiotes. The results obtained in research with the DCC and MSR allowed to recommend their use in aquatic ecotoxicology, because they allow: to generate predictive models of toxicity, the simulation of such models expanding the understanding of the mechanisms of detoxification; reduce the number of experiments without losing the reliability of data and reducing waste generation. In studies with constructed wetlands, the physicochemical parameters evaluated showed seasonal variation observed during the experimental period (summer/2007, winter/2008, summer/2008). Typha sp. and Phragmites sp. are among the most commonly used plants in constructed wetlands, and its presence extends the conditions of filtration system, but the efficiency of the species in the removal of nutrients (ammonia and phosphate) depends on the flow regime and hydraulic conditions applied in the system. The systems with subsurface flow with free surface water wetlands that have been played better capacity in removing nutrients. Pollution of water bodies has been a constant problem at the moment, and studies like these provi de input for future proposals for the preservation and environmental restoration, in addition to expanding our knowledge on the macrophytes, and its application in environmental remediation in water bodies and systems purification of wastewater.

O objeto desta tese, inserida na área de concentração de Projeto de Arquitetura e apoiada pelo CNPq, é o conjunto de trinta e nove projetos residenciais não-construídos de João Batista Vilanova Artigas no Estado de São Paulo, disponíveis no acervo digital da Biblioteca da FAUUSP (1941-1981). O objetivo é analisar este conjunto de projetos, individual e comparativamente, e identificar características de projeto, contribuindo para uma leitura do conjunto da obra residencial de Vilanova Artigas. A hipótese desta tese se fundamenta na assertiva que a análise deste conjunto de projetos, muitos inéditos e ainda não analisados no âmbito acadêmico, contribui para um maior entendimento e compreensão de sua obra residencial. A metodologia desta pesquisa envolveu a elaboração de re-desenhos e construção de maquetes físicas com auxílio das novas tecnologias de fabricação digital. Adotou-se o método de análise gráfica para investigar os espaços e formas, enquanto a maquete contribuiu para a correta análise de sua tridimensionalidade. Concluímos que o estudo do conjunto dos projetos não-construídos contribui de modo significativo, para o melhor entendimento e compreensão da obra arquitetônica residencial de Vilanova Artigas em São Paulo. Afirmamos que a metodologia adotada na análise dos projetos não-construídos foi fundamental para o estudo e para a compreensão destes projetos. A presente pesquisa contribuiu para a identificação de tipos formais neste conjunto analisado. Os resultados obtidos, decorrentes das análises e das sínteses realizadas, permitem afirmar que o arquiteto adota diferentes soluções e diferentes estratégias para desenvolver os seus projetos residenciais e que não há uma fórmula rígida para sua arquitetura. / The object of this thesis, inserted in Architectural Project area of concentration and supported by CNPq, is the thirty-nine unbuilt residential projects designed by João Batista Vilanova Artigas in the State of São Paulo, available on the digital collection of FAUUSP Library (1941-1981). The aim is to analyze these projects, individually and comparatively, to identify design themes contributing to a better understanding of the residential architecture designed by Vilanova Artigas. The hypothesis of this thesis is based on the affirmation that the analysis of these projects, many of them unpublished and not yet analyzed in academic researches, contributes to a better knowledge and understanding of his residential architecture. The methodology procedure for this research involved the development of drawings and construction of physical models supported by new technologies of digital fabrication. We adopted the method of graphical analysis to investigate the spaces and forms, while the physical model contributed to the accurate analysis of their three-dimensionality. We have concluded that the study of these unbuilt projects contributed, in a very significant way, to a better understanding and comprehension of residential architecture designed by Vilanova Artigas in Sao Paulo. The methodology adopted in the analysis of unbuilt projects was fundamental to the study and understanding of these projects. The research contributed to identify formal types of these projects. The analysis allow us to affirm that the architect adopted different solutions and different strategies to develop his residential projects. In other words, there is no rule or formula adopt by the architect.