Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Human activities generate qualitative and quantitative impacts of water resources which vary in intensity with the occupation and urbanization of a watershed, create a big problem due to the high concentration of nutrients. The nutrients released into waterways, when they exceed the limit self-purification of water resources can cause algal blooms and the development of cyanobacteria, which can be toxic organisms and has been negatively highlighting the water treatment system for public supply. This is because the conventional treatments are not effective for the removal of the cyanobacteria, and cause harmful effects to human health, but often the conditions are more precarious not occurring treatment before consumption. Many chemical agents used in the treatment can be reacted with cyanobacteria, causing cell lysis (breakage) worsening the dispersion of toxins in water. Accordingly, it was evaluated the removal efficiency of Dolichospermum cylindrica cyanobacterial species, as well as identify the best operating conditions and comparison of the application of natural coagulant - tannin with aluminum sulfate, using dissolved air flotation (DAF). The experiments were developed in bench scale using the equipment: pitchers test (coagulation / flocculation) and the bench flotation (DAF). The tests were conducted at different phases when using the two tested coagulants. In the first step we tried to determine the zeta potential of cyanobacteria, in the second part we build the coagulation diagram (pH coagulation x coagulant dosage), followed by flocculation tests which sought better results for the velocity gradient (Gf) and time flocculation (Tm) and at the end evaluate the FAD testing the design parameters such as saturation pressure (Psat), recirculation rate (R) and flotation velocity (Vf). The performance of the treatment system was evaluated from the cell count. The results show that the cells of cyanobacteria had no change in zeta potential in relation to different pH ranges, and negative behavior ranging from -25.7 to -20.1 mV. In the construction of the coagulation diagram aluminum sulfate coagulation showed a broad pH range (4.5 to 9), reducing a bit pH range when used as the tannin coagulant (6-9). Both coagulants showed excellent results using the DAF, but aluminum sulfate showed higher removal (97.93%), even with the lowest removal (87.97%) tannin ends up being more suitable for being biodegradable, and having adsorption capacity for metals in the water. In relation to the parameters of this design, it was noticed that it is better removal using aluminum sulphate Gf to 25 s-1, Tm 15 minutes, Psat 300 kPa, and R 10% Vf 2.5 cm.min-1 and tannin Gf 50 s-1, Tm 10 minutes, Psat 300 kPa, and R 15% Vf 2 cm.min-1. In general, FAD has shown good results for your application in the removal of cyanobacteria. / As atividades humanas geram impactos quali-quantitativos nos recursos hídricos que variam de intensidade com a ocupação e urbanização de uma bacia hidrográfica, gerando um grande problema devido à alta concentração de nutrientes. Os nutrientes lançados nos cursos d água, quando superam o limite de autodepuração dos recursos hídricos podem provocar a proliferação de algas e o desenvolvimento de cianobactérias, que são organismos que podem ser tóxicos e vem se destacando negativamente no sistema de tratamento de água para abastecimento público. Isso porque os tratamentos convencionais não são eficientes para a remoção das cianobactérias, e provocam efeitos deletérios à saúde humana, porém muitas das vezes as condições são mais precárias não ocorrendo o tratamento antes do consumo. Muitos agentes químicos utilizados no tratamento podem reagir com as cianobactérias, provocando a lise celular (rompimento) agravando a dispersão de toxinas na água. Nesse sentido, avaliou-se a eficiência na remoção de cianobactérias da espécie Dolichospermum cylindrica, assim como identificação das melhores condições de operação e comparação da aplicação do coagulante natural - tanino com o sulfato de alumínio, utilizando a flotação por ar dissolvido (FAD). Os experimentos foram desenvolvidos em escala de bancada utilizando os equipamentos: teste de jarros (coagulação/floculação) e o flotador de bancada (FAD). Os testes foram realizados em fases distintas sempre utilizando os dois coagulantes testados. Na primeira etapa procurou-se determinar o potencial zeta das cianobactérias e na segunda etapa construir o diagrama de coagulação (pH de coagulação x dosagem de coagulante), seguido dos testes de floculação a qual buscou melhores resultados para o gradiente de velocidade (Gf) e tempo de floculação (Tf) e por final avaliar a FAD testando os parâmetros de projeto como pressão de saturação (Psat), taxa de recirculação (R) e velocidade de flotação (Vf). O desempenho do sistema de tratamento foi avaliado a partir da contagem das células. Os resultados mostram que as células de cianobactéria não tiveram variação no potencial zeta em relação a diferentes faixas de pH, tendo um comportamento negativo variando de -25,7 a -20,1 mV. Na construção do diagrama de coagulação o sulfato de alumínio apresentou uma ampla faixa de pH de coagulação (4,5-9), reduzindo um pouco a faixa de pH quando utilizado o tanino como coagulante (6-9). Ambos os coagulantes apresentaram resultados excelentes utilizando a FAD, porém o sulfato de alumínio apresentou remoções mais elevadas (97,93%), mesmo com a remoção mais baixa (87,97%) o tanino acaba sendo mais indicado por ser biodegradável, além de ter a capacidade de adsorção de metais presentes na água. Em relação aos parâmetros de projeto avaliados, verificou-se melhores remoções utilizando o sulfato de alumínio para Gf 25 s-1, Tf 15 min, Psat 300 kPa, R 10% e Vf 2,5 cm.min-1 e para o tanino Gf 50 s-1, Tf 10 min, Psat 300 kPa, R 15% e Vf 2 cm.min-1. A FAD de modo geral apresentou bons resultados para sua aplicação na remoção de cianobactérias.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Potentially toxic cyanobacterial blooms have been frequent in Brazilian lakes and reservoirs, causing economic issues as well as public health risks. In Rio Grande do Sul, a series of five reservoirs in the high course of the River Jacuí form a cascade system. One of the reservoirs, Passo Real, mainly accumulates water for hydroelectrical power generation and also regulates water flow to downstream reservoirs, amongst other uses. Blooms of cyanobacteria have been frequently recorded in this water body, possibly due to the long water residence time, associated to weather conditions and nutrient runoff from intense agricultural activities in the surrounding area. The study described herein aimed to: a) verify patterns of climatic, hydrological and limnological conditions, as well as their relationship with blooms of cyanobacteria; b) describe the yearly circulation regime, and thermal stratification of the water column; c) define the most favourable environmental conditions for the incidence of both dispersive and surface accumulative blooms, and also which species are adapted to each bloom type. 60 phytoplankton samples were taken from Passo Real reservoir between October 2009 and January 2013. Cyanobacteria species were identified and counted to estimate specific density and specific biovolume. Each bloom was assigned to a class: dispersive or surface accumulative. Measurements of solar radiation availability, solar shine, air temperature, rainfall, direction, and velocity of wind were taken, and also weather conditions for the sampling period were recorded. Hydrological (inflow, outflow, altitude, usable volume and residence time) and limnological (transparency, water temperature, pH, electric conductivity, total dissolved solids and chlorophyll-a) variables were also measured. The most influential variables favouring bloom formation were: intense rainfall (>20mm) up to ten days before sampling; air temperature mainly above 15ºC thirty days before sampling; low wind speed (<2m·s-1); high inflow caused by intense rainfall, coinciding with agricultural off season; long water residence time, 132 days on average on months with blooms; warmer temperatures and thermal stratification of the water between October and March. The reservoir was classified as warm monomictic, with only one complete vertical circulation in the winter and thermal stratification in the summer. Dispersive blooms were found when wind speed was above 7,9m·s-1, and surface accumulative blooms occurred when wind speed was below 5,5m·s-1. Species of the genus Dolichospermum were more adapted to produce dispersive blooms, mainly D. crassum and D. circinalis. On the other hand, species of Microcystis were better adapted to surface accumulative blooms, namely M. aeruginosa and M. panniformis, which were also indicator species for this type of bloom. / A ocorrência de florações de cianobactérias potencialmente tóxicas tem sido frequente em lagos e reservatórios no Brasil, ocasionando problemas econômicos e riscos à saúde pública. No Rio Grande do Sul há uma série de cinco reservatórios formando um sistema em cascata no Alto Curso do Rio Jacuí. O reservatório Passo Real compõe esse sistema e tem como principal função acumular água para a geração de energia elétrica e regular vazões para os reservatórios a jusante, servindo também aos demais usos múltiplos da água. Florações de cianobactérias têm sido registradas com frequência neste reservatório, possivelmente pelo longo tempo de residência da água, associado às condições meteorológicas e ao aporte de nutrientes, decorrente da intensa atividade agrícola sobre sua bacia de drenagem. Diante do exposto, objetivouse, neste trabalho: a) verificar a ocorrência de padrões nas condições meteorológicas, hidrológicas e limnológicas e a relação destes com as florações de cianobactérias; b) caracterizar o regime anual de circulação e estratificação térmica da água; e c) determinar quais as condições ambientais para a ocorrência de florações dispersivas e acumulativas em superfície e quais as espécies adaptadas a cada uma das florações. Para isto foram coletadas 60 amostras de fitoplâncton no reservatório Passo Real, entre outubro de 2009 e janeiro de 2013. As cianobactérias foram identificadas, estimada a densidade e o biovolume de cada espécie e as florações foram classificadas como dispersivas ou acumulativas em superfície. Foram determinadas as disponibilidades de radiação solar, brilho solar, temperatura do ar, precipitação pluviométrica, direção e velocidade do vento, assim como as variáveis meteorológicas do período coletado. Variáveis hidrológicas (vazão afluente e defluente, cota altimétrica, volume útil e tempo de residência) e limnológicas (Transparência, temperatura da água, pH, condutividade elétrica, total de sólidos dissolvidos e clorofila-a) foram caracterizadas. Dentre as variáveis meteorológicas, hidrológicas e limnológicas analisadas no período estudado, aquelas que tiveram uma influência favorável para a ocorrência das florações foram: precipitações pluviométricas elevadas (>20mm), registradas até 10 dias antes das coletas; ocorrência de temperatura média do ar diária acima de 15°C nos trinta dias que antecederam as coletas; baixa velocidade do vento (<2m·s-1) nos dias que antecederam as coletas com florações; elevadas vazões afluentes, decorrentes das precipitações elevadas, coincidentes com os períodos de entressafra dos cultivos agrícolas; longo tempo de residência da água, média de 132 dias durante os meses com florações; temperaturas elevadas e estratificação térmica da água no período de outubro a março. O reservatório Passo Real foi classificado como monomítico quente, com apenas uma circulação vertical completa no inverno e estratificação térmica no verão. Florações dispersivas ocorreram em condições de velocidade do vento acima de 7,9m·s-1. Florações acumulativas de superfície ocorreram em condições de velocidade do vento abaixo de 5,5m·s-1. Espécies do gênero Dolichospermum estão melhores adaptadas a formar florações dispersivas, principalmente as espécies D. crassum e D. circinalis. Já espécies do gênero Microcystis estão melhor adaptadas a formar florações acumulativas em superfície, com destaque para M. aeruginosa e M. panniformis, indicadoras deste tipo de floração.