Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 288895.pdf: 4639660 bytes, checksum: bebb6e2605c7434461eaf8f727d69f68 (MD5) / A suinocultura é uma das atividades mais impactantes ao meio ambiente no Estado de Santa Catarina devido ao potencial poluidor de seus dejetos. Além da contaminação direta de corpos d#água superficiais e subterrâneos, causando diversos problemas ecológicos, a decomposição destes dejetos gera uma grande quantidade de gases de efeito estufa (GEE) que atingem a atmosfera contribuindo para o fenômeno de mudanças climáticas. Levando-se em consideração as condições econômicas dos produtores rurais do Estado é de extrema importância que novas tecnologias, eficientes e de baixo custo, estejam disponíveis para contribuir com a redução dos impactos ambientais causados por essa atividade. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial de macrófitas lemnáceas como uma tecnologia para o tratamento e valorização dos efluentes líquidos e gasosos da suinocultura. Estas plantas, além de apresentarem bons resultados para a redução de parâmetros de poluição, principalmente nutrientes (N e P), também produzem uma biomassa de elevado valor nutricional. Assim, foram desenvolvidos dois experimentos. O primeiro estudo foi desenvolvido em escala real, onde avaliou-se a eficiência de duas lagoas em série, com macrófitas lemnáceas da espécie Landoltia punctata, no tratamento do efluente de suinocultura, após o tratamento em um biodigestor. Também observou-se a produção de biomassa de lemnas e seu teor de proteína bruta (PB) para fins de valorização na alimentação animal. Para o segundo estudo, realizado em escala de bancada, testaram-se os efeitos de elevadas concentrações de CO2 (1500, 6000 e 100.000ppm) na fixação de carbono pelas lemnas, tendo em vista a redução de GEE, e na absorção de nitrogênio e fósforo. Após um ano de monitoramento as lagoas de lemnas apresentaram excelentes resultados no polimento do efluente, para os parâmetros avaliados, com as seguintes eficiências de remoção: NTK= 98%, N-NH3= 99%, Pt= 94%, DQO= 96%, DBO5= 95%, ST = 92%, E. coli = 2 log. Quanto à biomassa de lemnas constatou-se uma produtividade de 180g/m2/dia de matéria fresca, ou 68t/ha/ano, com um teor de proteína médio de 35%, totalizando 24tPB/ha/ano. Para a avaliação das concentrações de CO2 conclui-se que sob 100.000ppm as plantas apresentaram o maior crescimento, removendo mais CO2 e nutrientes. A taxa de fixação de carbono foi 7,15gC/m2/dia, ou cerca de 25tC/ha/ano, já as taxas de remoção de NO3 e PO4 foram 1,6 e 0,15mg/L/h respectivamente. Deste modo conclui-se que as lagoas de lemnas podem contribuir para a sustentabilidade de estabelecimentos suinícolas, através da redução dos impactos ambientais causados por seus efluentes líquidos e gasosos, além de agregar valor ao tratamento pela produção de biomassa protéica. / Due to the swine waste pollution potential, the pig farming is considered one of the most impactful activities for the environment, at Santa Catarina State, Brazil. Besides several ecological problems caused by the direct contamination of surface water bodies and groundwater, the swine waste decomposition generates large quantities of greenhouse gases (GHG) that reach the atmosphere contributing to the global warming and climatic changes. Considering the economic conditions of swine producers within the state, is of utmost importance that new, efficient and low cost technologies may be available to contribute for the reduction of environmental impacts caused by this activity. So, this study aimed to evaluate the potential of duckweed as a technology for the treatment and recovery of liquid and gaseous effluents from pig farming. These macrophytes besides good results in reducing pollution parameters, specially nutrients (N and P), also produce biomass, with a high nutritional value. Two experiments were developed during the study. The first at real scale evaluated the efficiency of two serial ponds, with Landoltia punctata duckweed species, for the swine waste treatment after a pre-treatment using an anaerobic digester. Two experiments were developed during the study. The biomass production and crude protein (CP) content from duckweed were also observed for valorization at animal feed. For the second study, a pilot scale experiment, the effects of high CO2 concentrations (1500, 6000 and 100.000ppm) were tested in the carbon fixation, in view of GHG emissions reduction and absorption of nitrogen and phosphorus. After one year of monitoring, the duckweeds ponds had excellent results in effluent polishing for the evaluated parameters, with the respective efficiencies: TKN = 98%, NH3-N = 99%, Ptotal= 94%, COD = 96%, BOD5 = 95%, TS =92%, E.coli = 2 log. As for the duckweed biomass, an original matter productivity of 180g·m-2·day was observed (or 68ton·ha-1·year), with an average protein content of 35%, totalizing 24tCP·m-2·year. For the CO2 concentration evaluation, it is concluded that plants under 100.000ppm showed the highest growth by removing more CO2 and nutrients. The carbon fixation rate was 7.15gC·m-2·day (about 25 tonC·ha-1·year), and the NO3- and PO43- removal rates were 1,6 and 0,15mg·L-1·h respectively. Thus it is concluded that duckweed ponds may contribute to the sustainability of pig farms in Santa Catarina, through reducing environmental impacts caused by its liquid and gaseous effluents, moreover adding value to treatment by the protein biomass production.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:19:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 229500.pdf: 4922412 bytes, checksum: 9ba495ab736e9a964ec55376a4023c3c (MD5) / A Lei Federal 9.433/97 instituiu no Brasil a Política Nacional de Recursos Hídricos e criou o Sistema Nacional de Recursos Hídricos, definindo fundamentos, objetivos, diretrizes e instrumentos para a gestão social da água como um bem público. Esta Lei enfatiza a bacia hidrográfica como unidade de planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos através da participação da sociedade, permitindo assim, a mediação e o diálogo no processo da utilização sustentável da água. Considerando a existência da aplicação da cobrança em vários países, bem como as experiências já existentes no Brasil, este trabalho teve por objetivo estudar metodologias de cobrança com a finalidade de sugerir, com a participação do Comitê Cubatão, um modelo para a Bacia do Rio Cubatão do Sul, localizada no estado de Santa Catarina, levando em conta suas peculiaridades e realidade. A metodologia aplicada obedeceu às seguintes etapas: revisão bibliográfica; verificação junto aos organismos de bacia dos modelos de cobrança já existentes; estudo das variáveis e as justificativas sociais e econômicas para a cobrança dentro de cada um destes modelos; a definição do modelo de cobrança para a Bacia Hidrográfica do Rio Cubatão do Sul, a partir da participação dos membros do Comitê Cubatão; e finalmente, simulação do modelo proposto. Como resultado de uma análise dos dados levantados, exploração das possibilidades existentes, similaridades e, principalmente, pelas atuais limitações de cadastro de usuários na bacia estudada, o modelo escolhido pelos membros do Comitê para a Bacia do Cubatão do Sul foi aquele adotado na Bacia do Paraíba do Sul. Além disso, também foram considerados os critérios recomendados pela OCDE quando da adoção de instrumentos econômicos: praticabilidade e aceitabilidade, critérios estes, facilitadores para a compreensão do modelo proposto por parte dos usuários, que são aqueles que mais necessitam entendê-lo. The Brazilian Federal Law 9.433 instituted in 1997 the "National Politics of Water Resources" and created the National Water Resources System, defining Fundamental considerations, objectives, lines of direction and instruments for water resource management as a public good. The Law emphasizes the watersheds are the units for the planning and management of water resources and the participation of the society is one of its main fundamental considerations, thus it allows the mediation and the dialogue in the process of managing for the sustainability of water use. Considering the existence and the application of water charge instrument in some countries as well as the Brazilian experiences in that field, this work's objective was to study methodologies of water charge with the purpose to suggest, within a participative group of the Cubatão do Sul Watershed Management Committee, a model for the Cubatão do Sul river basin, located in the state of Santa Catarina. This work took place considering the local peculiarities and reality. The applied methodology obeyed the following stages: bibliographical revision; verification within the watershed management commitees about the existing water charge models; study of the mathematical variables and the social and economic justifications for water charge in each one of these models; the participative definition of the model of water charge which is more adapted for the application on the Cubatão do Sul river basin with the members of a Work Group that belong to the river Cubatão do Sul Watershed Management Committee; and finally, simulation of the considered model for the Cubatão do Sul do Sul river basin. As result of an asset of the raised data, exploration of the existing possibilities, similarities and, mainly, considering the current limitations the registration of water users in the studied basin, the model chosen by the members of the Cubatão do Sul river basin was that one developed and adopted in the Paraíba do Sul river basin. Moreover were also considered the main criteria recommended by the OCDE as the adoption of economic instruments: practicability and acceptability, criteria which make the understanding of the water charge model easier for the users, who will deal with this instrument on a daily basis and thus need to understand it well.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T15:24:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245751.pdf: 4523506 bytes, checksum: 2fef7ec8e1fd0a47128b9893c52db9a9 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:44:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256347.pdf: 1145504 bytes, checksum: 48d92e4f9738ee6f567b436f1a338899 (MD5) / A atividade da maricultura tem se destacado no Brasil devido ao seu potencial comercial, gerando empregos diretos e indiretos e contribuindo para o desenvolvimento social das comunidades produtoras. Os moluscos encontraram nas baías da Ilha de Santa Catarina o ambiente ideal para se desenvolver e transformaram a cidade de Florianópolis na Capital Nacional da Ostra. O aumento da atividade vem levantando a questão do descarte dos resíduos gerados pela maricultura, principalmente as conchas.. Em alguns países, as conchas têm um destino mais adequado.Tem-se pesquisado o uso das conchas para materiais de construção, como matéria-prima na produção de ração para aves, para reconstituição do solo e, também, para remover o fosfato das águas residuárias. O objetivo do presente trabalho é estudar a viabilidade técnica e econômica da utilização comercial das conchas de ostras descartadas na localidade do Ribeirão da Ilha, Florianópolis, Santa Catarina. Foi levantada a quantidade de conchas de ostras que são descartadas pelos cultivos e restaurantes da localidade de Ribeirão da Ilha, que é a região de maior produção de ostras de Florianópolis. A quantidade de conchas descartadas por cultivo e restaurantes em um ano de estudo no Ribeirão da Ilha foi de 1.158.189 kg. Cerca de 25% dos maricultores afirmam que lançam seus resíduos no mar e 10% lançam em terrenos da região. As conchas, quando jogadas no mar, podem influenciar negativamente o cultivo de ostra por causa do assoreamento da baía. Nos terrenos baldios e em áreas onde há acúmulo de conchas, há o problema do mau cheiro, além da poluição visual. Tecnicamente é possível transformar as conchas em produtos comercializáveis. O estudo de viabilidade econômica apontou que a implantação de uma usina para o beneficiamento das conchas é um negócio pouco atrativo. Apesar desta alternativa de utilização do resíduos não ser muito atrativa financeiramente, do ponto de vista ambiental ela é muito positiva, pois o resíduo aproveitado, deixaria de provocar problemas ambientais na região.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:02:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho tem como objetivo analisar o mapeamento temático de duas pequenas propriedades rurais do município de Alfredo Wagner (SC), bem como sua adequação com relação à aptidão agrícola de uso das terras e a legislação ambiental por meio de geotecnologias. Apresentam-se como objetivos específicos: avaliar as ortofotos digitais geradas, a precisão das coordenadas dos pontos de controle e dos vértices das propriedades. Isto, visando o mapeamento temático do uso e da aptidão das terras, que foram confrontados com as recomendações (APP e reserva legal) da legislação ambiental vigente. O município de Alfredo Wagner está localizado na Serra Geral, na região sul do Brasil e situa-se na parte mais alta da Bacia Hidrográfica do Rio Itajaí, no Alto Vale do Rio Itajaí, na região de transição entre o litoral e o planalto catarinense. Foram utilizados: i) aerofotos (em papel fotográfico e em filme) na escala nominal de 1:25.000; ii) scanner gráfico (scanner de mesa) e scanner fotogramétrico; iii) receptores GPS topográfico (Leica GS20 e ProMark X) e GPS de navegação (eTrex); e, iv) modelos digitais de elevação (SRTM e IBGE). A base cartográfica em meio digital refere-se a escala 1:50.000 e o software SIG utilizado foi o ILWIS 3.2 Academic, ITC, Holanda (2004) que atendeu plenamente aos propósitos desta pesquisa. As ortofotos foram geradas por oito combinações diferentes, a partir das fotografias aéreas métricas (papel e filme), dos receptores GPS (navegação e topográfico) e dos MDEs (SRTM e IBGE). As combinações foram testadas e avaliadas de maneira visual e numérica, esta última considerou a orientação interior, exterior e a raiz do erro quadrático médio. A pesquisa apontou viabilidade de utilização de todas as ortofotos geradas para apoiar a realização do mapeamento temático de pequenas propriedades rurais, inclusive as combinações que utilizaram aerofotos em papel com o emprego de GPS de navegação. O mapeamento pode subsidiar, a baixo custo, profissionais de extensão rural na elaboração do planejamento, orientação dos agricultores quanto à adequação das propriedades rurais à legislação ambiental e na concepção de projetos agrícolas. / The main objective of this work is to analyze the thematic mapping of two small farms, as well as their fitness related to the land use and environmental legislation suitability using geotechnologies, in Alfredo Wagner municipality in the #Alto Vale do Itajaí# region, in Santa Catarina state, southern Brazil. Besides, specific objectives include to evaluate the generated digital orthophotos, the accuracy of the control points and farms corners coordinates, looking at the land use and land suitability thematic mapping, which was compared to the environmental legislation recommendations (APP # permanent preservation areas and legal reserves). Alfredo Wagner is located in #Serra Geral#, in the upper part of Itajaí River Watershed, in the transitional area between the coast and Santa Catarina plateau. It was used the following materials: i) aerial photographs (photographic paper and film) from the 1977-1979 survey period, made by Aerofoto Cruzeiro SA company, in 1:25 000 nominal scale; ii) graphic scanner (table scanner) and photogrametric scanner; iii) topographic GPS (Leica GS 20 and ProMark X) and navigation GPS (eTrex model); and iv) digital elevation models (SRTM and IBGE). The data cartographic base refers to a 1:50 000 scale, in digital format and the GIS program used was ILWIS v3.2 Academic (ITC, The Netherlands, 2004), which was fully appropriated to achieve the research objectives. The aerial photographs were generated by the use of eight different combinations, from two kinds of metric aerial photographs (paper and film), two types of GPS receptors (navigation and topographic) and two digital elevation models sources (SRTM and IBGE). The combinations were tested and evaluated by means of visual and numeric ways, considering the internal and external orientation, and the root mean square error. The research shows the feasibility of the orthophotos and navigation GPS use to support the thematic mapping in small farms. The thematic mapping can help rural extensionists to make planning, to orient the farmers in relation to the farms suitability to the environmental legislation and in the production of agricultural projects.

[pt] A análise quantitativa de risco à saúde humana (AqR) devido a uma determinada área contaminada vem se verificando como importante ferramenta na gestão ambiental bem como a concretização de dano ambiental, tanto no Brasil como em outros países. Os procedimentos para AqR consistem em passos seqüenciados de forma orgânica e lógica e englobam características legais, aspectos toxicológicos e mecanismos de transporte. Apesar de não haver uma lei específica que regule a AqR, o Direito Ambiental permite que estas metodologias sejam plenamente aplicadas tanto no âmbito administrativo quanto no âmbito judicial para a caracterização de dano ambiental. As metodologias de AqR se valem de modelos fármaco-cinéticos que relacionam a exposição ao composto químico à possibilidade de causar danos à saúde humana. A Geotecnia Ambiental estuda o transporte e comportamento dos contaminantes nos solos e nas águas subterrâneas. A AqR se mostra um problema complexo e permeado por inúmeras incertezas e variabilidades. Foi proposta a utilização do método do segundo momento de primeira ordem (FOSM) para quantificar as incertezas relacionadas com a estimativa dos parâmetros de transporte a serem usadas em um modelo analítico de transporte de soluto em meios porosos (Domenico). O estudo de caso consiste na aplicação do programa desenvolvido para esta finalidade (SeRis). O método se mostra computacionalmente econômico e o estudo de caso, dentro das idealizações, identificou os parâmetros com maior importância relativa e apresentou uma variância total razoável para o resultado. / [en] The quantitative human health risk assessment (AqR) due a contaminated site has became an important tool at Environmental Managenment and at the identification of environmental harm, at Brazil and other countries. The AqR procedures consists in logical sequence of actions concerned about legal aspects, toxicological matter and transport phenomena. In spite of the absence of a single law that could regulate specifically the AqR, the Environmental Law, as a whole, allows that AqR methodologies to be fully applied at governamental and judicial levels. The AqR procedures are base on pharmaco-kinetics models that quantitatively relates the exposure to the chemicals to human harm potency. The Environmental Geotechnics studies the fate and transport of contaminants at soil and groundwater. AqR is complex and full of uncertainties and variabilities subject. It have been proposed the application of the first order second moment method (FOSM) to quantify the uncertainties related to the estimation of the transport parameters to be used in the analytical transport model of solute in porous media (Domenico). It have been developed a specific software that meets this objective (SeRis). This software proved to be computationally efficient. The case study example indicated the relative importance of the considered parameters and presented a reasonable total system variance.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-24T07:04:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 265487.pdf: 10191883 bytes, checksum: 5f1c13c901b44f0232640ef0b27280b4 (MD5) / A maior parte dos recursos hídricos, nos dias atuais, está sujeita a processos de degradação devido aos múltiplos usos antropogênicos destes. Rios situados em áreas urbanas são exemplos que demonstram como a atividade humana pode modificar um ecossistema. Primeiramente, os rios são utilizados para o transporte, suprimento de água e alimento. Com o desenvolvimento da urbanização passam a ser utilizados como local para despejos de esgotos domésticos e drenagem urbana. Com o aumento da poluição dos cursos de água tendem a ter seu curso natural modificado e até mesmo serem totalmente canalizados. Sendo assim, os objetivos deste estudo foram de avaliar a qualidade das águas de 5 rios situados na Ilha de Santa Catarina (Rios Tavares, Córrego Grande, do Sertão, Ratones e Veríssimo) utilizando uma abordagem multidisciplinar com a determinação das variáveis toxicológicas, físico-químicas e biológicas de amostras de água superficial coletadas nestes ambientes. A partir de coletas mensais de amostras de água superficial, totalizando 18 estações amostrais durante 6 meses, foram determinados os valores medianos da Temperatura da Água, pH, turbidez, Coliformes Fecais, OD, DBO5, NT, PT e Sólidos Totais. Estes parâmetros foram necessários para a determinação do Índice de Qualidade de Água (IQA). Em adição, foram realizados testes de toxicidade aguda e crônica utilizando o microcrustáceo Daphnia magna e testes de toxicidade aguda utilizando Vibrio fischeri. De maneira geral, todos os rios amostrados apresentaram degradação da qualidade da água superficial em direção a foz, o que pode ser verificado pela diminuição do IQA obtido. Nos rios Córrego Grande e do Sertão, o IQA chegou a ser classificado como Péssimo. Esta degradação foi comprovada por tendências negativas para o OD e positivas para DBO5, NT, PT e Coliformes Fecais. Com relação aos testes de toxicidade, foi registrada a toxicidade aguda para Daphnia magna somente nos locais de influência da salinidade, já os efeitos de toxicidade crônica para a longevidade, crescimento e reprodução de Daphnia magna foram observados em todas as estações amostrais situadas nas proximidades da foz dos rios estudados, até mesmo naquelas que não sofreram a influência direta da salinidade. Para Vibrio fischeri foram testadas somente as águas de um rio (rio do Sertão) onde foi observado efeito de toxicidade aguda para este organismo. Os resultados obtidos neste estudo, considerando a qualidade das águas superficiais e a ocorrência de toxicidade, são preocupantes por se tratar de corpos de água superficial que adentram áreas de preservação permanente, neste caso, manguezais situados na Ilha de Santa Catarina.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T10:59:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente estudo tem enfoque na identificação de áreas mais propícias a recarga direta do Sistema Aquífero Guarani (SAG) na região hidrográfica do Planalto de Lages e visa fornecer subsídios para a adequada gestão dos recursos hídricos subterrâneos, no Estado de Santa Catarina. A análise das áreas mais favoráveis a recarga do SAG foi dividida em duas etapas sendo a primeira caracterizada por avaliação regional (Planalto de Lages) de possíveis zonas de recarga a partir da análise de parâmetros do meio físico em trabalho de campo. Em segunda etapa as zonas mais favoráveis a recarga do SAG no Planalto de Lages, definidas na primeira etapa, foram estudadas em detalhe com uso de Sistemas de Informações Geográficas # SIG que seguiu metodologia de geração de mapa avaliativo (Mapa de recarga) a partir da sobreposição de mapas base (Geológico/Pedológico) e derivativo (mapa de declividade). O uso do SIG se mostrou adequado e foi possível se identificar áreas com alto a muito alto potencial de recarga do SAG. A partir de análise do uso do solo, vulnerabilidade e risco a contaminação de aquíferos nas áreas mais propícias a recarga do SAG, são feitas propostas para o uso e ocupação do solo com indicação de unidades prioritárias (Unidades de Conservação) para proteção da qualidade das águas subterrâneas e da capacidade de recarga deste importante Sistema Aquífero. / This study has focused on identifying areas most likely to directly recharge the Guaraní Aquifer System (SAG) in the Plateau of Lages and aims to provide subsidies for the proper management of groundwater resources in the state of Santa Catarina. The analysis of the areas most favorable to recharge the SAG was divided into two phases characterized by being the first regional assessment (Plateau of Lages) of possible areas of recharge from the analysis of parameters of physical environment. In the second stage the most favorable areas to recharge the SAG on the Plateau of Lages, defined in the first stage, were studied in detail with the use of Geographical Information Systems - GIS methodology followed that of generating evaluative map (map of recharge) from the overlapping base maps (Geological / Soils) and derivative (slope map). The use of GIS was adequate and it was possible to identify areas with high to very high potential for recharge of the SAG. From analysis of land use, vulnerability and risk contamination of the aquifers in the areas most likely to recharge the SAG, proposals are made for use and occupation of land giving indication of priority units (Units of Conservation) to protect the quality of groundwater and the capacity of recharge to this important Aquifer System.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:07:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222936.pdf: 3962146 bytes, checksum: c5c1aefd56f7dd02a5f7fe527bcb1723 (MD5) / Este trabalho envolve a fundamentação teórica da produção de uma ferramenta educacional dedicada a promover atitudes socioambientais na criação e desenvolvimento de produtos de design. Inicialmente, são apresentadas investigações e análises dos problemas e impactos ambientais gerados pela produção e o consumo de produtos industriais. Em seguida, são comentados os resultados de uma pesquisa sobre a educação do designer, que confirma a reduzida importância dada ao tema sustentabilidade nos currículos escolares e a demanda por material didático de cunho ambiental no Brasil. Tais elementos confirmaram a necessidade de ferramentas suplementares à educação formal, para envolver o designer com as questões ambientais. Nesse sentido, foi discutida a ética para o designer no século XXI e proposta uma ferramenta educacional com diretrizes para um design ambientalmente correto. A ferramenta denominada "Os doze princípios do Design Sustentável" baseia-se em um programa computacional, com conteúdos pedagógicos complementares àqueles previstos nos currículos de desenho industrial comuns. Para sua concepção, partiu-se do pressuposto de que com as novas Tecnologias da Informação, seja possível aproximar o designer dos problemas ligados à sustentabilidade, estimulando-o a buscar alternativas para a redução de impactos ambientais em suas criações. Esta ferramenta foi organizada na forma de um hipertexto a ser disponibilizado em espaço contínuo (internet). Finalmente, foi realizado um estudo experimental com 40 estudantes de Desenho Industrial da PUCPR, divididos em dois grupos (avaliadores do site e controle) para avaliação da qualidade da ferramenta. Os resultados confirmaram a preferência dos estudantes pelos recursos informatizados em suas pesquisas acadêmicas e o desconhecimento dos mesmos dos problemas ambientais e do conceito de desenvolvimento sustentável (85% do grupo de controle não haviam ouvido falar de Agenda 21). Os resultados desse estudo apontaram que 90% dos avaliadores gostaram ou acharam excelente a qualidade estética da ferramenta educacional, 75% consideraram adequado o volume de informações disponibilizado e 64,5% tiveram grande facilidade em manipular a ferramenta. Os resultados demonstraram, assim, o grande potencial da ferramenta educacional para informar e educar o designer, levando-o a abraçar os paradigmas do desenvolvimento sustentável.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:09:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225786.pdf: 5551294 bytes, checksum: b723e784e8d92a6e468b9c7a7b28f612 (MD5) / Filtros plantados com macrófitas, constructed wetlands, são sistemas naturais projetados sob critérios de engenharia e empregados no tratamento de esgotos domésticos, industriais e agrícolas. Estudos e aplicações da combinação destes filtros com lagoas de estabilização no tratamento de esgotos domésticos, vêm sendo intensificados desde 1990, principalmente, na Europa. Em regiões de clima subtropical, caso do sul do Brasil, inexistem trabalhos utilizando a seqüência lagoas de estabilização seguido de filtros plantados com macrófitas no tratamento de esgotos domésticos, contribuindo para o déficit do saneamento da região. Este trabalho tem como objetivo geral identificar e avaliar a potencialidade de filtros plantados com macrófitas no pós-tratamento de efluente de lagoas de estabilização empregadas sob clima subtropical, a fim de aplicá-los como alternativa tecnológica para o tratamento descentralizado de esgotos domésticos. A base metodologia empregada conduziu a ações diferenciadas em quatro etapas, sendo uma em laboratório, duas em experimento de campo conduzidas simultaneamente e uma por simulação computacional empregando-se o software AQUASIM®. Em laboratório, durante um período de sete meses, buscou-se através de ensaios em colunas de PVC (DN 150) a identificação do material filtrante a ser empregado nos filtros plantados. Para as etapas de campo, foram construídos e avaliados, durante um período de vinte e dois meses, dois FPMHs em paralelo (10m2 de área; 0,60m profundidade, cada unidade), plantados com Typha domingensis, implantados a jusante de duas lagoas facultativas pilotos de tratamento secundário de esgotos domésticos, a fim de se identificar as potencialidades dos filtros no polimento de efluente de lagoas facultativas, notadamente em relação a remoção dos sólidos em suspensão. Apenas um FPMH (submetido a uma taxa hidráulica de 83mm/d) foi empregado no polimento do efluente das lagoas facultativas, enquanto que o outro permaneceu em repouso durante doze meses, sendo então posto em operação como unidade complementar FPMVs, (também sob uma taxa hidráulica de 83mm/d e plantados com a mesma macrófita) durante a segunda etapa de campo. Para esta segunda etapa de campo, realizada durante um período de nove meses, implantou-se seis módulos de FPMVs (2,57m2 de área em cada módulo, com densidade de plantio de 4mudas/m2 de Typha domingensis), submetidos a diferentes taxas hidráulicas (153,70mm/d, 230,74mm/d e 307,39mm/d) e diferentes cargas de sólidos suspensos (10gSS/m2.d, 15gSS/m2.d e 20gSS/m2.d), com o objetivo de se identificar as potencialidades de nitrificação do efluente da lagoa anaeróbia e da desnitrificação, sem introdução de carbono, promovida pelo FPMH pós FPMVs. Os resultados obtidos ao longo de todas as etapas apontaram: (i) à utilização da areia (d10 = 0,20mm e U = 4,9) como material filtrante dos filtros plantados; (ii) uma potencialidade de remoção de 80% de DBO5 e 94% de SS quando da utilização de FPMH pós lagoas anaeróbia seguidas de facultativas; (iii) nitrificação de 73% do total de nitrogênio amoniacal removido no FPMV com 0,75m de espessura de material filtrante (0,05m de brita 1 no topo, 0,60m de areia no meio e 0,10m de brita 1 no fundo), submetido a uma taxa hidráulica de 230,74mm/d e cargas orgânicas de 41gDQO/m2.d, 15gSS/m2.d, 12,7gNTK/m2.d e 10,2gNH4-N/m2.d.; (iv) desnitrificação no FPMH de 61% do nitrogênio nitrato efluente dos FPMVs, sem a necessidade da introdução forçada de carbono orgânico no filtro; (v) uma adaptação das macrófitas em todos os filtros e (vi) uma boa indicação do potencial de nitrificação em filtros verticais através da simulação computacional, quando utilizado cinéticas e coeficientes estequimétricos definidos pelo modelo ASM1 (Active Sludge Model N°1). A partir das conclusões geradas neste estudo, recomenda-se o uso de filtros plantados com macrófitas associadas às lagoas de estabilização no tratamento de esgotos domésticos, principalmente para locais com densidade populacional inferior a 50 habitantes/km2, caso verificado em oito dos treze municípios da Grande Florianópolis, estado de Santa Catarina, sul do Brasil. Soil filters planted with macrophytes, known as constructed wetlands, are natural systems designed using engineering criteria which are applied in the treatment of domestic, industrial and agricultural wastewaters. Studies and applications of a combination of these filters with stabilization ponds in the treatment of domestic wastewaters have been increasing since 1990, mainly in Europe. In regions with a subtropical climate, as in the case of southern Brazil, there have been no studies to date which use a sequence of stabilization ponds followed by constructed wetlands in the treatment of domestic wastewaters, contributing to the lack of sanitary facilities in the region. The overall aim of this study is to identify and evaluate the potential for constructed wetlands in the post-treatment of effluent from stabilization ponds applied in a subtropical climate, with a view to applying them as an alternative technology for the decentralized treatment of domestic wastewaters. The basic methodology employed led to four stages, one in the laboratory, two field experiments carried out simultaneously and one computer simulation using the software AQUASIM®. In the laboratory, for a period of seven months, tests were carried out in PVC (DN 150) columns to identify the filter material to be employed in the constructed wetlands. For the field stages, two HFCWs in parallel (10m2 area; 0.60m depth, each unit), planted with Typha domingensis, installed next to two pilot facultative treatment ponds for the secondary treatment of domestic wastewaters, were constructed and evaluated for a period of twenty-two months, in order to identify the potential of the filters in the polishing of the facultative pond effluents, particularly in relation to the removal of suspended solids. Only one HFCW (submitted to a hydraulic loading rate of 83mm/d) was employed in the polishing of the effluent from the facultative ponds while the other remained at rest for twelve months, it then being put into operation as a complementary VFCWs unit (also with a hydraulic loading rate of 83mm/d and planted with the same macrophyte) for the second field stage. For this second field stage, carried out for a period of nine months, six VFCW modules were installed (2.57m2 area in each module, with a plant density of 4seedlings/m2 of Typha domingensis), and submitted to different hydraulic loading rates (153.70mm/d, 230.74mm/d and 307.39mm/d) and different suspended solids loads (10gSS/m2.d, 15gSS/m2.d and 20gSS/m2.d), in order to identify the potential for nitrification and denitrification of the anaerobic pond, without the introduction of carbon, offered by the HFCW after VFCWs. The results obtained over all of the stages indicated: (i) the use of sand (d10 = 0.20mm and U = 4.9) as the filter material for the constructed wetlands; (ii) a potential removal of 80% for BOD5 and 94% for SS when using a HFCW after anaerobic, followed by facultative, ponds; (iii) nitrification of 73% of total ammoniacal nitrogen removed in the VFCW with 0.75m of filter material thickness (0.05m of gravel 1 on top, 0.60m of sand in the middle and 0.10m of gravel 1 at the botton), submitted to a hydraulic loading rate of 230.74mm/d and organic loadings of 41gCOD/m2.d, 15gSS/m2.d, 12.7gTKN/m2.d and 10.2g NH4-N /m2.d.; (iv) denitrification in the HFCW of 61% of the nitrate nitrogen in the effluent of the VFCWs, without the need to introduce organic carbon into the filter; (v) an adaptation of the macrophytes in all of the filters; and (vi) a good potential for nitrification in vertical filters through the computational simulation, when using kinetic and stoichiometric coefficients defined by the ASM 1 model (Active Sludge Model N°1). From the conclusions generated by this study, the use of constructed wetlands together with stabilization ponds in the treatment of domestic wastewaters can be recommended, particularly for places with a population density lower than 50 inhabitants/Km2, as is the case for eight of the thirteen municipalities of Greater Florianopolis, state of Santa Catarina, Brazil.