Neste trabalho, a conservação da água é proposta como meio de melhorar o desempenho de uso da água e de geração de efluentes na indústria de papelão ondulado (PO). Para tanto, o uso racional e o reúso da água são as ferramentas de conservação adotadas. A sua aplicação em uma planta produtora de embalagens de PO, localizada em Farroupilha no estado do Rio Grande do Sul, teve o objetivo de avaliar e validar a conservação da água como metodologia de melhoria no gerenciamento da água e dos efluentes industriais. Nesse estudo de caso, os tipos de consumo e suas respectivas demandas por água e geração de efluentes foram levantados e classificados de modo a se identificar os pontos críticos a serem trabalhados na indústria do PO. Com base nesses levantamentos, intervenções de racionalização do uso e de reúso da água foram planejadas e adotadas, e seu reflexo sobre indicadores predeterminados foi avaliado. Os indicadores utilizados representaram o desempenho do empreendimento quanto à conservação da água em qualidade e em quantidade e quanto ao atendimento à questão legal. Após as intervenções, o consumo médio de água foi reduzido em 45%, o consumo específico caiu de 213,11 mililitros de água por metro quadrado de papelão ondulado (mL.m-2) para 89,41 mL.m-2, a estação de tratamento de efluentes foi revitalizada e a emissão de cargas poluentes ao corpo receptor sofreu queda da ordem de 90%, melhorando o atendimento aos limites legais de emissão de efluentes estabelecidos na licença de operação da planta fabril. Portanto, a conservação da água demonstrou-se eficaz no gerenciamento da água e dos efluentes das indústrias de papelão ondulado. / In this work, the water conservation is proposed as a way to improve the water use and the wastewater generation in the paperboard package industry. Therefore, the rational use and reuse of water are the conservation tools adopted. These tools were applied in a paperboard package plant, located in the Farroupilha city (Rio Grande do Sul, Brazil), and had the objective to evaluate and validate the water conservation as a methodology for water and industrial wastewater management improvement. Here, the water consumption types and their water demands and effluent generation were identified and classified in a way to find the critical points to be worked in the paperboard package industry. Based on these informations, rational use and reuse interventions were planed and adopted, and their repercussions were evaluated employing predetermined indicators. These indicators represented the industry performance in terms of water conservation (quantity and quality) and legal issues. After conservative interventions, the average water consumption decreased 45%, the specific consumption was reduced from 213.11 milliliters of water per square meters of corrugated paperboard (mL.m-2) to 89.41 mL.m-2, the wastewater treatment plant (WWTP) was revitalized and the pollutants load emissions to the water body has decreased in a range of 90%, improving the observance of legal limits for wastewater emissions established on the factory’s operational license. Thus, the water conservation demonstrated to be effective for the paperboard package industry’s water and wastewater management.

Esta tese apresenta o estudo e aplicação de uma alternativa para o tratamento de águas residuárias municipais mediante integração de técnicas compactas de tratamento, visando adequar a qualidade do esgoto tratado às exigências ambientais, prevenir a eutrofização dos recursos hídricos e produzir água de boa qualidade para reúso em diversos fins, propiciando uma fonte alternativa de água. Para isso, foi projetada e construída uma estação de tratamento de esgotos domésticos, em escala piloto, que inclui um reator biológico anaeróbio (tipo UASB), seguido des flotação em dois estágios, para remoção adicional de matéria orgânica residual e nutrientes com obtenção de lodos separados (orgânico e inorgânico) e polimento final oxidativo (radiação ultravioleta). A qualidade da água obtida pelo sistema UASB e flotação em dois estágios foi comparada com a obtida pelo tratamento do efluente anaeróbio em uma lagoa de polimento, sistema largamente difundido no Brasil e outros países de clima ameno. A qualidade da água obtida em ambos os sistemas foi comparada com a requerida para reúso em diversos fins. O processo empregado potencializa o reaproveitamento dos resíduos sólidos, dentro do conceito de recuperação da matéria orgânica e nutrientes. Os resultados são discutidos em termos dos parâmetros biológicos, físico-químicos e operacionais envolvidos. / This thesis presents the study and application of an alternative for the treatment of municipal wastewater through the integration of compact treatment techniques, aiming at improving the quality of treated sewage to meet environmental requirements, prevent eutrophication of water resources and produce good quality water for reuse in various purposes, providing an alternative source of water. It was designed and built a wastewater treatment of domestic sewage in a pilot scale, which includes an anaerobic biological reactor (UASB type), followed by flotation in two stages to obtain separated sludges (organic and inorganic) and final disinfection (ultraviolet radiation). The quality of water obtained by UASB system and two stages flotation followed by UV was compared with that obtained by treatment of anaerobic effluent polishing pond system, widespread in Brazil and other countries with mild climatic conditions. The quality of water obtained in both systems is compared to that required for reuse in different purposes. The process employed enhances the recycling of solid waste within the concept of recovery of organic matter and nutrients. The results are discussed in terms of biological, physical, chemical and operational involved.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2008. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-09-24T18:24:35Z No. of bitstreams: 1 dissertao adriana g. da silva manetti.pdf: 1054062 bytes, checksum: 8f119be2315bd51138a8df7fa8a60218 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-12-01T16:55:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertao adriana g. da silva manetti.pdf: 1054062 bytes, checksum: 8f119be2315bd51138a8df7fa8a60218 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-01T16:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertao adriana g. da silva manetti.pdf: 1054062 bytes, checksum: 8f119be2315bd51138a8df7fa8a60218 (MD5) Previous issue date: 2008 / Nesta dissertação procurou-se demonstrar o potencial de reúso da água residuária resultante do tratamento do efluente do processamento de pescado. Para isso utilizou-se a cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli como tratamento secundário associado ao uso de coagulantes. Os dados experimentais geraram três artigos: Artigo 1 “Aplicação de coagulantes no pré-tratamento do efluente da pesca utilizando um planejamento fatorial”; Artigo 2 “Separação da biomassa do efluente da indústria da pesca tratado com cianobactéria”; Artigo 3 “Avaliação do processo de tratamento de efluente da indústria da pesca por Aphanothece microscopica Nägeli, associado ao uso de coagulantes – possibilidade de reúso da água residuária”. O primeiro artigo “Aplicação de coagulantes no pré-tratamento de efluente da pesca utilizando um planejamento experimental”, teve como objetivo avaliar o efeito dos coagulantes cloreto férrico e sulfato de alumínio na remoção de matéria orgânica como demanda química de oxigênio (DQO), turbidez e sólidos no efluente da pesca. Realizou-se um planejamento experimental misto (32 x 2), com os fatores: coagulantes (cloreto férrico e sulfato de alumínio); concentração de coagulante (50, 300 e 550 mg L-1); pH (6,0; 7,0 e 8,0). Foram consideradas como resposta a concentração de sólidos fixos (SF), sólidos voláteis (SV) e totais (ST), sólidos suspensos (SS), demanda química de oxigênio (DQO) e turbidez. As variáveis estudadas foram significativas para todas respostas, com exceção dos (SV). A melhor condição avaliada foi atribuída ao coagulante cloreto férrico na concentração de 550 mg L-1 em pH 8,0. No segundo artigo “Separação da biomassa do efluente da indústria da pesca tratado com cianobactéria”, teve-se por objetivo avaliar o tratamento biológico e efeito dos coagulantes cloreto férrico e sulfato de alumínio na separação da biomassa de Aphanothece microscópica Nägeli gerada no tratamento do efluente da indústria de pesca. Foram realizados experimentos com a Aphanothece em reator descontínuo com inóculos de 200 mg/L, aeração constante, temperatura de 30 ºC, ausência de luminosidade, pH e razão C/N ajustados a 7,8 e 20, respectivamente, e tempo de detenção hidráulica de 30 horas. Para avaliação do uso de agentes coagulantes visando a melhor condição de separação da biomassa foram feitos ensaios em Jar-Test, com agitação rápida de 110 rpm durante 30 segundos, seguida de etapa lenta com velocidade de 50 rpm durante 10 segundos e tempo de sedimentação de 15 minutos. Realizou-se um planejamento experimental fatorial misto com dois e três níveis (32 x 2), com os fatores: tipo de coagulante (cloreto férrico e sulfato de alumínio), concentração do coagulante (50; 300; 550 mg L-1) e pH (6,0; 7,0; 8,0). Considerou-se como resposta a concentração de sólidos fixos (SF), sólidos voláteis (SV) e totais (ST), sólidos suspensos (SS), demanda química de oxigênio (DQO) e turbidez. Os resultados indicaram remoções de até 85% na DQO, 93% SS, 55% ST, 59% SF e 76% SV com o uso dos agentes coagulantes. A melhor condição avaliada foi o experimento utilizando cloreto férrico na concentração de 300 mg L-1 e pH 7,0, uma vez que os percentuais de remoções dos parâmetros em estudo não diferiram significativamente das máximas eficiências de remoção (p£5%). No terceiro artigo “Avaliação do processo de tratamento de efluente da indústria da pesca por Aphanothece microscopica Nägeli, associado ao uso de coagulantes – possibilidade de reúso da água residuária”, teve por objetivo avaliar a possibilidade de reúso da água residuária oriunda do tratamento biológico associado ao uso de coagulante. A água residuária foi avaliada, visando seu reúso em sistemas de refrigeração, tendo como base a remoção dos parâmetros descritos na Resolução CONAMA nº 357 de 17/03/2005 para águas da Classe 4, usos menos exigentes. Os resultados indicaram a possibilidade de reúso em sistemas de refrigeração com importante eficiência no que se refere a eficiência de remoção de amônia (84%), ST (66%), SS (83%), DQO (99%), turbidez (87%), fósforo (99%). Pôde-se verificar que a qualidade da água atingida está próxima daquela requerida pela legislação para reúso neste tipo de sistema e que o efluente da indústria de pesca tem grande potencial para ser reutilizado em sistemas de refrigeração visto que suas características são bastantes próximas das requeridas pela legislação. / This dissertation aimed at demonstrating the potential of the reuse of the waste water resulting from the treatment of the effluent from fish processing. For this, the cyanobacteria Aphanothece microscopica Nägeli was used as secondary treatment associated to the use of coagulants. The experimental data generated three Paperss: Paper 1, “Application of coagulants in the daily pre-treatment of the fish effluent using factorial design”; Paper 2 "Separation of the biomass effluent from the fish industry treated with cyanobacteria"; Paper 3 "Evaluation of the process of treatment of fish effluent by Aphanothece microscopica Nägeli associated to the use of coagulants - possibility of reuse of the waste water". The first Paper "Application of coagulants in the daily pre-treatment of the fish effluent using factorial design ", had as objective to evaluate the effect of the coagulants ferric chloride and aluminum sulphate in the removal of organic substance such as chemical oxygen demand (COD), turbidity and solids in the fish effluent. A mixed experimental design (32 x 2) was carried out, with the factors: coagulants (ferric chloride and aluminum sulphate); coagulante concentration (50, 300 and 550 mg L-1); pH (6.0; 7.0 and 8.0). The concentration of fixed solids (FS), volatile solids (VS) total solids (TS), suspended solids (SS), chemical oxygen demand (COD) and turbidity were considered as responses. The studied variables were significant for all responses, with the exception of (VS). The best evaluated condition was attributed to ferric chloride coagulant in the concentration of 550 mg/ L in pH 8.0. In the second Paper "Separation of the biomass effluent from the fish industry treated with cyanobacteria", the objective was to evaluate the biological treatment and effect of the coagulants ferric chloride and aluminum sulphate in the separation of the biomass of Aphanothece microscopical Nägeli generated in the treatment of the fish industry effluent. The experiments with the Aphanothece were carried out in a batch reactor with 200 mg/L of inoculum, constant aeration, temperature 30 ºC, absence of luminosity, pH and ratio adjusted at C/N 7.8 and 20, respectively, and hydraulical detention time of 30 hours. For evaluation of the use of coagulant agents aiming at the best condition of separation of the biomass, assays were done in Jar-Test, with fast agitation of 110 rpm during 30 seconds, followed by slow stage at a speed of 50 rpm during 10 seconds and sedimentation time of 15 minutes. A mixed fatorial experimental design with two and three levels (32 x 2) was carried out, with the factors: type of coagulant (ferric chloride and aluminum sulphate), concentration of the coagulant (50; 300 and 550 mg L-1) and pH (6.0; 7.0; 8.0). The concentration of fixed solids (FS), volatile solids (VS), total solids (TS), suspended solids (SS), chemical oxygen demand (COD) and turbidity were considered as response. The results indicated removals of up to 85% in COD, 93% SS, 55% TS, 59% FS and 76% VS with the use of the coagulant agents. The best evaluated condition was the experiment using ferric 3 chloride in the concentration of 300 mg L-1 and pH 7.0, since the percentages of removal of the parameters in study did not differed significantly from the maximum efficiencies of removal (p£5%). In the third Paper "Evaluation of the process of treatment of fish effluent by Aphanothece microscopica Nägeli associated to the use of coagulants - possibility of reuse of the waste water", the objective was to evaluate the possibility of the reuse of the waste water derived from the biological treatment associated to the coagulant use. The waste water was evaluated, aiming at its reuse in refrigeration systems, based on the removal of the parameters described in the CONAMA Resolution nº 357 of 17/03/2005 for Class 4 waters, less demanding uses. The results indicated the possibility of reuse in refrigeration systems with important efficiency as referred to the efficiency of ammonia removal (84%), TS (66%), SS (83%), COD (100%), turbidity (87%), Phosphorus (99%). It could be verified that the quality of the water attained is next to that required by the legislation for reuses in this type of system and that the fish industry effluent has great potential to be reused in refrigeration systems since its characteristics are quite close to those required by the legislation.

A escassez de água é um problema vigente em todo o mundo, sendo o reaproveitamento de águas residuárias uma importante temática no que se refere a preservação dos corpos hídricos e utilização consciente dos recursos disponíveis. O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade do uso da água residuária tratada da Estação de Tratamento de Esgoto de Ribeirão Preto (ETE-RP) no cultivo de hortaliças, através da caracterização e quantificação de parasitas, coliformes e metais pesados. Foram preparados 3 viveiros de iguais características, em espaço cedido pela ETE-RP, sendo o primeiro irrigado com efluente tratado/clorado à 0,2 mg/L, o segundo com efluente tratado e o terceiro com água potável, constituindo o grupo controle. As análises parasitológicas e bacteriológicas foram realizadas no Laboratório de Saúde Ambiental da Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto, sendo utilizado o Método de Sedimentação Espontânea para detecção de parasitas e o Teste P/A (Presença ou Ausência) para investigação de bactérias do grupo coliforme. A leitura de parasitas foi realizada em Câmara de Sedgwick-Rafter e a quantificação de coliformes pela Técnica dos Tubos Múltiplos. As análises de Cd, Cu, Cr, Pb e Zn, foram realizadas por Espectroscopia com Plasma Induzido (ICP) no Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo. A dosagem de Hg foi realizada por Espectrofotometria de Absorção Atômica com Geração de Hidreto no Laboratório de Pediatria-Setor de Metais do HCFMRP/USP. Verificou-se nas águas de irrigação, com exceção da água potável, a presença de Hymenolepis nana, Enterobius vermicularis, Larva de nematóide, Ascaris lumbricóides, Schistossoma mansoni e Entamoeba coli, os valores encontrados superam os limites estabelecidos pela WHO de < 1 nematóide/L. Os resultados de coliformes fecais da água potável e do efluente tratado/clorado mostram-se dentro dos limites estabelecidos pela Portaria CVS n.21 de 19 de dez. de 1991. Nas amostras de alface verificou-se a presença de Hymenolepis nana, Enterobius vermicularis, Larva de nematóide e Entamoeba coli, sendo que a contagem de coliformes nas hortaliças não apresentou diferença estatisticamente significante entre os três tipos de irrigação. Os níveis de metais pesados do solo de cultivo das hortaliças, bem como das águas de irrigação encontram-se dentro dos limites máximos permitidos pela CETESB (2001) e EPA (2004), respectivamente. A concentração de metais pesados nas hortaliças encontra-se abaixo dos limites máximos permitidos pela WHO (1989). / Water shortage is a worldwide problem, and the use of residuary water is an important theme regarding the preservation of water bodies and conscious use of the resources available. This study aimed to evaluate the viability of using treated residuary water from the Biological Wastewater Treatment Plant of Ribeirão Preto (ETE-RP) to grow vegetables, through the characterization and quantification of parasites, coliforms and heavy metals. Three equal cultivation areas were prepared in a space given by ETE-RP, the first was irrigated with treated/chlorinated (0.2 mg/L) wastewater, the second with treated wastewater and the third with potable water, which was the control group. Parasitological and bacteriological analyses were carried out in the Environmental Health Laboratory in the University of Sao Paulo at Ribeirao Preto College of Nursing. The Spontaneous Sedimentation Method was used to identify parasites and the P/A Test (Presence or Absence) to investigate bacteria of the coliform group. Parasite count was done in Sedgwick-Rafter Chamber and coliform quantification by the Multiple Tubes Technique. Cd, Cu, Cr, Pb and Zn analyses were carried out by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) at the Institute of Chemistry of São Carlos in the University of Sao Paulo. Hg dosage was done by Hydride Generation Atomic Absorption Spectrophotometry at the Pediatrics Laboratory, in the Metals Unit at Hospital das Clínicas, University of Sao Paulo at Ribeirao Preto Medical School (HCFMRP/USP). The presence of Hymenolepis nana, Enterobius vermicularis, Nematode larvae, Ascaris lumbricóides, Schistosoma mansoni and Entamoeba coli was verified in irrigation waters, with except of potable water. Values found are higher than the limits established by the WHO, which are <1 nematode/L. Results of fecal coliforms in potable water and treated/chlorinated wastewater are within the limits established by CVS (Sanitary Vigilance Center) Decree n.21 from December 19 1991. The presence of thHymenolepis nana, Enterobius vermicularis, Nematode larvae and Entamoeba coli was verified in lettuce samples. Coliform count on vegetables did not show statistically significant difference among the three irrigation types. Levels of heavy metals in vegetable growing soil and in irrigation waters are within the maximum limits allowed by CETESB (2001) and the parameters recommended by EPA (2004), respectively. Concentration of heavy metals in vegetables does not represent significant risks to human health, according with recommended parameters by WHO (1989).

Os vírus entéricos humanos são encontrados no esgoto e em subprodutos dos processos de tratamento. Recentemente vem sendo recomendados como indicadores de qualidade microbiológica em normas da legislação brasileira e também nas de outros países, mas ainda com parâmetros a definir. O objetivo do estudo é a avaliação e a comparação entre métodos clássicos e moleculares aplicados à detecção de vírus entéricos em amostras de água de reúso e de lodo, visando subsidiar a legislação brasileira. Ensaios de semeadura experimental de protótipos de rotavírus e de adenovírus foram realizados nas matrizes ambientais e os vírus detectados por métodos clássicos (cultivo celular e reação de imunoperoxidase) e moleculares (PCR/nested-PCR, RT-PCR e ICC-PCR), determinando-se os limites de detecção de cada método para cada matriz. A pesquisa de rotavírus e adenovírus presentes naturalmente em 25 amostras de água de reúso e em 25 de lodo possibilitou a comparação dos métodos propostos. O ICC-PCR mostrou ser o método mais factível a ser aplicado na área de saneamento. / Human enteric viruses are common contaminants of raw sewage and subproducts of sewage treatment processes. In recent years, those viruses were recommend as new microbiological indicators in different matrices in Brazilian legislation and others countries, although some questions should be elucidated. At present, the aim was to evaluate and compare the efficiencies of standard and molecular virological methods for detection of human enteric viruses in sludge and reclaimed water samples. Rotavirus and adenovirus were experimentally spiked in the proposed matrices and virus recovery and detection limits established for each method and matrice. Viruses naturally presented in 25 samples of sludge and 25 samples of reclaimed water were assayed by all methods and results evaluated and compared for statistical significance. From all methods evaluated, ICC-PCR showed to be the most suitable for virus surveillance in sludge and reclaimed water.

Região Metropolitana de São Paulo, onde a disponibilidade hídrica foi classificada como \"Crítica\", durante os anos de 2014 e 2015 ocorreu um período de seca que originou a denominada \"crise hídrica\", agravando a situação dos mananciais que abastecem a região. Os estudos sobre mudanças climáticas demonstram não ser um fenômeno isolado e, diante disso, a adoção de tecnologias para reúso de água é essencial para aumentar a disponibilidade hídrica de locais que enfrentam cenários de escassez, como a RMSP. A recarga de aquíferos com efluentes tratados para reúso de água é uma técnica que, se adotada corretamente, pode trazer benefícios como o aumento do volume de água subterrânea disponível para a população. Para estudo da tecnologia, buscou-se como referência as plantas de Shafdan (Israel), Atlantis (África do Sul), Sabadell (Espanha), Adelaide (Austrália), avaliando principalmente os processos de tratamento, métodos de recarga e características qualitativas dos efluentes utilizados para recarga de aquíferos. Foram consultadas as legislações de Estados Unidos e da Espanha sobre o assunto e, com base nestas referências, foram adotados os seguintes requisitos de qualidade do efluente para recarga de aquíferos: sólidos suspensos (35 mg/L), carbono orgânico dissolvido (125,0 mg/L), DBO5,20 (25,0 mg/L), nitrato (25,0 mg/L) e Escherichia coli (1000 UFC/100 mL). A partir dos estudos de caso e das legislações, foi definido que o requisito mínimo de tratamento para recarga é o tratamento terciário para remoção de nitrogênio. Foi avaliada a replicabilidade desta técnica na Região Metropolitana de São Paulo através de comparativos entre os requisitos definidos e as características do efluente e da água de reúso produzida na RMSP em quatro cenários: legislação aplicável ao lançamento de efluentes tratados, características do efluente tratado a nível secundário de uma das ETEs da RMSP, características da água de reúso produzida na RMSP para usos urbanos e características da água de reúso produzida para uso industrial na planta Aquapolo. Verificou-se que atualmente apenas a água de reúso produzida no Aquapolo é submetida a tratamento terciário e atende aos requisitos qualitativos para recarga adotados neste trabalho. O custo de operação de um sistema de produção de água de reúso e recarga de aquíferos foi estimado em US$ 1,41/m³, valor superior à tarifa de água potável comercializada para residências na RMSP, atualmente US$ 0,75/m³. Concluiu-se que há potencial para adoção da tecnologia de recarga de aquíferos com água de reúso na RMSP, visto que há tecnologia disponível para produzir água de reúso na qualidade requerida. Ainda assim, é necessária a avaliação da hidrogeologia local antes de praticar a recarga. Em relação ao custo, o valor da tarifa de água potável vigente é expressivamente menor quando comparado ao valor caso a tecnologia proposta nesse trabalho fosse implantada. Entretanto, deve-se avaliar a importância da adoção de alternativas para disponibilização de água para a população. Ou seja, mesmo que em primeira vista seja mais onerosa, esta técnica é uma oportunidade para obtenção de água para diversos usos em situações de extrema seca, quando o valor da água passa a ser inestimável. / In the São Paulo metropolitan region, where water availability was classified as \"critical\", during the years of 2014 and 2015 there was a period of drought that led to the \"water crisis\", aggravating the situation of the water sources that supply the region. Studies on climate change demonstrate not be an isolated phenomenon and, given this, the adoption of technologies for reuse of water is essential to increase the water availability in areas facing drought situations, like SPMR. The aquifer recharge with treated wastewater to water reuse is a technics that, if properly implemented, can bring benefits as increasing the volume of groundwater available to the population. For the study of the technology, the reference plants were Shafdan (Israel), Atlantis (South Africa), Sabadell (Spain), Adelaide (Australia), survey the treatment processes, recharge methods and qualitative characteristics of effluents to aquifer recharge. The legislation of the United States and Spain was consulted and, based on these references, the following aquifer recharge effluent quality requirements were adopted: suspended solids (35 mg/L), organic solved carbon (125,0 mg/L), BOD5,20 (25,0 mg/L), nitrate (25,0 mg/L) e Escherichia coli (1000 UFC/100 mL). From the case studies and legislation, it was defined that the minimum treatment requirement for recharge is the tertiary treatment for nitrogen removal. The replicability of this technics in the Metropolitan Region of São Paulo was survey through comparisons between the defined requirements and the characteristics of the effluent and the reuse water produced in the RMSP in four scenarios: applicable legislation to treated effluents discharge, effluent characteristics at secondary level treated, reuse water produced in the SPMR for urban uses and characteristics of the reuse water produced for industrial use in Aquapolo. It was verified that currently only the reuse water produced in Aquapolo is subjected to tertiary treatment and meets the qualitative requirements for recharge adopted in this study. The operating cost of a reuse and aquifer recharge water production system was estimated at US$ 1,41 / m³, which is higher than the drinking water tariff traded for residences in the RMSP, currently US$ 0,75 / m³. It was concluded that there is potential for the adoption of recharge water reuse technology in the RMSP, because the technology is available there to produce reuse water in the required quality. Nevertheless, it is necessary to study the local hydrogeology before the recharge. About cost, the value of the current drinking water tariff is significantly lower when compared to the value in case the technology proposed in this work was implemented. However, the importance of adopting alternatives for water availability to the population should be study. That is, even if it is more expensive at first sight, this technique is an opportunity to obtain water for various uses in situations of extreme drought, when the water value becomes inestimable.

Inicialmente este trabalho conceitua reuso de água, apresentando os critérios e padrões de qualidade de água, para suas várias modalidades. Em seguida estuda a oferta e a demanda de água na Região Metropolitana de São Paulo, bem como apresenta uma retrospectiva das principais crises no abastecimento da região, em termos de quantidade e qualidade de água. Finalmente, depois de resumir os principais casos de reuso de água em outros países e em São Paulo, o trabalho sugere uma estratégia para o desenvolvimento da idéia do reuso potável direto planejado na Região Metropolitana de São Paulo. / At this work defines water reuse, presenting rules and standard of the quality of all kind of water. After that we study supply and demand of water in the São Paulo Metropolitan Region and also present the main water supply crises concerning quality and quantity. At last we sum up the main cases of water reuse in São Paulo and in another countries and also suggest a way of development of planned direct reuse in the São Paulo Metropolitan Region.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-11-23T12:31:09Z No. of bitstreams: 1 Rivaldo Antonio Jeronimo da Silva.pdf: 3706518 bytes, checksum: 133228723a1eb5fbb726aa46b9e93298 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-23T12:31:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rivaldo Antonio Jeronimo da Silva.pdf: 3706518 bytes, checksum: 133228723a1eb5fbb726aa46b9e93298 (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / The unavailability of water in the local textile business in Pernambuco forces local companies to seek out strategies to manage this natural resource. The reuse of water employed in the industrial process would lead to the economy of such resource. The present work aims to propose an environmental management strategy to industrial laundry services in Pernambuco’s semiarid with emphasis on reusing water and moving towards higher hydric efficacy as well as post-treatment effluent analysis and assessment of the strategies implemented. Industrial laundries are burdened with a higher production cost when compared with other clothing industry companies. Due to their location in the semiarid, industrial laundries are mostly supplied by rented water trucks increasing the industrial processes’ maintenance costs and lowers the net financial income of this enterprise. In this research a direct survey was applied in the laundries to obtain data of the employees and companies profiles. An analysis of the companies’ effluents was performed in order to determine the environmental management and patterns of reuse of treated effluent. The laundries employ mostly men (84%), with education level composed middle-school (47,34%). Such data are relevant to develop public policies towards reducing the schooling gap abovementioned with incentive programs aiming to increase schooling and qualification, promotion of technical courses in this field and creation of textile engineering university graduation. When it comes to the industries profile, it has been evidenced by the survey that most are run as family business and 73,68% are considered to be either small or micro enterprises employing between 5 and 10 workers. The environmental management employed by laundries in Pernambuco’s semiarid is claimed to be present, in conformity with the state’s ruling, in 63% of the laundries surveyed, though only 52% had an employee hired specifically for the job. The monitoring of the effluents produced is performed in 94% of the surveyed companies in a monthly schedule by external laboratories as requested by the overseeing state’s environmental agency (CPRH). Laundries use an average of 42.000 liters of water daily, with monthly expenses around 6.000 Brazilian Reais and 89% of the companies declared they reuse water, 63% in direct reuse, 26,5% in indirect reuse and 10,5% did not practice reuse in their facilities. The analysis performed in the industrial effluent evidenced that in 45% the efficacy was above 60%, only true color, Cr, CDO and BDO presented values below 60%, respectively 31%, 18%, 43% and 15,8%. The legal prerequisites of effluent disposal were accomplished in all but 3 items that were manganese, CDO and BDO. Therefore, it is necessary to apply corrective measures in the treatment stations to improve the abovementioned parameters in the effluent to fulfill the law. Concerning organic matter, implementing secondary treatment is would highly improve the efficacy of the procedures. Reuse is possible, however, concerning hardness the implementation of adjunctive treatment targeting adjustment in that area as well as in ionic iron and manganese in fulfillment of the British Textile Confederation. Turbidity is also another parameter that needs adjustment, as seen in the Royal Decree 1620/2007 of the Spanish government to industries. It has been also proposed a cleaner base environmental management models with partnership-making and industrial symbiosis. / A indisponibilidade de água no arranjo produtivo local de confecções de Pernambuco, leva as indústrias têxteis a buscar formas de gestão deste recurso natural. O reúso da água utilizada no processo permitiria a economia desta. O presente trabalho tem como objetivo propor um modelo de gestão ambiental para as lavanderias industriais do semiárido de Pernambuco com ênfase no reúso da agua utilizada, buscando uma maior eficiência hídrica do setor, como também analisar o efluente final após tratamento, realizar pesquisa em relação ao sistema de gestão implantado no setor. As lavanderias industriais arcam com um custo de produção maior em relação aos outros polos de confecção devido a sua localização ser no semiárido pernambucano, pois as lavanderias são em sua maioria abastecidas com caminhões pipas, elevando o custo para a manutenção do processo industrial, diminuindo assim o ganho econômico real do segmento devido a disponibilidade de água. Na pesquisa foi aplicado questionários nas lavanderias para obter dados em relação ao perfil do entrevistado, em relação a caracterização das empresas e a gestão ambiental nestas empresas. Também foi realizada análise de efluentes de uma empresa para verificar os padrões para reúso do efluente tratado. As lavanderias em sua maioria composta de homens (84%), com nível de instrução composto apenas com nível fundamental (47,34%). Estes dados são relevantes para o desenvolvimento de políticas públicas para minimização da carência educacional acima citada, com programas de aceleração de conhecimento e investimento em cursos voltados para o setor, cursos técnicos em lavanderias industriais e curso superior em engenharia têxtil, as lavanderias industriais foi verificado o caráter familiar da lavanderia industrial onde 73,68% é considerada micro e pequena empresa, com quantitativo entre 5 e 10 colaboradores. A gestão ambiental praticada pelas lavanderias industriais no semiárido de Pernambuco, tem o caráter reativo em resposta a legislação ambiental pertinente, onde 63% declararam possuir gestão ambiental nas suas dependências, porém apenas 52% possuem funcionário designado para tal área. O monitoramento ambiental dos efluentes gerados são realizados em 94% dos entrevistados por laboratórios externos, em uma periodicidade mensal, sendo esta requerida pelo órgão ambiental competente no caso a agência estadual de meio ambiente (CPRH). As lavanderias em média utilizam 42.000 litros de água diariamente, com gastos mensais em torno de 6.000 reais, sendo que 89% declararam que realizam reúso, sendo 63% reúso direto, 26,5% reúso indireto e 10,5% não realizam reúso em suas dependências. Em relação as análises realizadas no efluente da lavanderia industrial que permitiu fazer algumas inferências como a eficiência do sistema de tratamento, onde 45% das análises demonstrou eficiência maior que 60%, apenas cor verdadeira, Cr, DQO e DBO obtiveram valores abaixo de 60%, com os seguintes resultados respectivamente 31%, 18%, 43% e 15,8%. Os requisitos legais de lançamento do efluente foram cumpridos com perfeição exceto em 3 itens que foram manganês, DQO e DBO. Assim se faz necessário ações corretivas na estação de tratamento para melhorar a eficiência em relação a estes poluentes para adequação a legislação. Em relação a matéria orgânica a implantação do tratamento secundária iria melhorar consideravelmente esta eficiência. O reúso é possível, porém em relação a dureza demonstrou necessário a implantação de tratamento complementar para adequação bem como para o íon ferro e manganês, este valor segundo a Confederação Britânica Têxtil. Assim como em relação a turbidez em relação ao Decreto Real 1620/2007 do governo espanhol para industrias. Foi proposto também o modelo de gestão ambiental, tendo como base a produção mais limpa, o associativismo e a simbiose industrial.

Este trabalho apresenta uma análise de ecoeficiência de cinco cenários de reúso de água a partir do efluente de uma unidade petroquímica para atendimento parcial da demanda de uma torre de resfriamento, dentro da perspectiva de Descarga Zero de Líquidos. O processo-base foi constituído de membranas de osmose reversa, evaporador e cristalizador, e cada cenário foi modelado para um pré-tratamento diferente, abrangendo adição de anti-incrustante, dessupersaturação de íons de bário e coprecipitação de sais de baixa solubilidade para aumento de recuperação de água na osmose. A análise de ecoeficiência foi dividida em duas partes, sendo a primeira uma Avaliação de Ciclo de Vida atribucional com enfoque \'berço-ao-portão\' para avaliação do desempenho ambiental e energético de cada cenário, onde as categorias avaliadas foram: Aquecimento Global, Demanda de Energia Primária, Consumo de Água e Ecotoxicidade de Água Doce. A segunda parte correspondeu a uma análise econômica da instalação e operação da unidade de tratamento e reúso para um horizonte temporal de 9,5 anos. Por conta do pré-tratamento, foi possível aumentar a recuperação de água na osmose de 84% para mais de 94%. As simulações realizadas sobre o sistema de tratamento chegaram em uma recuperação de água de até 99,9% com o efluente do processo apresentando fração de sólidos de até 18,2%, isto é, em um regime muito próximo ao de Descarga Zero. A análise ambiental-energética apresentou forte influência da energia elétrica, consumida sobretudo nas etapas térmicas do tratamento. Além disso, os compostos derivados de cloro usados no pré-tratamento também acrescentaram cargas ambientais significativas. A análise econômica, por sua vez, mostrou que, para o tempo de vida da unidade, os custos de operação têm maior influência no custo total, sendo que a eletricidade consumida nos processos também é responsável pela maior parcela dos gastos. A água de reúso apresentou custo variando entre R$ 3,94/m3 e R$ 6,57/m3, valores estes considerados elevados para a condição brasileira. Na análise unificada de ecoeficiência, houve empate em dois cenários, um com melhor desempenho ambiental-energético e outro com menor custo, sendo que este último foi projetado tendo em vista a redução das cargas ambientais presentes nos demais cenários, mostrando que é possível obter ganhos de rendimento do processo levando-se em conta a variável ambiental. / This work presents an eco-efficiency analysis of five water reuse scenarios in which a petrochemical plant effluent is used to resupply partially the water demand of a cooling tower in a Zero Liquid Discharge perspective. The baseline process was consisted of reverse osmosis membranes, evaporator and crystallizer and each different scenario was modelled for a different pre-treatment, comprising anti-scalant, barium ions desupersaturation and coprecipitation of low-solubility salts for increase water recovery in reverse osmosis. The eco-efficiency analysis was divided in two parts. The first one was composed by an attributional \'cradle-to-gate\' Life Cycle Assessment for the evaluation of environmental and energy performance for Global Warming, Primary Energy Demand, Water Consumption and Freshwater Ecotoxicity impacts. The second part was an economic analysis of the investment and operation costs of the water reuse equipment during a 9.5-years timespan. Because of the pre-treatment, the water recovery in reverse osmosis raised from 84% up to 94%. According to the simulations, it would be possible to reach a water recovery rate of 99.9% and a process effluent with a maximum of 18.2% in solids, i.e., achieving a near Zero Liquid Discharge. The environmental-energy analysis showed strong influences of electric energy consumption, mainly in thermal processes. Furthermore, chemical products used in pre-treatment which are derived from chlorine added some significant environmental burdens. The economic analysis presented major influences of the operating costs on the total treatment plant costs, mostly influenced by energy consumption. The reuse water costs were estimated to be between R$ 3.94/m3 and R$ 6.57/m3, which are excessively high values for the Brazilian situation. The eco-efficiency unified analysis showed similar general results for two scenarios, one with better enviromental-energy performance and the other one with lower costs. This last scenario was projected regarding environmental burdens reduction observed in all other scenarios, from which it can be concluded that it is possible to obtain higher process yields if environmental issues are considered.

A utilização de processos de separação por membranas pode ser uma ferramenta eficiente para tratamento de água para abastecimento a partir de mananciais degradados. Entretanto, um dos problemas na utilização desta tecnologia é a geração do concentrado. Entre as formas de descarte deste rejeito, as mais empregadas são lançamentos sem tratamento em águas superficiais e em redes coletoras de esgoto, podendo em ambos os casos acarretar problemas. Considerando-se a tendência mundial na ampliação do uso da tecnologia de separação por membranas no tratamento de água para abastecimento, o presente trabalho, fez uma investigação para clarificação deste concentrado, antes do seu descarte, o qual apresentou valores médios de 177 uC de cor, 12 mg/L de COT e 0,218 cm-1 de UV, tratando água da Represa de Guarapiranga, São Paulo. O concentrado foi submetido a um tratamento físico-químico para sua clarificação, obtendo remoções médias de 90% de cor, 70% de UV254 e 60% de COT, alcançando valores próximos aos da água bruta do manancial utilizado, indicando a possibilidade de aumentar a produção do sistema de membranas, passando de 90% para, aproximadamente, 99%, otimizando o uso do manancial de abastecimento. / Membrane separation processes has become an important technology for treatment of drinking water from the degraded water supply. However, one problem of this technology is the generation of concentrated. In general, these wastes are discharge untreated in surface water and sewage collection networks, in both cases can be a risk to environmental and public health. Considering the global increasing to treat drinking water by membrane separation technology, this work was carried out aimed to clarify the concentrated before disposal. The concentrate, which was derived from the treatment of water Guarapiranga reservoir (São Paulo), presented average values of color, UV and TOC the 177 uC, 12 mg C/L e 0,218 cm-1 respectively. The concentrate was clarify by a physical-chemical treatment, obtaining a satisfactory removals of color, UV254 and TOC with average removals the 90%, 70% and 60% respectively. These values are close to the source of raw water used, which indicate the possibility to increasing the production of the membranes system, from 90% to approximately 99%, optimizing the use of water source.