CAPES / A indústria têxtil brasileira ocupa um importante papel na economia e se posiciona entre as 10 maiores produtoras mundiais. Seus efluentes, gerados no processo de tingimento dos tecidos, contém cargas de 15 a 50% de corantes, além de outros contaminantes. Com vistas à remediação ambiental destes efluentes, o resíduo do processamento dos fios de algodão (RA), que é coletado na própria unidade fabril, revelou-se um material atraente para a remoção de corantes após sua derivatização química com ácido monocloroacético (AMCA) ou cloreto dietilaminoetil.cloridrato (DEAE+reagente), obtendo matrizes iônicas do tipo carboximetil-RA (CM--RA) e dietilaminoetil-RA (DEAE+-RA), respectivamente. Estas matrizes foram obtidas através de delineamentos experimentais, sendo que para a CM--RA foram avaliados os fatores: a) concentração de NaOH; b) volume de isopropanol e c) quantidade de AMCA, enquanto que para a DEAE+-RA, os fatores foram: a) concentração de NaOH e b) quantidade de DEAE-reagente. Tais matrizes foram ensaiadas, respectivamente, quanto à eficiência na retenção de corantes: catiônico, C.I. Basic Blue 41 (BB 41) e aniônico, C.I. Reactive Red 239 (RR 239), em experimentos em coluna e batelada. Também foi avaliada a biodegradabilidade desses materiais utilizando enzimas celulolíticas. Para as melhores matrizes obtidas foram realizados experimentos adicionais quanto à eficiência de retenção dos corantes (concentração inicial, tempo de contato e adição de sais), a biodegradabilidade após a retenção dos corantes e o ensaio de regeneração das matrizes. Para a CM--RA, a eficiência de captação de corante catiônico foi predominantemente determinada pela concentração de álcali. A inclusão do maior volume de isopropanol resultou em incremento da eficiência, entretanto, com custo adicional não justificável. A melhor matriz obtida na ausência de isopropanol apresentou valores de retenção para os testes em coluna e batelada maior que um produto comercial do tipo carboximetilcelulose. Para o teste de biodegradabilidade, as amostras derivatizadas tiveram hidrólises próximas aos controles com adição de NaOH. Para o DEAE+-RA, a principal variável responsável pela eficiência da retenção de corantes foi a quantidade do derivatizante, sendo que nos ensaios em coluna e batelada a resposta foi semelhante ao obtido com um produto comercial DEAE-Celulose. Através do teste de biodegradabilidade observou-se que a derivatização reduziu a porcentagem de hidrólise quando comparada aos seus controles com NaOH. Para as melhores matrizes, o ensaio de concentração inicial de corantes indicou que a retenção é maior com o aumento da concentração. Quanto à adição de NaCl, houve redução da retenção de corante na matriz carboximetilada enquanto para a dietilaminoetilada a influência foi positiva acima de 50 mM. A presença de corante reduziu em 4,10 e 37,36 % a hidrólise das matrizes carboximetilada e dietilaminoetilada, respectivamente. No presente trabalho, os derivados CM--RA e DEAE+-RA se revelaram eficientes para a remoção dos corantes BB 41 e RR 239, respectivamente, podendo assim se apresentar como uma alternativa no tratamento de efluentes têxteis. / The Brazilian textile industry occupies an important role in the economy and ranks among the 10 largest world producers The effluents generated in the process of fabrics dyeing contain 15 to 50% of dyes and others contaminants. With a view to environmental remediation of these effluents, the processing of cotton yarn waste (cotton dust waste - CDW) that is collected in the plant itself, proved to be an attractive material for the removal of the residual dyes effluents after the chemical derivatization with monochloroacetic acid (MCAA) or diethylaminoethyl chloride.hydrochloride (DEAE+reagent), thus originating matrices carboxymethyl- CDW (CM--CDW) and diethylaminoethyl-CDW (DEAE+-CDW), respectively. These matrices were obtained using experimental designs, when for CM--CDW three factors were evaluated: a) concentration of NaOH; b) volume of isopropanol and c) amount of MCAA, while for DEAE+-CDW, the factors were: a) concentration of NaOH and b) amount of DEAE+reagent. These matrices were tested for their effectiveness in the retention of dyes: the cationic, C. I. Basic Blue 41 (BB 41) and the anionic, C. I. Reactive Red 239 (RR 239), both in column and batch experiments. Also, the biodegradability of these materials was tested. For the best matrices obtained, additional experiments regarding the retention efficiency of the dyes (initial concentration, contact time and addition of salts) and matrices biodegradability after the dye retention were also carried out. For the CM--CDW, the efficiency of uptake of the cationic dye was predominantly determined by the concentration of alkali. The inclusion of the higher volume of isopropanol in the pretreatment step resulted in improved efficiency, but with an additional cost not justifiable. The best matrix obtained in the absence of isopropanol showed retention values for column and batch experiments with respective efficiencies of 3.9 and 2 times higher than a commercial CM-cellulose. For the biodegradability test, the samples of experimental design showed close enzymatic hydrolysis compared with the controls with alkali. For the DEAE+-CDW, the main variable for the efficiency of dye retention is predominantly determined by the amount of DEAE+reagent. The maximum retention of the anionic dye was obtained in columns while the batch alternatve performance was close to that of a commercial DEAE-Cellulose. The biodegradability test revealed that the derivatization with DEAE+reagent reduced the percentage of hydrolysis by cellulases when compared to the controls with NaOH. The initial concentration test of dye indicated that the retention increases with increased dye concentration and contact time to reach equilibrium which was higher in the higher concentrations in both matrices. The addition of NaCl decreased the dye retention for the carboxymethylated matrix and for the diethylaminoethylizated matrix the influence was positive only after addition of 50 mM. The presence of dye in the matrices derivatized reduced the hydrolysis in 4.10 and 37.36 % for carboxymethylated and diethylaminoethylizated matrices, respectively. Therefore, the CM--CDW and DEAE+- CDW derivatives of CDW proved effective for the removal of the dyes BB 41 and RR 239, respectively, and thus both represent important alternatives in the treatment of colored textile effluents.

No Brasil a lei ambiental vigente estabelece que os efluentes não possam causar efeitos agudo ou crônico para a biota dos corpos hídricos. No presente estudo foram avaliados os efeitos toxicológicos de amostras de água superficial e sedimento integral, de três locais três locais próximos a uma estação de tratamento de esgotos domésticos, coletadas em um rio na região de Curitiba, Estado do Paraná. As amostras foram submetidas a testes de toxicidade aguda e crônica, com os invertebrados aquáticos D. magna e C. sancticaroli. Além dos testes ecotoxicológicos, foram mensurados DBO, DQO, Fósforo Total, Nitrogênio Amoniacal Total, e Coliformes termotolerantes, com as amostras de água superficial. A composição do sedimento integral foi avaliada com a Espectrometria de Fluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva (EDXRF), para a determinação dos elementos químicos presentes nestas amostras. Os resultados das análises de DBO, DQO, Fósforo total, Nitrogênio amoniacal total, e Coliformes termotolerantes, demonstraram que possivelmente ocorreu a contaminação da água superficial por esgoto doméstico, para as amostras analisadas nas 3 campanhas. A composição dos sedimentos é compatível com os tipos de solos presentes nos respectivos locais, porém houve variação quantitativa de elementos como o silício, alumínio e ferro no decorrer das campanhas, parecendo não influenciar diretamente nos testes. Os resultados dos testes para toxicidade aguda com matriz água e sedimento não expressaram toxicidade para D. magna e C. sancticaroli. Para os testes de toxicidade crônica com água superficial, o efeito observado foi o acréscimo da reprodução em D. magna. Aspectos como letalidade e a ausência do desenvolvimento da maturidade sexual foram verificados em amostras puras, provenientes do ponto próximo da ETE em todas as campanhas, após 10 dias de teste para D. magna. As amostras de sedimento integral não promoveram letalidade nos Daphnideos, entretanto ocorreu o acréscimo da reprodução. Para C. sancticaroli, exposto ao sedimento integral, ocorreu o desenvolvimento anormal do comprimento dos organismos, emergindo em adultos até o 8o dia de teste crônico. / In Brazil the environmental law in force establishes that wastewaters can not cause acute or chronic effect to the water bodies’ biota. In the present study were evaluated the ecotoxicological effects of surface water and whole sediment samples, from three sites located nearby a wastewater treatment plant, that were collected from a river in the region of Curitiba, state of Paraná. The samples were submitted to acute and chronic toxicity tests, utilizing the aquatic invertebrates D. magna and C. sancticaroli. Besides the ecotoxicological tests, BOD, COD, Total Phosphorus, Total Nitrogen Ammonia and Thermotolerant coliforms were measured from the surface water samples. The whole sediment composition was evaluated by Energy-dispersive X- Ray Fluorescence Spectrometry (EDXRF) to determine chemical elements present in these samples. The BOD, COD, Total Phosphorus, Total Nitrogen ammonia, and Thermotolerant coliforms analysis’ results possibly demonstrated surface water contamination by domestic sewage, for the samples analyzed in 3 campaigns. The sediment composition is compatible with the kinds of soils present in the respective sites, however there were quantitative variation of chemical elements during the campaigns, such as silicon, aluminum and iron, not seeming to directly influence the tests. The test results for acute toxicity with water and sediment matrix have not expressed toxicity to D. magna and C. sancticaroli. For chronic toxicity tests with surface water, the observed effect was the reproduction increase in D. magna. Aspects such as lethality and the absence of sexual maturity development were observed in pure samples accruing from the nearest point of the WTP in all campaigns, after 10 test days for D. magna. The whole sediment samples have not promoted lethality in Daphnideos, although a reproduction increase occurred. For C. sancticaroli, exposed to the whole sediment, an abnormal length development of the organisms occurred, emerging in adults until the 8th chronic test day.

Esta dissertação apresenta a abordagem da importância da interação universidade empresa no ambiente acadêmico, com foco na descrição da construção da edificação do Escritório Verde da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus de Curitiba, que foi viabilizado a partir de parcerias com empresas. Analisa as bases históricas das relações universidade-empresa no Brasil, e evidencia as vantagens e necessidades advindas de tal interação do meio acadêmico com o setor produtivo. Discute as motivações que despertaram nas empresas o interesse em investir nesta relação, ofertando produtos e serviços para a viabilização do projeto de construção do Escritório Verde. Demonstra a importância de tal projeto para a universidade, bem como analisa as bases de criação de uma empresa Junior multidisciplinar que terá como sede o Escritório Verde, a qual prestará consultoria verde. Complementando a análise descritiva de como se deu o processo de interação, o estudo verificou por meio de um questionário enviado às principais empresas parceiras quais as expectativas destas quanto a sua participação em um projeto acadêmico e o que elas esperam desta relação após a conclusão da edificação. Traz como resultado as análises destas parcerias, as quais demonstraram que desde que se tenha um ambiente propício com ganhos mútuos, as empresas mostram-se solidárias e agregam-se a projetos acadêmicos. Evidencia o desejo das mesmas em capacitar profissionais em suas tecnologias e serviços ainda na universidade, enxergando a mesma como formadora de mão de obra. Em termos de responsabilidade socioambiental, verificou-se que as empresas desejam vincular seu nome a projetos que remontam a tais iniciativas, tendo em vista que estes trabalham com produtos e serviços que possuem apelo ambiental. O Escritório Verde mostrou-se uma vitrine no ramo da sustentabilidade e conscientização para com o meio ambiente, sendo alvo de inúmeras reportagens em mídias diversas. / This dissertation presents the approach of the importance of university-industry interactions in the academic environment, focusing on the description of the construction of building the Green Office Federal Technological University of Parana, Curitiba campus, which was made possible through partnerships with companies. Analyzes the historical basis of university-business relations in Brazil, and highlights the advantages and requirements arising from this interaction of academia with the productive sector. Discusses the reasons that sparked the interest in the companies to invest in this relationship, offering products and services for the feasibility of the construction of the Green Office. Demonstrates the importance of such a project for the university, as well as examines the foundations of creating a multidisciplinary junior company will be based at the Green Office, which will advise green. To complement the descriptive analysis of how was the process of interaction, the study found through a questionnaire sent to key business partners such as the expectations for their participation in an academic project and they expect this relationship after completion of the building. Bring the analyzes as a result of these partnerships, which demonstrate that since it has an environment conducive to mutual gains, companies appear to be supportive and add to academic projects. It highlights the desire of those in training professionals in their technologies and services still in college, seeing it as a trainer of labor. In terms of social and environmental responsibility, it was found that companies want to link your name to projects that go back to such initiatives, given that they work with products and services that have environmental appeal. The Green Office proved to be a showcase in the field of sustainability and awareness for the environment, the target of numerous articles in various media.

CAPES / O processo kraft é o mais empregado em todo o mundo para produção de papel e celulose. Esse processo gera efluente com altas concentrações de matéria orgânica e compostos recalcitrantes, que podem causar impacto significativo no ambiente aquático. No Brasil, o tratamento mais difundido para este efluente são as Lagoas Aeradas Facultativas (LAFs). Este tipo de tratamento é eficiente na remoção da matéria orgânica biodegradável, entretanto alguns contaminantes persistem devido à sua recalcitrância. O objetivo deste trabalho foi avaliar o tratamento de efluente kraft por processo biológico na presença de Lacase comercial (NOVOZYM 51003®) e enzimas ligninolíticas produzidas em laboratório por extrato de Fungos da Podridão Branca (FPB). Foi empregado delineamento experimental com sistema aerado em batelada, para determinar os efeitos do pH, temperatura e concentração da Lacase comercial, além de testes rápidos de batelada para verificar o efeito da inoculação associada a Lacase comercial, o efeito do sistema Lacase/mediador, o efeito da Lacase comercial inativa no tratamento do efluente, entre outros. Também foi estudado o desempenho da Lacase comercial e do Extrato Enzimático de Trametes sp. (EET) em fluxo contínuo, com LAFs em escala de bancada, sob condições de temperatura ambiente, operadas por 60 dias em Carga Orgânica Volumétrica (COV) de 0,2 kg DQO m-3 d-1. Numa segunda fase do experimento com as LAFs foram realizadas variações na COV e na biodegradabilidade do efluente kraft. O experimento fatorial mostrou que o uso da Lacase comercial influencia positivamente a remoção de lignina, cor e área espectral, sendo mais eficiente em pH 4 e temperatura de 37°C e 3,9 U mL-1 de atividade de Lacase. Os testes em batelada mostraram que a inoculação não interfere na atividade enzimática e que a enzima comercial é biodegradável. O experimento com as LAFs em sistemas contínuos em COV de 0,2 kg DQO m-3 d-1, mostrou que a LAF com Lacase comercial, removeu 86 %, 52 %, 20 % e 30 % de DBO5,20, DQO, Cor e Compostos Lignínicos (CL), respectivamente. A LAF com EET removeu 90 %, 50 %, 2 % e 20 % de DBO5,20, DQO, Cor e CL, respectivamente. No entanto, os resultados anteriores não foram estatisticamente diferentes daqueles obtidos nos sistemas sem enzimas (controles). Na LAF com Lacase comercial não se verificou remoção de Compostos Fenólicos Totais (CFT), enquanto na LAF com EET houve remoção de apenas 1 %, o qual foi importante, pois nos controles e LAF com enzima comercial ocorreu geração de CFT. O aumento da COV para 0,6 ou 1,2 kg⋅DQO⋅m-3⋅d-1 não diminuiu a eficiência das LAFs, chegando a aumentar a redução dos parâmetros de DQO e CFT. Já a redução da biodegradabilidade do efluente kraft impactou mais os sistemas do que as sobrecargas de matéria orgânica biodegradável. Por conta das características do efluente e condições utilizadas, a atividade da Lacase comercial reduziu em 58 % após 24 horas de contato dentro da LAF. Já o EET na LAF, apesar de diluído, manteve a Lacase ativa e permitiu catalisar a oxidação dos CFTs no efluente kraft, possivelmente pela presença de compostos que interagem mediando estas reações. A enzima Lacase associada a LAF se manteve ativa no tempo de operação, não sofreu influência do inóculo, porém não foi capaz de melhorar o desempenho observado no sistema controle nas condições de operação, especialmente na forma pura, como Lacase comercial, já o EET se mostrou promissor pelo seu desempenho sobre os CFT. / The kraft process is the most used in the world for the production of pulp and paper. This process was done with high concentrations of organic matter and recalcitrant compounds, which can have a significant impact on the aquatic environment. In Brazil, the most widespread treatment for this effluent is as Facultative Aerated Lagoons (FALs). This type of treatment is efficient in the removal of biodegradable organic matter, however some contaminants persist because of its recalcitrance, attributing toxicity to the effluent even after treatment. The objective of this work was to evaluate the treatment of kraft effluent by biological process in the presence of commercial Laccase (NOVOZYM 51003®) and ligninolytic enzymes produced in the laboratory by extract of White Rot Fungi (WRF). An experimental study was carried out with the aerobic batch system to determine the effects of pH, temperature and commercial Laccase concentration, as well as the rapid batch tests to verify the effect of inoculation associated with commercial Laccase, the effect of Laccase/Mediator and the effect of Inactive commercial Laccase in the effluent treatment. We also study the performance of the commercial Laccase and the Enzymatic Extract of Trametes sp. (EET) in continuous flow, in lab scale FALs, under room temperature conditions, for 60 days in a constant Organic Load Rate (OLR). In a second phase of the experiment with FALs, a sudden increase in OLR was performed to verify the efficiency of shock systems. The factorial experiment showed that the use of commercial Laccase positively influences a lignin removal, color and spectral area, being more efficient at pH 4 and temperature of 37 ° C and 3.9 U mL-1 laccase. Batch tests show that an inoculation does not interfere with enzymatic activity and that a commercial enzyme is readily biodegraded within the system. The experiment with FALs at constant OLR of 0.2 kg COD m-3 d-1, showed that FAL with commercial Laccase removed 86%, 52%, 20% and 30% of BOD5,20, COD, Color and Lignin Compounds (LC), respectively with FAL with EET removed 90%, 50%, 2% and 20% of BOD5,20, COD, Color and CL, respectively. But the values of both FALs were not statistically different compared to their control. Also in the OLR of 0.2 kg COD m-3 d-1, the FAL with EET showed a 1% removal, which represents a reduction of the Total Phenolic Compound (TPC). The increase of OLR to 0.6 or 1.2 kg COD m-3d-1 does not negatively impact the efficiency of the FAL, leading to a weight increase in the removal of COD and TPC. A reduction of the BOD5,20/COD ratio caused a expressively more important shock them biodegradable organic matter overloads. Due to the effluent characteristics and conditions of use, the commercial Laccase had its activity reduced within the LAF system in 58% after 24 hours of contact. However, the FAL with EET it showed that, although diluted, the crude laccase present in the EET remained active and allowed to catalyze the removal of TPC present in the kraft pulp mill effluent, Due to the presence of other compounds Interacting with each other, mediating these reactions. This it seems expressively important, since the FAL used as control, absence of Laccase, promoted an increase of about 23% in the TPC content of the treated effluent.

Orientadora: Profa Dra Kátia Canil / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2017. / A Bacia Hidrográfica do Rio Aricanduva está inserida em um complexo contexto urbano e natural, que propicia a ocorrência e persistência de processos hidrodinâmicos (inundações, enxurradas, acúmulo de água, etc.), causando diversos tipos de transtorno, prejuízos e trazendo dificuldades de administração ao setor público. Buscando a mitigação e o controle do cenário descrito, propõem-se realizar estudos de diagnóstico e identificação dos fatores que corroboram para a ocorrência dos cenários frequentes. Entre o estudo dos fatores principais, destacam-se as variáveis naturais, relacionadas no mapeamento da suscetibilidade do meio físico para a ocorrência dos processos descritos e, dentre as antrópicas, as condições associadas à vulnerabilidade. A síntese dos principais elementos associados possibilita uma visão ampla das principais áreas de risco da bacia, oferecendo aporte para a discussão de diretrizes de gestão e controle. / The Aricanduva River Basin is inserted in a complex urban and natural context, which leads to the occurrence and persistence of hydrodynamic processes (floods, floods, accumulation of water, etc.), causing various types of disturbance, to the public sector. In order to mitigate and control the described scenario, it is proposed to carry out diagnostic studies and identify the factors that corroborate the occurrence of the frequent scenarios. Among the study of the main factors, we highlight the natural variables, related in the mapping of the susceptibility of the physical environment to the occurrence of the described processes and, among the anthropic, the conditions associated to the vulnerability. The synthesis of the main associated elements allows a broad view of the main risk areas of the basin, offering contribution for the discussion of management and control guidelines.

Orientador: Prof. Dr. Eduardo Lucas Subtil / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Santo André, 2018. / O lançamento de águas urbanas servidas (AUS) sem tratamento causa problemas associados à saúde pública e à deterioração dos recursos hídricos. Neste contexto, os Biorreatores com Membranas Submersas (BRMS) e Biofilme (BRMS-BF), operados sob condições específicas para nitrificação e desnitrificação simultâneas (NDS), são uma opção viável para o tratamento de água AUS e seu potencial reúso. Este projeto de pesquisa teve como objetivos avaliar a remoção de nitrogênio via NDS, caracterizar o processo de fouling das membranas e identificar os principais microrganismos associados ao ciclo do nitrogênio em um sistema piloto BRMS-BF operado em diferentes concentrações de oxigênio dissolvido (OD) para o tratamento de AUS. O volume útil do reator foi de 156 L com módulo de 17 membranas (sintetizadas em fluoreto de vinilideno, PVDF) tipo placa plana de ultrafiltração de 0,1 ?m. O material suporte foi de poliuretano (gel termoplástico). O efluente utilizado foi da residência estudantil e o restaurante universitário da Universidade de São Paulo. Foram propostas duas fases de operação com concentrações de OD acima de 2, e 0,8 mgO2/L. Os valores de temperatura (T), Potencial de Redox (ORP), e pressão transmebranar (PTM) foram monitorados e os de pH, vazão (Q) e OD controlados, por meio de sensores. A aeração foi realizada controlando o fluxo através de rotação por meio de dois difusores de ar de 10 e 15 L/min. Os resultados para a fase I e II apresentaram os valores médios a seguir, respetivamente: T (24 e 23 ?), ORP (186 e -11 mV), PTM (0,02 e 0,04 bar), pH (6,9 e 6,7), Q (22 e 16 L/h), OD (2,2 e 0,9 mgO2/L) e SST (5,7 e 5,6 g/L). A remoção de matéria orgânica (DQO e DBO5 mg/L) e de turbidez foi maior de 96% e de 99%, respetivamente nas duas fases. A remoção de nitrogênio total foi de 33% para a Fase I e 74% na Fase II, apresentando melhoras na remoção a baixa concentração de OD. No entanto, a Fase II apresentou acúmulo de nitirto, que pode estar relacionado com a desnitrificação parcial, devido a ausência de carbono suficiente em presença de baixas concentrações de OD. As comindades de microrganismos observadas perteneceram principalmente ao filo Petrobacteria (abundância relativa > 70% na biomassa suspensa e o biofilme para a Fase I e II). O gênero Nitrospira foi o principal gênero identificado que influenciou o processo de oxidação de nitirito. Não foi encontrada diferença significativa entre os microrganismos presentes segundo o tipo de biomassa e a concentração de OD. Não houve uma redução significativa na permeabilidade das membranas, associada ao fouling, quando a concentração de OD foi reduzida para 0,9 mg/L. / Urban waters served (UWS) without any kind of treatment causes problems which are related to public health and hydric resources deterioration. In this context, the Submerged Membranes Bioreactor (MBRS) and Biofilm (MBRS-BF), operated under specific conditions for simultaneous nitrification-denitrification (SND), are a viable option for UWS treatment and their potential reuse. The aim of this project is to evaluate nitrogen removal via SND, characterize the process of fouling of the membranes and identify the main microorganisms related to nitrogen cycle in a MBRS-BF pilot-system which was operated on different concentrations of dissolved oxygen (DO) for UWS treatment. Reactor useful volume was 156 L with 17-membranes module - (synthesized in a Polyvinylidene Fluoride - PDVF) - 0,1 ?m ultrafiltration flat-plate type. Support material was composed of polyurethane (thermoplastic gel). The used effluent has come as from student residence as USP's food court. Two operation-phases were proposed in which concentration was over 2, and 0,8 mgO2/L. Temperatures values (T), Redox potential (ORP) and trasmembrane pressure(TMP) was monitored as well as pH, leakage (L) and DO was controlled by sensors. Aeration was carried out by controlling flow in rotation through two air diffusers with 10 e 15 L/min capacity. The results for phases I and II performed the following average values, respectively: T (24 and 23), ORP (186 and -11 mV), PTM (0,02 and 0,04 bar), pH (6,9 and 6,7), Q (22 and 16 L/h), OD (2,2 and 0,9 mgO2/L) and SST (5,7 and 5,6 g/L). Organic matters removal (DQO and DBO5 mg/L) and turbidity was bigger, by ranging from 96% to 99%, respectively, in both phases of this operation. Total nitrogen removal was 33% for Phase I and 74% of Phase II, by perfoming best efficiency in concentration of low OD (0,9mgO2/L).However, phase II showed nitrite storage, which can be attributed to partial denitrification, due to absence of carbon enough in OD low concentrations. Observed microorganisms communities belonged to mainly Petrobacteria phylum (relative abundance > 70% in suspended biomass and biofilm for phases I and II). Nitrospira was the main genus found which influenced nitrite oxidation process. It was not found significant difference among these present microorganisms according to their biomass type and DO concentration. There were not any significant reduction on membranes permeability, related to fouling, when DO concentration was reduced to 0,9 mg/L.

Orientadora: Profª. Drª. Giulliana Mondelli / Coorientador. Prof. Dr. Dácio Roberto Matheus / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Santo André, 2018. / Poluentes presentes em um solo contaminado podem ser transportados para áreas próximas, devido aos processos de dispersão de poluentes, principalmente pelo fluxo de águas superficiais e subterrâneas, formando áreas contaminadas não cadastradas, chamadas nesse trabalho de "áreas com contaminação difusa". Com o objetivo de identificar e mapear áreas com contaminação difusa na área delimitada no Projeto Urbano "Eixo Tamanduatehy" (PET), o conceito de base de dados georreferenciados (geodatabase) foi utilizado, com uma formulação em três módulos, source, pathway e receptor. A geodatabase elaborada para este estudo foi alimentada com dados obtidos junto às agências ambientais regionais e locais, à prefeitura do município de Santo André e outras instituições nacionais, com informações sobre a localização dos lotes contaminados, os contaminantes, os aspectos hidrogeológicos, geológico-geotécnicos, além dos aquíferos, córregos e rios da área de estudo. A base de dados também foi alimentada com informações sobre poços de monitoramento as quais foram obtidas a partir de 17 processos, protocolados na Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), referentes às áreas contaminadas na área que abrange o PET. Os resultados indicaram um predomínio de poluição em escala regional por metais, como bário, chumbo, níquel, e também por organoclorados resultantes da degradação do tetracloroetileno (PCE). A partir dos mapas gerados para o fluxo subterrâneo, de isolinhas de concentração e de suscetibilidade à contaminação por metais e solventes halogenados, foi possível indicar sete áreas (regiões) com potencial de contaminação difusa na região do PET. Portanto, com a integração dos dados geoambientais em uma geodatabase, utilizando softwares SIG, o estudo foi capaz de mapear as regiões com grande potencial de contaminação difusa, na área de influência do PET, indicando a aplicabilidade de geodatabase em escala regional para otimizar o manejo dessas áreas contaminadas, como também o planejamento urbano em escala regional. Um mapeamento mais preciso e atualizado poderia ser realizado se uma base de dados georreferenciados nacional com escala de trabalho apropriada estivesse disponível, e se os dados em relatórios de licenciamento ambiental e de gerenciamento de áreas contaminadas fossem padronizados e disponibilizados de forma integrada. / Pollutants in contaminated soils can be transported to surrounding areas due to pollutant dispersion processes, especially by the flow of surface and groundwater, forming unregistered contaminated areas, called "areas with diffuse contamination". To identify the areas with diffuse contamination within the limits of the "Tamanduatehy Axis" Urban Project (PET), a geo-referenced database (geodatabase) concept was used, with a three-module design: source, pathway and receptor. According to data collected from regional and local environmental agencies, Santo André's city hall, and other national institutions, information on the location of contaminated sites, contaminants, hydrogeological and geological-geotechnical aspects, contamination of the aquifers, streams and rivers of the study area were fed into the geodatabase. The database was also created with information from monitoring wells in which seventeen processes of the contaminated sites throughout the PET and registered by CETESB were consulted in order to complement the geo-environmental parameters interpretation. The results indicated a predominance of regional scale pollution by metals, such as barium, lead and nickel, and by organochlorines resulting from the degradation of tetrachlorethylene (PCE). It was possible to map seven areas with potential diffuse contamination in the PET region, based on the interpretation of the underground flow maps, concentration isolines, metals and halogenated solvents contamination susceptibility. Therefore, with the integration of geo-environmental data into a geodatabase using GIS software, the study was able to map the regions with great potential for diffuse contamination in the PET's area of influence, indicating the applicability of the geodatabase on a regional scale to optimize the management of contaminated areas, as well as urban planning on a regional scale. More accurate and upto-date mapping could be done if a national georeferenced database with appropriate work scale was available and if the data in environmental permitting and contaminated area management reports were standardized and made available in an integrated manner

Orientadora: Profª. Drª. Lúcia Helena Gomes Coelho / Coorientadora. Profª. Drª. Roseli Frederigi Benassi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Santo André, 2018. / De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), a água potável segura e o saneamento adequado são fundamentais para a redução da pobreza e para o desenvolvimento sustentável. Entretanto, o aumento da poluição ambiental, o uso excessivo da água sem gerenciamento e a aceleração da eutrofização de corpos hídricos ao longo dos anos tem contribuído para maiores danos à saúde humana e para o desequilíbrio ecossistêmico. Pensando nesse cenário, faz-se necessário desenvolver soluções eficazes e econômicas para o tratamento de efluentes. No presente estudo, foi avaliado um sistema piloto de alagado construído (SAC) com plantas emergentes (Eleocharis sp.) para o pós-tratamento de esgoto sanitário proveniente de uma estação de tratamento de esgoto no município de Arujá - SP. O sistema foi monitorado em duas etapas, sendo a primeira para avaliar o sistema plantado frente ao sistema controle (não plantado) e a segunda, para avaliar o desempenho dos SACs plantados em tempos de detenção hidráulica (TDHs) diferentes, de 2, 4 e 6 dias. Objetivou-se, principalmente, avaliar a eficiência de remoção de nutrientes (N e P), sob elevada condição de oxigenação, em diferentes TDHs e também frente ao SAC controle. O SAC plantado, em geral, obteve remoções superiores em relação ao SAC controle, evidenciando a influência positiva das plantas no sistema. Em relação à etapa II, o SAC operado com TDH = 6 dias foi o que obteve os melhores resultados, com remoções médias de 36,1 % de nitrogênio total, 59,6 % de cor aparente, 62,9 % de turbidez e 78,4 % de Carbono Orgânico Total (COT). Não foi observada influência significativa do TDH na remoção de fósforo total, embora o SAC com maior TDH tenha atingido mais de 74,0 % de remoção em determinado momento. Destaca-se ainda que os níveis de oxigênio dissolvido não foram limitantes para o processo de nitrificação nos SACs, no entanto, podem ter interferido na desnitrificação dos mesmos. Conclui-se, portanto, que o tratamento terciário de efluentes por sistema de alagado construído é viável para remoção de nutrientes, embora parâmetros como oxigênio dissolvido, TDH, manejo das macrófitas e manutenção do substrato devam ser otimizados para melhor desempenho do sistema. / According to the World Health Organization (WHO), safe drinking water and adequate sanitation are the key to poverty reduction and sustainable development. However, the increase of the pollution, extensive use of water without previous planning, and the accelerated eutrophication of water bodies over the years have contributed to further damage to human health and ecosystem imbalance. In this context, it is essential the development and implementation of wastewater treatment systems. In the present study, constructed wetland system (CWS) with emergent plants (Eleocharis sp.) was evaluated for post-treatment of effluent from a wastewater treatment plant in the city of Arujá - SP. The system was monitored in two stages, the first was to evaluate between the system planted and not planted (control system ) and the second phase was made to evaluate the performance of the CWS at different hydraulic retention times (HRT) of 2, 4 and 6 days. The main objective was to evaluate the efficiency of nutrient removal (N and P) under high oxygenation condition in different HRT and also in relation to the control CWS. The planted CWS, in general, obtained superior removals in relation to the control CWS, evidencing the positive influence of the plants in the system. In relation to stage II, the CWS operated with HRT = 6 days was the one that obtained the best results, with mean removals of 36.1 % of total nitrogen, 59.6 % of apparent color, 62.9 % of turbidity and 78.4 % Total Organic Carbon (TOC). No significant influence of HRT was observed in the removal of total phosphorus, although the CWS with greater HRT reached more than 74.0 % of removal at any given moment. It is also worth noting that dissolved oxygen levels were not limiting for the nitrification process in the CWS, however, they may have interfered in the denitrification of the system. It is concluded, therefore, that tertiary effluent treatment by constructed wetland system is feasible for nutrient removal, although parameters such as dissolved oxygen, HRT, macrophyte management and substrate maintenance should be optimized for better system performance.

As microalgas vêm sendo utilizadas na área ambiental nos processos de biomitigação de CO2, uma vez que o utilizam em seu metabolismo para produzirem biomassa celular, a qual pode ser utilizada para fins nutricional e comercial. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo a obtenção de oligossacarídeos prebióticos oriundos de biomassa microalgal por meio de hidrólise fosfórica em diferentes condições moderadas de pH e termopressurização. Foi utilizada biomassa de um cultivo utilizado no sistema de tratamento de efluente gasoso de uma churrascaria de Curitiba, comparativamente com duas biomassas comerciais, Chlorella vulgaris e Spirulina platensis. Foram realizadas análises microscópicas e físico-químicas para a caracterização das biomassas, tais como umidade, cinzas, teor de carboidratos, lipídeos e proteínas. A partir da massa lipídica total foram realizadas transesterificações alcalinas e os resultados analisados por métodos cromatográficos, antes e após clarificação dos ésteres metílicos. A título de comparação inicial com as biomassas in natura, as biomassas passaram por pré-tratamentos: remoção dos lipídeos com organossolventes, purificação da parede celular com detergente SDS (Sódio Dodecil Sulfato) e recuperação do resíduo polimérico extraído pelo detergente. Estas biomassas derivadas bem como as integrais foram hidrolisadas em termopressurizador a 4,5 atm (156 oC), utilizando ácido fosfórico a pH 2,0 ou controles com água (solvólise). Adicionalmente foram realizados ensaios enzimáticos com α-amilase e β-1,3 glucanase nos oligossacarídeos resultantes dos hidrolisados fosfóricos das biomassas in natura. Com as três biomassas de microalgas in natura foi realizado planejamento fatorial 32, frente às variáveis ácido fosfórico (pH 2,5, 2,0, e 1,5) e pressão atmosférica (3 atm – 147 oC, 4,5 – 156 oC e 6,0 atm – 175 oC). Para todos os hidrolisados foram analisados pH após a hidrólise, teor de açúcar redutor e de açúcar total e perfil cromatográfico. Os oligossacarídeos obtidos foram utilizados como fonte de carbono para o cultivo de microrganismos probióticos, Bifidobacterium animalis e Lactobacillus casei, para avaliação do crescimento, pH e produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC). Os resultados indicaram que apesar de ter sido inoculada uma cepa de C. vulgaris no sistema de fotobiorreatores de mitigação de CO 2 da churrascaria, não se instalou um cultivo puro e, portanto, foi denominado de mescla Devons. O componente majoritário para todas as biomassas foi proteína, sobretudo para S. platensis (59,5 %). As transesterificações alcalinas mostraram a eficiência no processo, indicando semelhança no perfil da cromatografia gasosa da mescla Devons e C. vulgaris. O tratamento com SDS mostrou maior eficiência na remoção de proteínas, sobretudo em S. platensis. As hidrólises das biomassas pré-tratadas mostraram maior teor de oligossacarídeos na amostra in natura para mescla Devons, deslipidificada e tratada com SDS para C. vulgaris e semelhança entre a in natura e os dois primeiros tratamentos para S. platensis. Os resultados dos ensaios enzimáticos indicaram predominância de oligossacarídeos oriundos de laminarina (β-1,3 glucana), portanto prebióticos e resistentes à ação amilásica do trato gastrointestinal (TGI) superior. Os resultados do planejamento fatorial mostraram que a biomassa in natura de S. platensis foi a que apresentou os melhores resultados de hidrólise em quantidade de açúcar liberado, seguida da biomassa de mescla Devons e C. vulgaris. As melhores condições de produção e pureza de oligossacarídeos foram próximas ao ponto central do planejamento fatorial. Os cultivos dos probióticos utilizando os hidrolisados fosfóricos permitiu o crescimento das baterias benéficas (Lactobacillus e Bifidobacterium), e diferenças no pH, bem como na produção de AGCC, sobretudo ácido lático, monitorado por cromatografia líquida. Portanto, este trabalho mostra que foram produzidos oligossacarídeos prebióticos a partir do tratamento fosfórico da biomassa de microalgas, resultando uma nova aplicação em potencial de tal biomassa formada a partir do CO2 e outros componentes voláteis presentes no efluente gasoso da churrascaria. / Microalgae have been utilized in the environmental area in CO2 biomitigation processes as they use it in their metabolism for the production of cellular biomass, which can then be utilized for nutritional and commercial purposes. Within this scope, the current research elected as the main objective, the obtention of nutraceutical oligosaccharides from microalgae biomasses through a phosphoric acid hydrolysis under different and moderated pH and thermopressurization conditions. One biomass, coming from a gaseous effluent treatment system from a steakhouse was compared to commercial biomasses, Chlorella vulgaris e Spirulina platensis. Microscopic and physicochemical analyses were carried for these biomasses characterization, namely moisture, ashes, carbohydrates, lipids and protein contents. Alkaline methyl transesterifications were realized in the total lipid fractions and then the corresponding products analyzed by chromatographic methods. As compared to the native biomasses, they were subjected to pretreatments: organic solvents removal of lipids, cell wall purification with detergent SDS (Sodium Dodecyl Sulphate) and recovery of polymeric molecules of the later extracts. These derived biomasses fractions, as well as the whole ones were partially or totally hydrolyzed with thermopressurization at 4.5 atm (156 °C) using diluted phosphoric acid at pH 2 or with water as controls (solvolysis). Enzyme assays were further performed with α- amylase and β-1,3 glucanase in the phosphoric acid hydrolyzed oligosaccharides from native biomasses. A 32 factorial design was carried out with the three samples of whole microalgae biomasses, considering the variables phosphoric acid pH (2.5, 2.0, e 1.5) and atmospheric pressure (3 atm – 147 oC, 4.5 – 156 oC and 6.0 atm – 175 o C). For all hydrolysates were analyzed pH after hydrolysis, total and reducing sugar contents and chromatographic profiles. The resulting oligosaccharide samples were offered as carbon source for the culture of probiotic microorganisms Bifidobacterium animalis e Lactobacillus casei for the evaluation of bacterial growth and short chain fatty acids (SCFAs) production. Overall results indicated that irrespective to the pure native of the C. vulgaris inoculum into the CO2 mitigation system of the steakhouse, a pure massive biomass did not result and hence the designation of Devons’ blend for. The major component of microalgae biomasses was protein, above all for S. platensis (59.5 %). Alkaline transesterification showed the efficiency of the process, indicating similarity among the methyl esters arising either from C. vulgaris or the Devons’ blend as analyzed by gas chromatography. SDS treatment was more efficient for protein removal in the case of S. platensis biomass. The pretreated biomasses once hydrolysed displayed higher oligosaccharide contents for the Devons’ blend native, C. vulgaris delipidified and SDS-treated sample as well some similarity between native and both pretreatments in the case of S. platensis. The enzymatic assay indicated predominance of laminarin oligosaccharides (β-1,3 glucan), therefore prebiotics are resistants to amylasic action in upper gastroinstestinal tract. The factorial design showed that the particular S. platensis native biomass led to the best result of hydrolysis to reducing simple and oligosaccharidic sugars, then decreasingly followed by the Devons’ blend and C. vulgaris and the best conditions for the production and purity of the oligosaccharides were close to the central point of the factorial design. Probiotic cultures from the phosphoric acid hydrolysates allowed the Lactobacillus and Bifidobacterium, beneficial bacteria growth, pH differences and short chain fatty acids production, above all, lactic acid, as monitored by high performance liquid chromatography. Therefore, this research indicated the feasibility of nutraceutical or prebiotic oligosaccharide production from microalgae biomasses, thus revealing a novel technological destination for these particular biomasses and fractions, once formed at the expense of CO2 and other volatile components from the gaseous effluent from a steakhouse.

Os problemas socioambientais fundamentam-se em uma crise de valores, onde a incorporação de atitudes pro ambientais é primordial. Nesse sentido, os processos educativos são importantes para impulsionar as transformações necessárias para a sobrevivência da sociedade e podem ser desenvolvidos tanto na educação formal quanto na educação não formal. Há a necessidade de trazer conhecimento e de sensibilizar os jovens quanto à importância das questões ambientais, contribuindo para que desenvolvam um posicionamento crítico face à crise detectada. A Educomunicação, que tem como um de seus compromissos a produção participativa de conteúdo, apresenta-se como uma alternativa de ferramenta para a realização de intervenções que favoreçam a preservação dos recursos naturais. Esta pesquisa foi realizada em Instituto de Assistência Social de Curitiba, com 52 jovens de idades entre 14 e 17 anos em seu período de contraturno escolar. O objetivo da proposta visou desenvolver, aplicar e avaliar metodologias de educação ambiental, utilizando ferramentas de Educomunicação socioambiental para a promoção de informação e sensibilização quanto a questão dos resíduos sólidos nos corpos d’água. Foi desenvolvida a partir de uma abordagem mista (quantitativa e qualitativa), utilizando os princípios metodológicos da pesquisa-ação, através de um diagnóstico inicial de percepção ambiental, nível de conhecimentos e atitudes referentes ao tema. Como também, a análise de seus resultados para planejamento e elaboração das atividades respeitando uma sequência lógica para apreensão de novos conhecimentos. As intervenções abordaram teorias e práticas sendo denominadas oficinas. Estas, utilizaram procedimentos adequados para suas realizações que consistiram em palestras, discussões, atividades de campo, programas de rádio, registro por fotografias e filmagens, criação de páginas na rede social e evento. Os materiais textuais e audiovisuais produzidos serviram como subsídios para as produções de Educomunicação socioambiental visando instigar a percepção ambiental do jovem e da sociedade sobre a poluição de rios por resíduos sólidos. As informações e conhecimentos adquiridos durante o percurso do desenvolvimento, foram o suporte para a compilação dos saberes sobre os efeitos da interferência humana nos sistemas aquáticos, e, de sensibilização para inserção de atitudes sustentáveis, como por exemplo, a separação seletiva de resíduos sólidos e seu correto descarte. Sendo todo o processo desenvolvido através do diálogo, participação, da expressão e criatividade dos sujeitos envolvidos na pesquisa. / Environmental problems are founded in a crisis of values, where the incorporation of environmental attitudes is an urgent need. In this sense the educational processes are essential to boost the transformations necessary to the survival of society and these processes can occur both in formal education and in non-formal education. No need to bring knowledge and raise awareness among young people about the importance of environmental issues, helping to develop a critical attitude before the socio-environmental crisis. The Educommunication that has as one of its commitments participative content production, is presented as a possible tool for the realization of social and environmental interventions.This survey was conducted with 52 people aged between 14 and 17 years during their period of school hours in the Institute of Social Assistance located in the city of Curitiba, Parana state. The research objective aimed to develop, implement and evaluate methods of education, using tools of environmental educational and communication. Such activity was focused on promoting information and awareness related to the impact of solid waste on water bodies. It was developed from a mixed approach (quantitative and qualitative), the methodological principles of action research through an initial diagnosis of environmental perception, level of knowledge and attitudes related to the subject. The analysis of such results was utilized for planning and preparation of activities with a logical construction of knowledge. The interventions addressed theories and practices known as “Oficinas”. This strategy used proper procedures that consisted of lectures, discussions, field activities, radio programs, photographs and footage, events and the creation of pages on social networking to achieve the aimed results. All textual and audiovisual material produced served as subsidies for production of environmental educational communication with the objective of instilling environmental awareness on young pelople and society about pollution of rivers by solid residues. The information and knowledge gained during the research has supported the compilation of knowledge on the effects of human interference in aquatic systems as well as on raising awareness of sustainable attitudes. Thus, the whole process has enabled the dialogue, participation, expression, creativity and reasoning of the subjects involved in the research.