As estações de tratamento de água - ETAs são fundamentais para a melhoria do saneamento ambiental de um país. No Brasil, a avaliação dos impactos ambientais negativos em ETAs se limita normalmente aos resíduos gerados no tratamento da água. As alterações ambientais decorrentes da construção e operação são desconsideradas na escolha das tecnologias, fato que podem prejudicar o alcance da sustentabilidade ambiental. O trabalho desenvolveu um método baseado na adaptação do Método Battelle-Columbus visando a seleção das tecnologias de tratamento de água e dos seus resíduos conforme o critério de impacto ambiental mínimo. O método é válido para comunidades brasileiras de pequeno e médio porte, as quais podem ser beneficiadas com vazões de projeto das ETAs entre 10 L/s e 100 L/s. As combinações dos processos e operações de tratamento nas ETAs e estações de tratamento dos resíduos- ETRs- para cinco diferentes vazões de projeto (10, 20, 40, 70 e 100 L/s) possibilitaram a avaliação de 205 projetos - 180 projetos extraídos de Sabogal Paz (2007; 2010) e 25 elaborados nesta pesquisa com o filtro ascendente em areia grossa na ETA de dupla filtração (DF2). Apenas os impactos ambientais negativos foram considerados na avaliação ambiental. A estimativa da magnitude de cada aspecto ambiental foi baseada nos quantitativos referentes à construção (requerimentos de área, concreto, chapa de aço, meio filtrante e camada suporte) e operação (consumo de energia elétrica e produtos químicos, geração de resíduos líquidos e sólidos) das ETAs e ETRs. Os resultados foram condizentes com a literatura, pois as ETAs menos robustas apresentaram um menor potencial de degradação e as tecnologias com maior área de implantação e consumo de energia elétrica foram mais impactantes. De fácil interpretação, o método é uma ferramenta que auxilia na tomada de decisão das ETAs a serem instaladas nos municípios brasileiros e que contribui para a mudança na abordagem normalmente adotada na seleção das tecnologias de tratamento de água. Com a questão ambiental como parte integrante do processo de escolha, uma visão mais abrangente e sustentável é alcançada para o setor de saneamento no país. / The water treatment plants (WTPs) are fundamental for the improvement of the environmental sanitation in a country. In Brazil, the negative environmental impacts assessment is usually limited in to the sludge produced in water treatment processes. Environmental impacts that occur during construction and operation of water treatment plants are not considered in the selection of technologies, what might prejudice the achievement of environmental sustainability. This research has developed a method based on the adaptation of the Method Battelle-Columbus to select the technologies for water treatment and sludge, according to the minimum environmental impact criteria. The method is effective for small and medium Brazilian communities of the country that can benefit with project flows that uses project flows of WTP between 10 and 100 L/s. Combinations of treatment processes and operations in WTPs and in waste treatment plants, for five different project flows (10, 20, 40, 70 and 100 L/s) enabled the evaluation of 205 projects- 180 projects according to Sabogal Paz (2007, 2010) and 25 projects were elaborated in this research with coarse sand upflow filter on the WTP of double filtration (DF2). Only the negative environmental impacts have been considered in the environmental assessment. The estimation of the magnitude of each environmental aspect was based on quantitative concerning the construction (area requirements, concrete, steel, filter media and support layer) and operation (electric energy consumption and chemicals, liquid and solid residue generation) of WTPs and waste treatment plants. The results were consistent with the literature because the less robust WTPs had a lower potential of degradation and the technologies with greater implantation area and electric energy consumption were more impactful. Easy to be interpreted, the method is a tool that can assist in decision making of WTPs to be installed in Brazilian municipalities and contributes to the change in the approach usually adopted in the technologies selection. On the integration of environmental issues as part of the selection process, a more comprehensive and sustainable solution is achieved to the sanitation sector in the country.

A flotação por ar dissolvido é atualmente muito utilizada e reconhecida como uma técnica eficiente para o tratamento de águas para abastecimento. Diversos estudos vêm sendo realizados para aprimoramento desta técnica e das características físicas das unidades, dentre estes o estudo do emprego de ferramenta de simulação computacional do escoamento (CFD) para melhor compreensão da estrutura de escoamento dentro dos tanques e da influência de diversos parâmetros no processo, de modo a auxiliar nas etapas de projeto e melhorias das unidades. Neste contexto, o presente trabalho propôs a verificação do potencial de utilização da ferramenta computacional CFD para representação do escoamento em uma unidade piloto de flotação por ar dissolvido de grande porte. A pesquisa foi dividida em cinco etapas: as Etapas I e II compreenderam a validação dos modelos adotados através da variação do diâmetro de microbolhas e comparação com resultados experimentais de ADV de Escher (2011), na Zona de Separação, e de Patrizzi (2005), em ambas as zonas do reator; na Etapa III, foram realizadas quatro simulações com uma das configurações da Etapa I, variando a condição de contorno de superfície e de saída do flotador, de modo a calibrar o modelo; na Etapa IV, foram realizadas cinco simulações com um dos modelos da Etapa III, variando a geometria da unidade para análise da influência destas na estrutura de escoamento; e, finalmente, na Etapa V, uma mesma configuração de operação e geometria foi empregada em três variações do modelo, por meio de mudanças na condição de contorno de saída e na abordagem Eulerian-Eulerian ou Eulerian-Lagrangian. Nas Etapas I, II e V, a superfície d\'água foi modelada como parede porosa sem atrito (permitindo a saída do ar), nas Etapas III e IV, esta foi modelada como superfície livre. Além dos resultados experimentais de ADV das autoras citadas, foram utilizados como base para avaliação dos resultados numéricos, os valores de concentração de ar e gradiente de velocidade. Os resultados mostraram que as simulações com parede porosa subestimaram os vetores de velocidade próximos à superfície, porém apresentaram resultados de concentração de ar próximos ao esperado. Em contrapartida, as simulações com superfície livre foram capazes de reproduzir melhor a turbulência próxima à superfície d\'água, entretanto, não descreveram bem a concentração de microbolhas no meio líquido. / The dissolved air flotation is currently widely used and recognized as an effective technique for the treatment of water for supply. Several studies have been conducted to perfect this technique and the physical characteristics of units, among them the application of computational flow simulation (CFD) to better understand the flow structure inside the tanks and the influence of various parameters on the process, to aid in the design steps and improvements of the units. In this context, the present study aimed to verify the potential use of CFD computational tool to represent the flow in a large scale pilot unit of dissolved air flotation. The research was divided into five stages: Stages I and II comprised the validation of the adopted models by varying the diameter of microbubbles and comparison with experimental results of ADV from Escher (2011), in the Separation Zone, and Patrizzi (2005) in both reactor zones; in Step III, four simulations were carried out with a group of settings of Step I, varying boundary conditionsof the surface and outlet of the flotation unit, in order to calibrate the model; in Step IV five simulations were performed using one of the models of Step III, varying the geometry of the unit to analyze the influence on the flow structure; and finally, in Step V, the same geometry and operating configuration was tested in three variants of the model, by changingboundary conditions and outlet in Eulerian-Eulerian or Eulerian- Lagrangian approaches. In Steps I, II and V, the water surface was modeled as a frictionless porous wall (allowing air to scape), while in Steps III and IV, it was modeled as a free surface. In addition to the ADV experimental results of cited authors, were also used as basis for evaluating the numerical results, values of air concentration and velocity gradient. The results showed that simulations with porous wall underestimated the velocity vectors near the surface, although, these results showed air concentration close to expected values. In contrast, simulations with free surface were able to better represent the turbulence near the water surface, however, were unable to describe the concentration of microbubbles in the liquid medium.

Por suas características fisiológicas, cianobactérias se adaptam rapidamente em sistemas eutrofizados e geralmente predominam na comunidade fitoplanctônica. O crescimento excessivo desses microrganismos resulta em dificuldades e acréscimo nos custos do tratamento de água para consumo humano. Além da rápida colmatação dos filtros devido à grande massa orgânica, atribuição de cor e sabor, cianobactérias podem se apresentar tóxicas, liberar na água metabólitos nocivos e também serem precursoras na formação de subprodutos. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de remoção da cianobactéria Microcystis sp por pré-oxidação com cloro, coagulação com sulfato de alumínio, filtração direta e pós-cloração em escala de bancada, baseando-se nos parâmetros de turbidez, contagem celular, distribuição de tamanho e contagem de partículas, carbono orgânico dissolvido e subprodutos organoalogenados. Para atingir tal objetivo foi necessária a realização de experimentos para determinação da dosagem e do tempo de contato de cloro livre e a construção de diagramas de coagulação-filtração. Paralelamente foi determinado o Potencial de Formação de Trialometanos. A presença de cianibactérias não pareceu favorecer a formação de subprodutos indesejados da cloração. O ensaio final foi realizado com pré-cloração, coagulação, filtração e pós-cloração. Para a água pré-clorada com 2,5 mg/L de cloro livre, coagulada com 4 mg/L de sulfato de alumínio comercial, filtrada em areia com tamanho de grãos entre 0,3 a 0,59 mm e pós-clorada com 3,0 mg/Lde cloro livre, a turbidez reduziu de 2,89 para 0,36 uT, redução de 88%. A contagem celular mostrou decréscimo de 99,98% e a contagem de partículas reduziu 96,3% na faixa de tamanho de 3 a 20 \'mü\'m. Também foi observado aumento do carbono orgânico dissolvido com o aumento da dosagem de cloro livre. / Because of their physiological characteristics, cyanobacteria are able to adapt themselves quickly in eutrophic systems and are usually predominant in water bodies. The excessive growth of these organisms results in an increase in water treatment costs and other problems. Beside faster filter clogging due to the large amounts of cyanobacteria, these organisms may be toxic, release toxic metabolites and act as nuisance subproducts precursors. The aim of this work is to evaluate Microcystis sp cyanobacteria removal efficiency by chlorine preoxidation, aluminum sulfate coagulation, direct filtration and post-chlorination in bench-scale experiments. The removal efficiency was evaluated based on turbidity, cell counts, particle size distribution, dissolved organic carbon and halogenated organic subproducts. To reach the objectives it was first necessary to do experiments to determine free chlorine dose and contact time and also prepare coagulation-filtration diagrams. The trihalomethane formation potential was also determined, showing the presence of cyanobacteria did not contribute to subproduct formation. The final test, involving prechlorination, coagulation, filtration and post-chlorination, showed excellent Microcystis sp removal results. For prechlorinated water with 2,5 mg/L of free chlorine, coagulated with 4 mg/L of aluminum sulfate, filtered in a sand bed with grain size between 0,3 and 0,59 mm and post-chlorinated with 3,0 mg/L of free chlorine, turbidity was reduced from 2,89 to 0,36 uT, a 88% decrease. Cell count showed a 99,98% decrease and the particle count was reduced in 96,3% in the size range of 3 to 20 \'mü\'m. An increase in dissolved organic carbon related to the increase in the free chlorine dose was also noted.

A presença do óleo pode trazer graves problemas ambientais quando lançado em corpos dágua. A remoção de óleos e graxas de efluentes industriais, principalmente quando na forma emulsificada ainda é um desafio para o tratamento de efluentes industriais. Argilas quimicamente modificadas com sais quaternários de amônio podem ser uma alternativa para o tratamento de efluentes oleosos por apresentarem características organofílicas, podendo desta forma ser utilizadas como material adsorptivo. O presente trabalho estuda a aplicabilidade de uma argila organofílica granular, seja de forma simples ou em combinação com carvão ativado granular, como meio filtrante para a remoção de óleos e graxas de dois efluentes industriais reais oriundos de uma indústria de laminação a frio e uma indústria automobilística. Ambos os efluentes apresentam concentrações baixas de óleos e graxas, variando entre 5 e 30 mg/l de óleos e graxas, entretanto, estes valores não estão sempre em concordância com a legislação vigente. A análise gravimétrica de óleos e graxas não forneceu dados confiáveis, entretanto, foi possível observar uma redução da concentração de carbono orgânico total (COT) após o tratamento com a argila organofílica granular. A redução da concentração de COT foi ainda maior após o tratamento do efluente com a composição Argila Organofílica Granular seguida de Carvão Ativado Granular. Tal composição é a mais recomendada, pois garante bons resultados, além de aumentar a vida útil do carvão ativado. / The presence of oil in rivers, lakes and oceans can cause serious environmental hazards. The removal of oil and grease from industrial effluents, especially in its emulsified form, is still a challenge for the industrial wastewater treatment sector. Clays chemically modified with quarternary ammonium salts can be an alternative for the treatment of oily wastewater. Given its organophilic characteristics these organoclays can be used as adsorptive media. The present study evaluates the applicability of a granular organoclay, be it in its simple form, or combined with activated granular charcoal, as a filtration medium for the oil and grease removal of two industrial effluents. Both effluents, one of a cold lamination industry and one of an automotive industry, have low oil and grease concentrations, between 5 and 30 mg/L, however these concentrations do not always comply with local directives. The data obtained by the gravimetric Oil and Grease analysis were not reliable, however it was possible to observe a reduction in the Total Organic Carbon (TOC) concentration of the effluent treated with the granular organoclay. It was also observed that the TOC concentration of the effluent was even larger when the effluent was treated with the composition, granular organoclay (GOC) followed by granular active charcoal (GAC). Thus, the composition GOC followed by GAC is the most recomended, for it garantees reliable results and enhances the GAC lifespan.

A necessidade de gestão e controle otimizados dos processos está cada vez mais presente nos dias atuais. Assim sendo, devido também à exigência de integrar tais processos aos diversos setores da economia, têm-se exigido respostas cada vez mais eficientes da engenharia da automação. Os recursos hídricos do planeta e os respectivos processos de tratamento e distribuição também têm sido alvo de pesquisas destinadas ao desenvolvimento de novas tecnologias e metodologias de automação para melhorar a eficiência dos sistemas de controle e gestão. Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova proposta sistêmica de gestão de sistemas de tratamento de água com base nos atuais desenvolvimentos científicos e tecnológicos da instrumentação inteligente e das redes de campo. Assim sendo, esperase contribuir para a otimização operacional de sistemas de tratamento de água, uma vez que uma plataforma de automação mais poderosa permitirá implementar algoritmos de controle mais rigorosos e eficientes. / The need for optimized process management and control is increasingly present nowadays. Therefore, due to the necessity of integrating such processes into several economic segments, there is a pressing demand for more efficient responses from the automation engineering sector. The planet?s water resources and respective water treatment and supply processes have also been the subject matter of research for the development of new automation technologies and methodologies to improve the efficiency of control and management systems. This study submits a new systemic management approach for water treatment systems based on the current scientific and technological development of intelligent instrumentation and field networks. Therefore, this study intends to contribute to the operational optimization of water treatment systems since a more powerful automation platform will enable the implementation of more strict and efficient control algorithms.

Lodos de duas Estações de Tratamento de Água (ETA) que utilizam cloreto férrico (ETA-Paiol-ETA-1) e sulfato de alumínio (ETA-SAAE-ETA-2) como coagulantes, foram caracterizados físico-quimicamente em duas estações do ano (chuvosa e seca) e submetidos a testes de toxicidade aguda com microcrustáceos (Daphnia similis), quironomídeos (Chironomus xanthus) e peixes (Hyphessobrycon eques) e de toxicidade crônica com microcrustáceos (D. similis). Observou-se ainda os efeitos destes lodos na comunidade bentônica dos corpos d\'água que recebem os lançamentos das ETAs. Os efeitos dos lodos nos testes de toxicidade aguda foram observados em relação a mortalidade, e, quanto aos testes de toxicidade crônica, observou-se os efeitos na reprodução (número de neonatas) e na mortalidade. Em geral, os lodos das duas ETAs não causaram toxicidade aguda aos organismos-teste, ocorrendo apenas indícios de toxicidade. O lodo da ETA que utilizava cloreto férrico causou toxicidade crônica, que foi observada na reprodução (baixo número de neonatas) e na alta taxa de mortalidade, enquanto que o lodo da ETA que utilizava sulfato de alumínio causou toxicidade crônica evidenciada apenas em relação a reprodução. Os lodos causaram efeitos adversos à fauna bentônica, evidenciados pela predominância de Diptera nos pontos de lançamento das ETAs nos corpos receptores. Constatou-se ainda a variação temporal na caracterização dos lodos em relação aos parâmetros: pH, turbidez, série de sólidos, nutrientes (N e P) e metais (AI, Mn e Fe), sendo que estes, juntamente com a DQO, foram identificados como os principais parâmetros que aumentam a degradação dos corpos receptores que recebem os lançamentos dos efluentes das ETAs. Portanto, a disposição \"in natura\" dos efluentes das ETAs prejudica à biota aquática e compromete a qualidade da água e do sedimento dos corpos receptores. / Sludges from two water treatment plants, which use ferric chloride (ETA-Paiol-ETA-1) and alum (ETA-SAAE-ETA-2) as coagulants were characterized physicall y and chemically at two seasons (wet and dry). The sludge was subjected to acute toxicity tests to cladoceran (Daphnis similis), midges (Chironomus xanthus) and fishes (Hyphessobrycon eques) and chronic toxicity tests using clacloceran (D. similis). It also was observed the impact of discharged sludge on benthic communities in surface waters at two water treatment plants. Acute toxicity tests evaluated sludge effects on mortality, while chronic toxicity tests assessed effects on reproduction and mortality. In general, sludges from two water treatment plants did not show acute toxicity on organisms-test, only toxicity traces. Ferric chloride sludge showed chronic toxicity on lower brood production and high mortality rate. Alum sludge showed chronic toxicity only on brood production. Sludges from water treatment plants caused detrimental effects to benthic macroinvertebrate communities. This effect was determined by Diptera predominance at bodies receiving discharge from water treatment plants. The turbidity, solids series, nutrients (N and P) and metals (Al, Mn and Fe) in the sludge vary when experiments are carried out in the dry and wet season. Together with COD, there were the main parameters that cause the increase in degradation of bodies receiving discharge from water treatment plants. Thus the disposal of \"in natura\" effluents from water treatment plants damages aquatic biota and affects receiving bodies water and sediment quality.

Os processos de separação por membranas, especialmente a microfiltração e a ultrafiltração, são tecnologias emergentes para o tratamento de águas de abastecimento pela possibilidade de obtenção de águas com melhor qualidade em estações de tratamento mais compactas, de fácil automação, com menor geração de lodo e custo competitivo em relação ao sistema convencional de tratamento. A presente pesquisa avaliou o desempenho do processo de ultrafiltração no tratamento de água na ETA Alto da Boa Vista, que se utiliza do processo convencional tratando água do Reservatório Guarapiranga, manancial degradado da Região Metropolitana de São Paulo, sob os pontos de vista do desempenho operacional de produção de água e remoção de contaminantes. Tendo como água bruta, a água decantada da ETA ABV, o sistema operou por 2995 horas e 40 minutos, de agosto de 2009 a janeiro de 2010, produzindo com fluxo médio normalizado de 24,3 ± 2,2 L.h-1.m-2, pressão transmembrana de 94,2 ± 6,6 kPa e recuperação de 90,6 ± 0,9%. Foram analisados 13 pares de amostras de alimentação e permeado que indicaram a rejeição de COT de 11,2±8,6% (permeado=2,18±0,20 mg.L-1) , cor aparente 57,5±15,4% (permeado=2±2 mg.L-1 Pt- Co), condutividade elétrica 2,2±1,3% (permeado=138,2±17,8 S.cm-1), turbidez 92,7±4,5% (permeado=0,040±0,010 uT) e substâncias com absorção de radiação UV em 254nm 19,7±8,2% (permeado=0,025±0,008 cm-1). Em uma única amostra analisada, a rejeição a coliformes totais foi de 100%. Não foram detectados coliformes termotolerantes. Em 22/01/2010 foram coletadas amostras de alimentação e permeado para análise segundo Portaria 518 do Ministério da Saúde que indicou rejeição da contagem de bactérias heterotróficas de 98,98%, fluoretos de 36,49%, trihalometanos totais de 30,91%, alumínio total de 100%, cloretos de 20,29%, manganês total de 14,29% e sódio total de 0,81%. Em comparação com a água de abastecimento produzida na ETA ABV, a água do permeado da ultrafiltração apresentou qualidade melhor especialmente em relação à turbidez. / Membrane processes, specially microfiltration and ultrafiltration, are emerging technologies for drinking water treatment due the possibility for producing high quality water through compact treatment plants that are easier to automate with reduced sludge production and cost competitive compared with conventional processes. In this research it had been evaluated the ultrafiltration performance for water treatment at Alto da Boa Vista Water Treatment Plant that runs with conventional process, in São Paulo Metropolitan Region, from the viewpoints of water production and contaminants removal. An UF pilot plant was operated during 2995 hours and 40 minutes from August 2009 to January 2010 treating water from sedimentation tanks outlet. The UF pilot plant was able to operate with normalized flux of 24,3 ± 2,2 L.h- 1.m-2, transmembrane pressure of 94,2 ± 6,6 kPa and water recovery of 90,6 ± 0,9%. A total of 13 pairs of samples from feed and permeate were analyzed. The results were TOC rejection of 11,2±8,6% (permeate=2,18±0,20 mg.L-1), apparent color of 57,5±15,4% (permeate=2±2 mg.L-1 Pt-Co), conductivity of 2,2±1,3% (permeate=138,2±17,8 S.cm-1), turbidity 92,7±4,5% (permeate=0,040±0,01 uT) and UV 254nm 19,7±8,2% (permeate=0,025±0,008 cm-1). In an unique sample analysed for total coliforms, the rejection was 100%. Faecal coliforms were not detected in this sample. A sample of feed and permeate was collected at 01/22/2010 for analyses according to Portaria 518 (Brazilian drinking water regulations) that resulted in heterotrophic bacteria rejection of 98,98%, fluoride of 36,49%, total THM of 30,91%, total aluminium of 100%, chloride of 20,29%, total manganese of 14,29% and total sodium of 0,81%. In comparison with drinking water produced at Alto da Boa Vista WTP, the permeate of UF pilot plant was better in quality specially in terms of turbidity.

A escassez de água nos grandes centros urbanos deve se agravar nos próximos anos. Novas fontes de água são necessárias para suprir a demanda. Nas cidades não há disponibilidade de terrenos para construção de estações de tratamento de águas e esgotos convencionais. Por isso, são necessários novos processos de tratamento. Processos de separação por membranas como osmose reversa e eletrodiálise são usados na dessalinização de águas e efluentes. Para a realização do estudo foi montada unidade de eletrodiálise em escala de laboratório. Na montagem selecionaram-se equipamentos que fossem resistentes à salinidade das soluções. As bombas magnéticas deveriam, ainda, superar a perda de cargas causada pelas membranas. As membranas foram adquiridas no exterior; os equipamentos, no mercado local. Os experimentos foram realizados em duas etapas: exploratória e comparativa. Eles seguiram os planejamentos de fatorial e do tipo Doehlert, respectivamente. Estudou-se a dessalinização de soluções aquosas unitárias (NaCl, Na2SO4, MgCl2 e KCl), com salinidade similar à água marinha (3,5%). Obtiveram-se como respostas os fluxos de sal, de água e consumo de energia em função dos fatores envolvidos no processo. Análises estatísticas propiciaram relacionar os fatores estudados com os resultados empíricos. Os fluxos salinos são proporcionais às densidade de corrente aplicadas e não apresentaram diferenças significativas entre si. Observou-se que o fluxo de água é relevante pelo mecanismo de solvatação de íons removidos e pela osmose. O consumo de energia é proporcional à densidade de corrente e maior para os sais bivalentes. / Water shortage in urban centers is expected to get worse in the next years. New water sources are necessary to meet demand. At urban area there are no available lands to build conventional water and sewage treatment plants. Therefore, new treatment processes are needed. Membrane processes like reverse osmosis and electrodialysis are used in water and wastewater desalination. A lab-scale electrodialysis unit was assembled for the study, based on a stack of electrodialysis membranes and support components that are capable of resisting solution salinity. The membrane stack was imported; the other equipment, obtained locally. The experiments were divided in two phases: exploratory and comparative. The experiments followed factorial and Doehlert designs, respectively. The desalination of aqueous solutions containing different inorganic salts (NaCl, Na2SO4, MgCl2 e KCl) in seawater salinity (3.5% mass) was studied. The responses were the salt and water fluxes and energy consumption in function of the processes variables selected. By means of a statistical analysis, it was possible to obtain the correlations for the studied factors based on the experimental results. The salt fluxes are proportional to the applied current density and they are not significantly different for the salts included in the study. It was observed that the water fluxes are relevant due to solvation of removed ions and osmosis. The energy consumption is proportional to current density and is larger for bivalent salts.

As estações de tratamento de água - ETAs são fundamentais para a melhoria do saneamento ambiental de um país. No Brasil, a avaliação dos impactos ambientais negativos em ETAs se limita normalmente aos resíduos gerados no tratamento da água. As alterações ambientais decorrentes da construção e operação são desconsideradas na escolha das tecnologias, fato que podem prejudicar o alcance da sustentabilidade ambiental. O trabalho desenvolveu um método baseado na adaptação do Método Battelle-Columbus visando a seleção das tecnologias de tratamento de água e dos seus resíduos conforme o critério de impacto ambiental mínimo. O método é válido para comunidades brasileiras de pequeno e médio porte, as quais podem ser beneficiadas com vazões de projeto das ETAs entre 10 L/s e 100 L/s. As combinações dos processos e operações de tratamento nas ETAs e estações de tratamento dos resíduos- ETRs- para cinco diferentes vazões de projeto (10, 20, 40, 70 e 100 L/s) possibilitaram a avaliação de 205 projetos - 180 projetos extraídos de Sabogal Paz (2007; 2010) e 25 elaborados nesta pesquisa com o filtro ascendente em areia grossa na ETA de dupla filtração (DF2). Apenas os impactos ambientais negativos foram considerados na avaliação ambiental. A estimativa da magnitude de cada aspecto ambiental foi baseada nos quantitativos referentes à construção (requerimentos de área, concreto, chapa de aço, meio filtrante e camada suporte) e operação (consumo de energia elétrica e produtos químicos, geração de resíduos líquidos e sólidos) das ETAs e ETRs. Os resultados foram condizentes com a literatura, pois as ETAs menos robustas apresentaram um menor potencial de degradação e as tecnologias com maior área de implantação e consumo de energia elétrica foram mais impactantes. De fácil interpretação, o método é uma ferramenta que auxilia na tomada de decisão das ETAs a serem instaladas nos municípios brasileiros e que contribui para a mudança na abordagem normalmente adotada na seleção das tecnologias de tratamento de água. Com a questão ambiental como parte integrante do processo de escolha, uma visão mais abrangente e sustentável é alcançada para o setor de saneamento no país. / The water treatment plants (WTPs) are fundamental for the improvement of the environmental sanitation in a country. In Brazil, the negative environmental impacts assessment is usually limited in to the sludge produced in water treatment processes. Environmental impacts that occur during construction and operation of water treatment plants are not considered in the selection of technologies, what might prejudice the achievement of environmental sustainability. This research has developed a method based on the adaptation of the Method Battelle-Columbus to select the technologies for water treatment and sludge, according to the minimum environmental impact criteria. The method is effective for small and medium Brazilian communities of the country that can benefit with project flows that uses project flows of WTP between 10 and 100 L/s. Combinations of treatment processes and operations in WTPs and in waste treatment plants, for five different project flows (10, 20, 40, 70 and 100 L/s) enabled the evaluation of 205 projects- 180 projects according to Sabogal Paz (2007, 2010) and 25 projects were elaborated in this research with coarse sand upflow filter on the WTP of double filtration (DF2). Only the negative environmental impacts have been considered in the environmental assessment. The estimation of the magnitude of each environmental aspect was based on quantitative concerning the construction (area requirements, concrete, steel, filter media and support layer) and operation (electric energy consumption and chemicals, liquid and solid residue generation) of WTPs and waste treatment plants. The results were consistent with the literature because the less robust WTPs had a lower potential of degradation and the technologies with greater implantation area and electric energy consumption were more impactful. Easy to be interpreted, the method is a tool that can assist in decision making of WTPs to be installed in Brazilian municipalities and contributes to the change in the approach usually adopted in the technologies selection. On the integration of environmental issues as part of the selection process, a more comprehensive and sustainable solution is achieved to the sanitation sector in the country.

A flotação por ar dissolvido é atualmente muito utilizada e reconhecida como uma técnica eficiente para o tratamento de águas para abastecimento. Diversos estudos vêm sendo realizados para aprimoramento desta técnica e das características físicas das unidades, dentre estes o estudo do emprego de ferramenta de simulação computacional do escoamento (CFD) para melhor compreensão da estrutura de escoamento dentro dos tanques e da influência de diversos parâmetros no processo, de modo a auxiliar nas etapas de projeto e melhorias das unidades. Neste contexto, o presente trabalho propôs a verificação do potencial de utilização da ferramenta computacional CFD para representação do escoamento em uma unidade piloto de flotação por ar dissolvido de grande porte. A pesquisa foi dividida em cinco etapas: as Etapas I e II compreenderam a validação dos modelos adotados através da variação do diâmetro de microbolhas e comparação com resultados experimentais de ADV de Escher (2011), na Zona de Separação, e de Patrizzi (2005), em ambas as zonas do reator; na Etapa III, foram realizadas quatro simulações com uma das configurações da Etapa I, variando a condição de contorno de superfície e de saída do flotador, de modo a calibrar o modelo; na Etapa IV, foram realizadas cinco simulações com um dos modelos da Etapa III, variando a geometria da unidade para análise da influência destas na estrutura de escoamento; e, finalmente, na Etapa V, uma mesma configuração de operação e geometria foi empregada em três variações do modelo, por meio de mudanças na condição de contorno de saída e na abordagem Eulerian-Eulerian ou Eulerian-Lagrangian. Nas Etapas I, II e V, a superfície d\'água foi modelada como parede porosa sem atrito (permitindo a saída do ar), nas Etapas III e IV, esta foi modelada como superfície livre. Além dos resultados experimentais de ADV das autoras citadas, foram utilizados como base para avaliação dos resultados numéricos, os valores de concentração de ar e gradiente de velocidade. Os resultados mostraram que as simulações com parede porosa subestimaram os vetores de velocidade próximos à superfície, porém apresentaram resultados de concentração de ar próximos ao esperado. Em contrapartida, as simulações com superfície livre foram capazes de reproduzir melhor a turbulência próxima à superfície d\'água, entretanto, não descreveram bem a concentração de microbolhas no meio líquido. / The dissolved air flotation is currently widely used and recognized as an effective technique for the treatment of water for supply. Several studies have been conducted to perfect this technique and the physical characteristics of units, among them the application of computational flow simulation (CFD) to better understand the flow structure inside the tanks and the influence of various parameters on the process, to aid in the design steps and improvements of the units. In this context, the present study aimed to verify the potential use of CFD computational tool to represent the flow in a large scale pilot unit of dissolved air flotation. The research was divided into five stages: Stages I and II comprised the validation of the adopted models by varying the diameter of microbubbles and comparison with experimental results of ADV from Escher (2011), in the Separation Zone, and Patrizzi (2005) in both reactor zones; in Step III, four simulations were carried out with a group of settings of Step I, varying boundary conditionsof the surface and outlet of the flotation unit, in order to calibrate the model; in Step IV five simulations were performed using one of the models of Step III, varying the geometry of the unit to analyze the influence on the flow structure; and finally, in Step V, the same geometry and operating configuration was tested in three variants of the model, by changingboundary conditions and outlet in Eulerian-Eulerian or Eulerian- Lagrangian approaches. In Steps I, II and V, the water surface was modeled as a frictionless porous wall (allowing air to scape), while in Steps III and IV, it was modeled as a free surface. In addition to the ADV experimental results of cited authors, were also used as basis for evaluating the numerical results, values of air concentration and velocity gradient. The results showed that simulations with porous wall underestimated the velocity vectors near the surface, although, these results showed air concentration close to expected values. In contrast, simulations with free surface were able to better represent the turbulence near the water surface, however, were unable to describe the concentration of microbubbles in the liquid medium.