Avaliação de tecnologias de redução de volume das lamas produzidas em ETAR

O adequado tratamento da água residual revela-se de extrema importância na preservação dos recursos naturais e da qualidade de vida. Esse tratamento é caracterizado pela produção de subprodutos que incluem resíduos removidos da água residual e lama produzida no tratamento da mesma. Ao longo do tempo, as directrizes europeias têm vindo a ser cada vez mais restritivas quanto aos valores limite que determinam a qualidade de emissão da água residual ou de deposição da lama, por forma a minimizar os impactes negativos no local de recepção dos mesmos e redução dos custos de transporte, no caso da lama, pelo que a ETAR deve ser planeada de forma a garantir o cumprimento da legislação em vigor, de acordo com a qualidade da água residual afluente à estação. O tratamento na estação divide-se em linha de fase líquida e sólida. No tratamento convencional da fase sólida, a lama é tratada segundo a sequência de etapas espessamento, estabilização e desidratação. Nesta dissertação será dada especial relevância à linha de fase sólida, com o intuito de apresentar, caracterizar e comparar as tecnologias (além do tratamento convencional) que se encontram em fase experimental ou já implantadas em ETAR e têm como objectivo a redução do volume da lama produzida. Será desenvolvida uma aplicação informática de apoio à decisão quanto à tecnologia indicada, de acordo com as variáveis seleccionadas pelo utilizador. As tecnologias dividem-se em: processos biológicos, hidrólise, oxidação avançada, química, térmica e mecânica. Nos biológicos a redução do volume da lama pode ser garantida pela predação dos microrganismos, pela manutenção/inibição do metabolismo e pela alteração/introdução de um reactor biológico na estação. A hidrólise é optimizada após doseamento de enzimas ou por aumento da temperatura. A oxidação avançada é caracterizada pelas tecnologias de ozonização, processo de Fenton, oxidação por ar húmido e oxidação electroquímica. A tecnologia química depende da adição de reagente ácido, alcalino ou outro. A tecnologia mecânica abrange a sonificação, o moinho de rotação, o reactor de homogeneização, a aplicação de campo eléctrico, a aplicação de radiação gama, recurso a técnicas centrífugas e aplicação de pressão na lama. A elevação da temperatura de reacção por meio convencional, por aplicação de radiação de micro-ondas ou garantindo o ciclo de congelamento/aquecimento pertencem à tecnologia térmica. Estas tecnologias podem ser aplicadas numa fase anterior ou posterior da estabilização da lama por forma a melhorar a biodegradabilidade dos compostos orgânicos e reduzir o número de microrganismos viáveis. As tecnologias actuam por meio de libertação de energia, radiação ou pressão no sentido de garantir os objectivos descritos e podem ser aplicadas individualmente ou combinadas (sistema híbrido). Assim o consumo energético, o incremento de matéria orgânica e a capacidade de redução da quantidade de lama são factores que devem ser considerados na escolha da melhor tecnologia que se adequa a cada ETAR.

Estudo das alterações introduzidas numa lagoa de regularização de águas lixiviantes com a aplicação de cobertura flutuante - Caso de estudo na ALGAR - Aterro sanitário do Barlavento

A presente dissertação apresenta um estudo sobre as alterações das condições ambientais, económicas, de funcionamento e de exploração que se podem verificar numa lagoa de regularização, antes e após a aplicação de uma cobertura flutuante, que passou de aerobiose, proporcionada pela utilização de 2 arejadores localizados no centro da lagoa, para anaerobiose após a sua desativação (remoção) e, consequente aplicação da referida cobertura. Este estudo teve incidência na lagoa de regularização localizada no aterro sanitário do Barlavento algarvio, em Portimão, onde foram realizadas duas campanhas de amostragem, através da utilização das duas caixas de visita (tendo a segunda sido instalada no decorrer da presente dissertação) existentes na sua cobertura flutuante, com o objetivo de recolha dos elementos necessários ao desenvolvimento do estudo. Com base nos ensaios laboratoriais efetuados sobre as amostras de águas lixiviantes recolhidas durante as campanhas realizadas foram analisados os respetivos resultados e ponderadas as respetivas conclusões. Com a elaboração deste estudo foi possível concluir que no curto prazo, a cobertura aplicada na referida lagoa de regularização, não provocou alterações significativas no funcionamento da ETAL, mas foi conseguido através desta solução reduzir a emissão de odores, bem como, uma diminuição dos custos energéticos associados à exploração da estação de tratamento de águas lixiviantes e, ainda, uma diminuição do caudal afluente a esta, através do desvio das águas pluviais captadas na cobertura. Saliente-se que a cobertura total da lagoa de águas lixiviantes do aterro sanitário do Barlavento cuja operação é da responsabilidade da empresa ALGAR SA, foi a primeira a ser efetuada neste tipo de infraestrutura sanitária, sendo uma situação inovadora a nível nacional. A presente dissertação procurou assim estudar e analisar os eventuais efeitos ou consequências nas características das águas lixiviantes a levar a tratamento após a cobertura completa da lagoa de águas lixiviantes e, deste modo, contribuir com dados sobre uma situação ainda desconhecida e inovadora.

Arejamento colateral de águas residuais em sistemas de elevação por parafusos de Arquimedes

O parafuso de Arquimedes, tem como principal função bombear grandes volumes de massas fluídas, nomeadamente águas residuais, quando os desníveis a vencer não são muito elevados. A presente dissertação, tem como objetivo apresentar um estudo exploratório relacionado com este equipamento: desenvolvimento de uma ferramenta analítica (modelo em forma de função matemática) que permita estimar o valor do arejamento associado à elevação de águas residuais, bem como interpretar de uma forma qualitativa a relação entre esse valor e as variáveis de que depende. O estudo foi elaborado tendo, como base teórica, o conhecimento do estado da arte da investigação anterior disponível, relativamente ao fenómeno de transferência de massa gás-liquido. Porém, genericamente, atendendo às imperfeições de muitos modelos teóricos, quando comparados com os resultados práticos, e dado não existirem, ainda, modelos conhecidos sobre as especificidades do caso em estudo, foi objetivo da dissertação utilizar medições in situ em três ETAR (Estação de Tratamento de Águas Residuais), localizadas na área metropolitana de Lisboa, para obter resultados práticos imediatos. Depois de recolhidos os dados de campo, procedeu-se à realização de testes estatísticos, conducentes à obtenção de uma equação de previsão do arejamento fornecido, em função das variáveis independentes que caracterizam a instalação de elevação, podendo, assim, ser a mesma utilizada para estimativas aproximadas em conceção de um sistema de elevação do tipo em estudo. A análise de sensibilidade ajudou a criar massa crítica sobre a forma como os resultados podem ser influenciados pela variação das variáveis independentes. Na fase final desta dissertação, após a análise de resultados e a obtenção da função da estimativa do arejamento, apresentam-se as conclusões explicativas finais, bem como as sugestões consideradas pertinentes acerca de investigações futuras que poderão pormenorizar o estudo agora apresentado, particularmente relativamente a um maior número de dados de tipologias mais diferenciadas.

Caracterização do microbioma e dos perfis de resistência nos afluentes e efluentes de ETAR

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)

Avaliação e gestão de riscos em sistemas de saneamento

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Classificação e organização de objetos BIM e sua aplicação em modelos 4D&5D

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Sôbre o grau de septicidade das águas naturais e seu teor em oxigênio dissolvido (D. O.)

Trabalhando com 20 amostras de água de superfície coletadas quase sempre dentro da área pertencente à ESALQ, usando a técnica usual e o método de Winkler e a modificação introduzida por Rideal-Stewart, o A. fêz 29 determinações, sendo 23 de oxigênio dissolvido (D. O.) e 6 de demanda bioquímica de oxigênio (B. O. D.); zero e 7,6 p. p. m. foram os limites encontrados para o D. O. e zero e 1,4, os limites para o B. O. D. Quando a mesma amostra era usada para a determinação feita pelos dois métodos, observava-se que os valores eram sempre maiores com o método de Winkler, não modificado; isto foi atribuído à presença de nitritos, sais de ferro e matéria orgânica, em quantidade significativa, na água das amostras. Releva considerar que as amostras foram colhidas em região onde o solo é de natureza argilosa e rico de elementos ferrosos, conhecido localmente como terra roxa. Das 17 dosagens feitas pelo método de Winkler, 6 mostraram valores inferiores a 4 para o D. O., o que indica, considerado o Código Sanitário do Estado de São Paulo, cujo projeto foi apresentado por ANDRADE et al. (1957), que as águas onde as amostras foram retiradas, têm o seu uso vedado para fins potáveis, agrícolas ou recreacionais. Das 6 determinações de D. O. feitas pelo método de Winkler, modificado por Rideal-Stewart, apenas uma (água-filtrada, não clorada, da Estação de Tratamento), apresentou valor acima de 4 p. p. m., a qual poderia ser usada para o consumo, mas, assim mesmo, com desinfecção prévia e não após a filtração, como vem sendo realizado naquela estação. Os resultados obtidos para o B. O. D., aliás muito poucos, usando-se em 50% dos casos, água clorada que interfere no crescimento e multiplicação das bactérias porventura ali presentes, são já favoráveis ao uso das águas analisadas.

Estudo da Biodegrabilidade de um Efluente Industrial

O presente trabalho foi desenvolvido numa indústria de produtos de limpeza doméstica (LD) e higiene pessoal (HP), onde está implementada uma estação de tratamento de águas residuais industriais (ETARI). Durante o estudo foi monitorizada e avaliada a biodegradabilidade de algumas substâncias base dos detergentes (tensoactivos aniónicos), nomeadamente o LAS e o SLES, bem como o efluente da indústria nas diferentes fases de tratamento implementado na ETARI. Ao longo do processo de tratamento dos fluxos que compõem as águas residuais industriais, procurou-se estabelecer relações entre parâmetros chave de avaliação do conteúdo em matéria orgânica (Carência Química Oxigénio – CQO e Carência Bioquímica Oxigénio – CBO) com os tensoactivos anteriormente referidos. Os resultados obtidos na caracterização do efluente industrial nas diferentes fases do tratamento implementado mostram eficiências de remoção de CQO na ordem dos 20% no processo de bioxidação, de 78% no processo físico-químico de coagulação/floculação, sendo a eficiência global do processo de tratamento integrado da ordem dos 82%. No que se refere ao teor de tensoactivos aniónicos foram alcançadas eficiências de remoção na ordem dos 16 e 94% respectivamente, para os processos de oxidação e físico-químico, e de 95% quando considerado todo o processo de tratamento implementado.

IDENTIFICAÇAO DE AREAS APTAS À IMPLEMENTAÇAO DE ATERROS SANITARIOS NA ILHA DE SANTIAGO

Pretende-se, com o presente estudo para dissertação, enquadrado como pré-requisitos para obtenção do grau de mestrado no curso de Ordenamento e Desenho do Território, apresentar uma proposta destinada à identificação de areeas destinadas à implementação de um aterro sanitário na ilha de Santiago. Este estudo assenta na utilização de vários parâmetros que nos permitiria ter uma localização georreferenciada para o aterro sanitário que serviria os 9 municípios da ilha de Santiago – Cabo Verde. A primeira tarefa terá como ponto de partida a estrutura de um banco de dados que permita avaliar os factores intervenientes no processo de avaliação do problema como a geologia, topografia, mapa viário, vegetação, … A ilha de Santiago, constituído por 9 municípios, não possui uma única estação de tratamento final dos resíduos sólidos urbano (RSU), que diariamente são colectados e que tem como destino final os diferentes locais, a céu aberto, sem mínimo de tratamento. Com a construção do aterro sanitário, permite a recolha de dados, no que se refere a quantidade depositada, assim como os diferentes tipos de materiais, que poderá levar a reciclagem dos diferentes componentes, reduzindo, consideravelmente, os impactos ambientais gerados por estas actividades, bem como os custos decorrentes. Este trabalho teve como objetivo a utilização do Sistema de Informação Geográfica (SIG) na identificação de áreas potenciais para a instalação de aterros sanitários que sirva toda a ilha de Santiago. Foram consideradas as características físicas, sócio-econômicas da ilha e normas técnicas existentes. Os procedimentos empregados envolveram a edição e manipulação de dados cartográficos e temáticos, a definição de parâmetros de restrição e sobreposição topológica, desenvolvidos no âmbito de um Sistema de Informação Geográfica. No final, foram identificadas áreas potenciais para instalação de aterros sanitários. Esta é uma demonstração prática de que os SIG's podem ser empregados para a solução de problemas ambientais

Alternativa agronômica para o biossólido produzido no Distrito Federal: I - efeito na produção de milho e na adição de metais pesados em Latossolo no cerrado

O crescimento urbano em Brasília aumentou o volume de esgoto doméstico coletado, gerando maior volume de biossólido - resíduo final do tratamento do esgoto - depositado nos pátios da Companhia de Água e Esgoto de Brasília (CAESB). Embora ainda haja carência de informações técnicas que possam garantir segurança ambiental, viabilidade econômica e satisfação social de seu uso, a maior parte do biossólido tem sido utilizada como condicionador de solos e fertilizante pelos agricultores nas áreas agrícolas vizinhas. Neste trabalho, o biossólido, que continha 90 dag kg-1 de água (10 dag kg-1 de matéria seca), foi aplicado a um Latossolo Vermelho distrófico, em doses únicas de 54, 108 e 216 t ha-1. Na menor dose e sem qualquer adição de outros fertilizantes, o material forneceu nutrientes para o milho por três anos, resultando em uma produtividade média de grãos de 4.700 kg ha-1. O modelo de ajuste aos dados, definido pela equação quadrática Y = 2349,3** + 41,579** X - 0,1097** X ², R² = 0,9824**, em que Y representa a produtividade de milho (kg ha-1) e X, a dose de biossólido úmido aplicado (t ha-1), estima que a aplicação de 189,51 t ha-1 produziria o rendimento máximo de milho. Usando-se o fósforo (P2O5) como referência, o biossólido foi mais eficiente do que a adubação mineral com superfosfato triplo, apresentando um valor fertilizante médio de 125 % nos três anos de cultivo. Na dose de 54 t ha-1, o biossólido da CAESB incorpora ao solo 240 kg de P2O5, 320 kg de N, 160 kg de Ca, 13 kg de K2O. As concentrações dos metais pesados (Cd, Pb e Hg) presentes no biossólido são muito inferiores aos limites críticos para aplicação do material, e a aplicação de 54 t ha-1 de biossólido úmido incorpora ao solo pequenas quantidades daqueles metais, indicando que a contaminação do solo por aqueles poluentes não constituirá problema, desde que o esgoto urbano não receba contaminação por resíduos industriais.

Mineralização do carbono orgânico em solos tratados com lodo de curtume

O objetivo deste trabalho foi avaliar a mineralização do carbono orgânico do lodo de curtume, aplicado em solos com diferentes classes texturais, de modo a caracterizar a cinética do processo de mineralização e auxiliar na elaboração de normas técnicas sobre o uso agrícola desse material. Foram conduzidos experimentos de incubação por 105 dias, em laboratório, utilizando-se três solos: Nitossolo Vermelho eutroférrico típico (NVef), Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico (LVAd) e Neossolo Quartzarênico órtico típico (RQo). O lodo de curtume utilizado nos experimentos foi composto de uma mistura, na proporção de 1:1, do lodo do caleiro e do lodo primário da estação de tratamento de efluentes, resultante da precipitação dos efluentes gerados no processo, com exceção dos efluentes que contêm cromo. As doses aplicadas (base seca) no NVef e LVAd foram equivalentes a 0, 6, 12, 24 e 36 Mg ha-1 e a 0, 3, 6, 12 e 24 Mg ha-1 no RQo. Não se observa prejuízo à atividade microbiana dos solos, avaliada por meio da respiração basal, e a mineralização do carbono adicionado por meio do lodo de curtume é intensa nos primeiros 15 a 20 dias de incubação.

Avaliação da utilização de composto orgânico produzido a partir dos resíduos de fábrica de celulose quanto aos níveis de organoclorados e metais

Lodos gerados em Estações de Tratamento de Efluentes de fábricas de celulose kraft branqueada podem conter metais pesados e compostos organoclorados mesmo para fábricas que possuam sequências de branqueamento ECF (livres de cloro elementar), devido à presença de dióxido de cloro. Neste trabalho, buscou-se avaliar o potencial de absorção de metais pesados e compostos organoclorados (PCDD e PCDF) por Brassica juncea, utilizando como substrato o composto orgânico constituído por lodo biológico de uma Estação de Tratamento de Efluentes por lodos ativados misturado com cascas de eucalipto de uma fábrica de celulose brasileira. As plantas de Brassica juncea foram cultivadas em vasos de 0,63 dm³ em casa de vegetação, durante 73 dias. Os seguintes parâmetros foram monitorados no substrato e nas plantas: Fe, Mn, Pb, Ni, Cu, Zn, Cr, Cl-, carbono orgânico total e AOX (compostos organo-halogenados adsorvíveis). Os níveis de metais pesados presentes no solo após a aplicação do composto ficaram dentro de faixas permissíveis da legislação brasileira para aplicação de composto orgânico para uso agrícola. Traços de PCDD e PCDF foram encontrados no substrato em concentrações menores do que 0,5 ng I-TEQ/kg (ppt). Tais valores ficaram abaixo de 17 ng I-TEQ/kg, considerado o limite mais exigente de qualidade de compostos adotados na Alemanha e no Canadá.

Compostaje de biosólidos de plantas de tratamiento de águas residuales

Foi avaliada a compostagem dos biossólidos gerados na Estação de Tratamento de Esgotos - ETE, de Cañaveralejo, da cidade de Cali - Colômbia. Ainda que o processo se mostrasse viável, a incorporação de materiais de suporte e emenda foi favorável ao mesmo e à qualidade do produto final ao melhorar as condições de manejo, estrutura e porosidade do biossólido (B), além de melhorar as relações carbono/nitrogênio. Dos materiais avaliados, os que apresentaram melhor desempenho como materiais de suporte (MS) e Emenda (ME), foram os resíduos de poda e a cachaça, respectivamente; a relação ótima B:MS:ME, em percentagem, foi 72:10:18. Do ponto de vista da gestão dos resíduos e considerando o crescente incremento no número de ETEs municipais, este estudo mostrou que o composto produzido a partir de biossólidos pode ser considerado um material com potencial agrícola; adicionalmente, nos casos em que a única opção é a disposição final, o processo permitiu reduzir o volume a ser disposto até em 70%.

Desempenho agronômico de Mentha aquatica cultivada em sistemas alagados construídos sob diferentes taxas de aplicação orgânica

Em vista da escassez de informações sobre o comportamento da espécie Mentha aquatica quando cultivada sob condições de alagamento e altas concentrações orgânicas, objetivou--se avaliar o efeito de diferentes taxas de carregamento orgânico (TCOs) sobre a produtividade e o estado nutricional da espécie cultivada em sistemas alagados construídos (SACs) de escoamento horizontal subsuperficial no tratamento de efluente primário de esgoto sanitário. Dois SACs de 24,0 m x 1,0 m x 0,35 m, preenchidos com brita “zero” até a altura de 0,20 m, foram cultivados com a espécie. O experimento foi realizado em duas etapas: na primeira, avaliaram-se as TCOs de 40,35 kg ha-1 d-1 e 53,80 kg ha-1 d-1 de DBO5; na segunda etapa, as TCOs de 79,66 kg ha-1 d-1 e 160,35 kg ha-1 d-1 de DBO5. Ao final de cada etapa, amostras da parte aérea das plantas foram coletadas para quantificação de rendimento de matéria seca e análises dos teores foliares de nitrogênio, fósforo, potássio e sódio. Apesar de cultivada sob condições de alagamento, a espécie apresentou elevada produtividade. O aumento na TCO aplicada aos sistemas favoreceu a produção de matéria seca e o aumento na concentração foliar de nitrogênio, potássio e sódio.

Implantação de programa de produção mais limpa e prevenção à poluição em análise química

Este trabalho tem como objetivo geral implantar um programa de produção mais limpa e prevenção à poluição na disciplina de análise química do curso técnico de química de escola de nível médio. O foco do estudo foi análise química quantitativa por métodos clássicos de volumetria e gravimetria, desenvolvido com 3 turmas de alunos. Para isto, a literatura foi revisada, buscando-se os conceitos de Produção mais Limpa (PML), good housekeeping, Prevenção à Poluição (P2), Planos Curriculares Nacionais (PCNs), Constituição Federal e Estadual e implicações de assuntos ambientais e de segurança no ensino da química. A seguir efetuou-se um plano de trabalho e realizou-se a implementa-ção de medidas. Foram estabelecidas como medidas a minimização de reagentes, insumos e resíduos, a reutilização e reciclagem dos mesmos e a conscientização dos alunos sobre sua responsabilidade ambiental em 2 turmas de alunos, mantendo-se a outra como turma controle. Para avaliação de resultados foram usados indicadores quantitativos e qualitativos como quantidades de reagentes, insumos (água potável, detergente e papel toalha) e resí-duos, análise estatística dos resultados analíticos através teste Q, teste F, teste de t student e coeficiente de variação, análise de custos e postura dos estudantes frente a assuntos ambi-entais medidos através de suas atitudes. Os resultados mostraram que houve redução de 50% de reagentes, 55% de insumos, 50% de compostos químicos nos resíduos destinados para a estação de tratamento de efluentes em um volume 31% menor, superando as expec-tativas. Não houve diferença significativa nos resultados analíticos encontrados. A postura dos estudantes mostrou o nível de conscientização esperado. Verificou-se que, com as de-vidas adaptações, é possível aplicar um programa de produção mais limpa e prevenção à poluição em análise química e também em outras disciplinas.