Utilização de cartas de controlo para monitorização em tempo real da qualidade da água numa rede de distribuição

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Estudo da aplicação de osmose inversa ao tratamento de efluentes líquidos de um complexo fabril de adubos azotados

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Optimização de sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas

A deterioração da qualidade do meio hídrico e a afectação de ecossistemas pela influência de estradas deve-se ao transporte da poluição acumulada no pavimento pelas águas pluviais,designando-se como águas de escorrência de estradas. Entre os poluentes mais comuns e preocupantes encontram-se os metais pesados (zinco, cobre, chumbo, cádmio, crómio),hidrocarbonetos, partículas (sólidos suspensos totais), óleos e gorduras. Onde não é possível evitar a descarga das águas de escorrência e tratando-se de zonas sensíveis (como recursos hídricos que não garantam a diluição dos poluentes rodoviários, estuários, captações públicas ou privadas de água superficial e subterrânea, canais e valas de distribuição de água para rega, campos agrícolas e infraestruturas hidráulicas), devem estabelecer-se sistemas de tratamento, promovendo a diminuição da poluição para níveis aceitáveis antes da descarga. Deste modo, mostra-se pertinente a análise de sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas, incluindo a determinação de critérios para o efeito e a sua optimização. A presente dissertação tem por objectivo contribuir para o avanço de conhecimentos no domínio dos sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas, nomeadamente a avaliação em função de vários critérios, incluindo a monitorização, visando o contributo para proposta de regionalização da solução mais eficiente/sustentável para sistemas de tratamento de águas de escorrência de estradas, numa perceção holística e, com a focalização na avaliação de impactes ambientais, na proteção dos recursos hídricos e na correta gestão das atividades inerentes ao projecto, construção, exploração, manutenção e monitorização dos sistemas de tratamento. A análise de resultados incidiu essencialmente sobre as melhores estratégias de gestão (a nível nacional e internacional). Procedeu-se à comparação das condições hidrológicas e região, do caudal a tratar, do tráfego médio diário das vias rodoviárias em estudo, da eficiência de remoção dos poluentes face aos sistemas de tratamento implantados e custos associados (investimento e manutenção).

Reactores biológicos de membranas no tratamento de águas residuais. Estudo prévio - mbr compacto

O aumento da população mundial, principalmente em zonas de escassez de água, intensifica o aumento da sua procura para usos domésticos, industriais, e agrícolas. A reutilização de águas residuais pode ser apresentada como um contributo alternativo a esta procura, nomeadamente para fins não potáveis, podendo ser tratadas a níveis de qualidade que permitam a sua utilização adequada neste contexto, sendo uma medida, a longo prazo, competitiva do ponto de vista técnico económico. Neste âmbito, é efectuado um estudo sobre a aplicabilidade de Bioreactores de Membranas, denominados MBR, no tratamento de águas residuais e sua reutilização, sendo efectuado um estudo prévio para um sistema MBR compacto, dimensionado para 50 habitantes equivalentes tendo-se chegado a um tanque com 11 m3 divido em duas zonas, uma de equalização com 3 m3 e um reactor biológico com 8 m3. As membranas seleccionadas foram membranas de ultrafiltração PURON® da KOCH, devido ao seu sistema de limpeza inovador e eficiente, assim como às suas garantias de bom funcionamento. Por último fez-se uma análise com o objectivo de comparar sumariamente em várias vertentes (espaço, funcionalidades, custos, aumento de capacidades, arranque e produção de lamas) um sistema MBR, compacto ou não, com outros sistemas de tratamento. Esta dissertação tem como principais conclusões, que é possível um sistema MBR compacto ser produzido com um custo capital dentro dos limites comerciais, comparativamente a outras soluções compactas onde, no entanto, a solução MBR é sempre mais dispendiosa em termos de Total Cost of Ownership que qualquer outro sistema, apresentando no entanto sempre vantagens em termos da relação qualidade do efluente final e espaço ocupado.

Contributo para o estudo de tratamento de gorduras em ETAR urbanas

A quantidade de gorduras presente nas águas residuais urbanas tem vindo a aumentar significativamente nos últimos anos devido ao crescimento urbano e ao desenvolvimento industrial, podendo representar cerca de 30 a 40% da carência química de oxigénio total afluente às estações de tratamento de águas residuais (ETAR). A remoção das gorduras a montante do tratamento biológico é fundamental para o seu bom funcionamento uma vez que a sua presença é responsável por potenciar vários problemas, incluindo a diminuição da transferência de oxigénio com a consequente redução da eficiência do tratamento. No entanto, as eficiências de remoção dos desengorduradores são reduzidas, normalmente inferiores a 20%, o que faz com que esta etapa deva ser otimizada. Apesar da deposição em aterro de resíduos sólidos urbanos das gorduras geradas na ETAR constituir uma prática comum, não constitui uma solução ambiental a preconizar, sendo expectável a sua interdição a prazo devendo, consequentemente, procurar-se outras soluções para a sua eliminação. Sendo as gorduras constituídas principalmente por água e matéria orgânica, os tratamentos mais comummente utilizados baseiam-se essencialmente nestas suas características, tendo vindo a ser desenvolvidos vários processos de tratamento biológico de gorduras, quer por via aeróbia, quer por via anaeróbia. Estes processos, que se localizam preferencialmente nas próprias ETAR, permitem tratar as gorduras com o objetivo de introduzir os subprodutos gerados (efluente tratado e lamas) novamente na linha de tratamento. A realização de um inquérito a várias ETAR em Portugal, permitiu constatar que acima de 2000 h.e. a maioria das instalações inclui uma operação de remoção de gorduras através de órgãos equipados com pontes raspadoras, que a deposição em aterro continua a ser o destino final mais utilizado e que a co-digestão em ETAR que incluam a estabilização biológica de lamas na linha de tratamento, é uma solução comummente adotada.

Contributo para a análise dos principais aspetos associados à operação de instalações de tratamento de lamas ativadas

A exploração das infraestruturas de tratamento de águas residuais urbanas, nomeadamente a otimização dos respetivos processos biológicos, garantindo o cumprimento dos objetivos de qualidade e minimizando os custos de operação, constitui um desafio para todas as entidades gestoras. Os objetivos da presente dissertação incluíram a revisão e análise dos principais aspetos associados à operação de instalações de tratamento de águas residuais urbanas, de pequena e média dimensão, através do processo de lamas ativadas. O trabalho foi efetuado no contexto de um estágio efetuado junto de uma entidade gestora, os serviços municipalizados de água e saneamento (SMAS) de Sintra, tendo incidido, em particular, na ETAR de Colares S1. O trabalho incluiu o acompanhamento das rotinas de exploração, o levantamento e tratamento de informação disponibilizada pelos SMAS de Sintra e, também, a realização de quatro campanhas de amostragem com o objetivo de obter informação relativa a parâmetros que são relevantes para o controlo de uma ETAR por lamas ativadas. O trabalho efetuado permitiu concluir que a ETAR de Colares S1 está sobredimensionada, apresentando concentrações elevadas de matéria em suspensão nos reatores biológicos, ausência de um controlo efetivo das condições de arejamento, problemas de sedimentabilidade na decantação secundária, não havendo controlo dos principais parâmetros (carga mássica, idade de lamas, índice volumétrico de lamas) commumente associados à exploração deste tipo de processo. As rotinas de operação podem ser revistas e melhoradas e os custos de exploração reduzidos. Apesar dos problemas identificados, a descarga de efluente cumpre os objetivos de qualidade expresso na licença de descarga.

Impactes da presença de água do Estuário do Rio Tejo em ETAR. Caso de estudo - ETAR do Seixal

Em zonas costeiras, é frequente ocorrer infiltrações de águas salinas na rede de drenagem. Tais infiltrações originam efeitos adversos nas estações de tratamento de águas residuais. Problemas no tratamento biológico e na decantação secundária, inibição da digestão anaeróbia e degradação da qualidade do biogás, formação de precipitados na etapa da digestão anaeróbia e na desidratação, dificuldades no espessamento e desidratação de lamas, oxidação dos materiais e dos equipamentos provocada pelos cloretos e a corrosão do betão devido à formação do ácido sulfúrico a partir do sulfídrico são os principais impactes decorrentes do tratamento de águas com elevada salinidade. O presente trabalho, incidiu a sua análise sobre o Interceptor do Seixal, Amora e Arrentela visto considerar-se que estes são focos de intrusão salina e onde a equipa da SIMARSUL crê conseguir tomar as medidas mais efectivas de atenuação do problema actual. Pela análise dos interceptores da Amora, Seixal e Arrentela compreendeu-se que tais infiltrações se deviam essencialmente aos seguintes factores (1) estado de degradação avançado no betão constituinte das caixas de visita, (2) entregas da rede em baixa e (3) ausência ou mau funcionamento da válvula de maré instalada na descarga de emergência. As principais medidas identificadas no plano de acção de modo a minimizar as intrusões salinas são (1) Alteração ou Substituição das válvulas marés, (2) Realização de uma inspecção vídeo com o objectivo de compreender o estado de conservação dos colectores, (3) Investimento para melhoria da infraestrutura de modo a não permitir infiltrações. Todas estas medidas deverão ser devidamente articuladas com a Câmara Municipal do Seixal, para que esta participe na resolução das problemáticas relacionadas com a rede em baixa.

Estudo da alteração das características das águas de lavagem dos plásticos recuperados no tratamento mecânico – caso de estudo da VALNOR

A presente dissertação tem como objetivo avaliar, em termos técnicos, funcionais e ambientais o processo da unidade de lavagem de filmes plásticos instalado na VALNOR SA. (a primeira unidade em Portugal com este material direto), bem como analisar as características do efluente produzido na estação de tratamento de modo a identificar as ações a desenvolver que permitam a reutilização deste efluente, em condições adequadas, no processo de lavagem. A referida instalação procede à lavagem do filme plástico que é retirado no processo de triagem mecânica e automática da instalação de Tratamento Mecânico e Biológico (TMB) da VALNOR SA, de modo a obterem-se mais-valias na sua retoma pelos operadores que o encaminham para reciclagem. Salienta-se que o filme plástico, após a separação e triagem no tratamento mecânico da TMB contém ainda uma percentagem residual elevada de matéria orgânica retida em grande parte da sua área superficial. Esta situação ocorre devido à sua mistura com os bio-resíduos, quer nos contentores de deposição, quer depois durante o transporte efetuado pelas viaturas municipais. A análise a este processo de lavagem (após a sua separação dos restantes resíduos), tem como principal objetivo avaliar os resultados obtidos, analisar as características do efluente gerado e tratado e, avaliar a possibilidade da reutilização no processo de lavagem do efluente tratado. Com base nesta avaliação e tendo em conta a solução de tratamento existente, identificaram-se os parâmetros menos conseguidos no tratamento, propondo-se ações que se consideram mais ajustadas para uma eventual reformulação do processo de tratamento e, como consequência, na melhoria das características dos filmes plásticos (para venda) após a lavagem. Para o cumprimento dos objetivos a que nos propusemos foi necessário realizar uma campanha de caracterização da atual água residual produzida na lavagem dos plásticos bem como do efluente reutilizado no processo. Os resultados obtidos nas análises efetuadas demonstraram que existia uma elevada carga orgânica e inorgânica no efluente bruto á entrada e á saída da estação de tratamento do efluente (ETARI). Estas condições resultam da elevada concentração de sólidos e de uma elevada carência química de oxigénio. Assim foram estudadas e sugeridas propostas de alteração na ETARI com o objetivo de melhorar a qualidade da água residual tratada/reutilizada, conferindo robustez ao processo, quer para o normal funcionamento quer para eventuais situações anómalas. Esta avaliação reveste-se da maior importância, pois com base nos resultados observados e nas melhorias que se propõem, espera-se que se possa contribuir para uma tomada de decisão no sentido de aumentar a eficiência e eficácia, respetivamente ambiental e económica, deste processo de lavagem de filmes plásticos.

Modelo hidrogeológico e rede de monitorização da água subterrânea na Zona Industrial e Logística de Sines (ZILS)

Na Zona Industrial e Logística de Sines (ZILS) estão instaladas empresas e indústrias que interferem na quantidade e qualidade da água subterrânea de aquíferos da região. Estas utilizam e libertam poluentes que, consequentemente, quando não cumpridas as normas de segurança, podem causar impactes no ambiente. A ZILS situa-se no Sistema Aquífero de Sines, na Massa de Água 032-Sines, este é constituído por dois aquíferos, um superficial detrítico livre e outro carbonatado profundo confinado. Apesar de se encontrarem separados em grande parte da sua extensão, na região sul, estes aquíferos encontram-se em conexão hidráulica. Esta ocorre a este da falha da Maria das Moitas onde, a partir da qual e até ao limite com o Paleozóico, não foi reconhecida a unidade argilosa do Miocénico, aumentado assim a vulnerabilidade do sistema e a pertinente otimização da rede de monitorização. Para a realização de um estudo mais aprofundado e avaliação dos efeitos sobre as águas subterrâneas na área de estudo, definiu-se uma metodologia de trabalho que engloba 4 etapas: (i) revisão bibliográfica; (ii) recolha de dados geológicos e hidrogeológicos dos arquivos da aicep Global Parques, S.A., SNIRH e LNEG; (iii) tratamento e análise dos dados obtidos em ArcGIS e traçado de perfis geológicos interpretativos; (iv) realização do modelo geológico e hidrogeológico e respetiva adequação da rede de monitorização. O modelo hidrogeológico concebido mostra que o escoamento no Sistema Aquífero de Sines se processa, predominantemente, de E para W a partir do limite situado no contacto por falha entre as unidades do Paleozóico e Meso-Cenozóico com orientação, quase perpendicular, à ribeira dos Moinhos. A este deste alinhamento é assinalada a presença de um aquífero fissurado sob as areias do Plio-Plistocénico localizado na Formação de Mira. O escoamento neste aquífero faz-se de NE para SW, em direção ao oceano, para a praia de S. Torpes.

Influência da temperatura e da quantidade de água no substrato sobre a germinação de sementes de Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urban (pau-de-balsa)

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar diferentes volumes de água no substrato e temperaturas na germinação de sementes de Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urban. Antes da instalação dos testes de germinação, as sementes foram tratadas com imersão em água quente a 80º C até o resfriamento, para superar a dormência. A semeadura foi realizada em rolos de papel germitest, umedecidos com volumes (mL) de água equivalentes a 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0 vezes o peso do substrato nas temperaturas de 25, 30 e 35º C. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado com os tratamentos em esquema fatorial 4 x 3. Para cada tratamento, utilizaram-se quatro repetições de 25 sementes. Após o encerramento do experimento (aos 21 dias), foi avaliada a porcentagem, o índice de velocidade de germinação e os comprimentos da raiz primária e do hipocótilo. A porcentagem de germinação final não foi influenciada pelos fatores estudados. O índice de velocidade de germinação foi favorecido pelas maiores temperaturas, 30 e 35º C. A temperatura de 30º C e a quantidade de água de 1,5 vezes o peso do papel, e 35º C e a quantidade de 3,0 vezes, foram as mais indicadas para o desenvolvimento da raiz primária e do hipocótilo da espécie. Para a germinação das sementes de O. pyramidale recomenda-se a temperatura de 30º C com a quantidade de água de 1,5 vezes o peso do papel, e a temperatura de 35º C com a quantidade de água de 3,0 vezes.

A irrigação por gotejamento I parte: influência sobre as relações solo-água

Por meio de colunas de terra, convenientemente preparadas em laboratório, em tubos cilíndricos, estudou-se a distribuição da umidade no momento da infiltração, aplicando-se água em forma de gotas, simulando chuva, a oito diferentes intensidades, com duas repetições para cada tratamento. Verificou-se que quando se reduzia a intensidade de aplicação da água, a intervalos mais ou menos constantes, aquele teor de umidade também decrescia, e vice-versa. Constatou-se também que, quando as intensidades de gotejamento eram muito pequenas, o teor de umidade se reduzia com menor intensidade, caminhando para um limite, ao qual se atribuia com lógica e senso, ser a capacidade de campo do solo.

Tratamento térmico da manga: I - variação na temperatura e tempo de imersão

Estudou-se o efeito de tratamentos térmicos no controle das podridões da manga. Os tratamentos constaram na imersão de frutos de 'Haden' em água aquecida nas temperaturas de 45, 50, 55 e 60°C, usando-se para cada temperatura, 3 tempos de exposição 10, 20 e 30 minutos. Apos os tratamentos os frutos foram tratados com o ácido cloroetilfosfônico (Ethefon) a 500 ppm e o experimento foi encerrado no 10º dia após a execução dos tratamentos, com os frutos já maduros. Os melhores tratamentos foram aqueles a 50°C por 30 minutos e a 55°C por 10 minutos, resultando em controle praticamente total da antracnose, Colletotrichum gloeosporioides Penz, e não alteraram nem a aparência, nem os teores de ácidos e sólidos-solúveis dos frutos. Imersões em água a 55°C por 20 minutos e a 60°C por 10 minutos resultaram em escaldadura dos frutos.

Tratamento térmico da manga: II - teste comparativo para cultivares

Frutos de seis cultivares de manga, Oliveira-Neto, Bourbon, Brasil, Extrema, Haden e Imperial foram submetidos a tratamentos por imersão em água quente a 50°C por 30 minutos e a 55°C por 10 minutos visando-se verificar a aceitação destes tratamentos e consequente controle das podridões de antracnose, Colletotrichum gloeosporioides Penz. O experimento mostrou perfeita aceitação pelas cultivares aos níveis de temperatura e tempos de exposição, sendo que os dois tratamentos térmicos conferiram excelente controle das podridões de antracnose para os frutos das seis cultivares amadurecidos que foram à temperatura ambiente.

Efeito do tratamento térmico e da adição de calcário dolomítico na cinética de liberação de potássio do sienito nefelinico de Poços de Caldas

Com o objetivo de determinar o efeito do tratamento térmico e da mistura de calcário dolomítico, na liberação de K do sienito nefelinico (rocha potássica de Poços de Caldas), este experimento foi realizado. Assim, o sienito nefelinico e o calcário dolomítico, foram misturados nas proporções de 1:1 e 3:1 e calcinados nas temperaturas de 1.000, 1.100, 1.200 e 1.300°C e Fusão. Os materiais calcinados, bem como a rocha "in natura", apenas moída, foram submetidos a equilíbrios por períodos de 1, 4, 8, 12, 24, 36 e 48 horas, em água, na relação 1:100, com agitação contínua. Os resultados mostraram que a calcinação e a adição de calcário dolomítico, aumentaram a liberação de K do sienito nefelínico, sendo que os melhores efeitos foram verificados na proporção de mistura 1:1, quando calcinados nas temperaturas de 1.000 e 1.100°C.

Avaliação de diferentes meios de enriquecimento para o isolamento de Salmonella, ocorentes em água de esgoto

Examinando-se 158 amostras de águas cloacais, provenientes de uma estação de tratamento e de uma elevatória de esgotos, localizadas na cidade do Rio de Janeiro, fêz-se uma avaliação da eficiência de quatro meios de enriquecimento para Salmonella. Os meios empregados foram o caldo tetrationato, segundo Kauffmann, o meio de Rappaport e duas modificações deste meio, previamente descritas. Os resultados encontrados, evidenciaram a superioridade de um dos meios modificados da Rappaport, em que se fez a substituição do verde malaquiata por outro corante bacteriostático (Metachromgelb II RD) e com a inclusão de tetrationato, à fórmula original. A maior eficiência assinalada para este meio se baseou nos resultados obtidos do enriquecimento dos diferentes grupos sorológicos e particularmente dos quinze sorotipos mais incidentes de Salmonella enteritidis, na presente investigação.