Contribuição para o estudo da viabilidade/sustentabilidade da dessalinização enquanto técnica de tratamento de água

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil Engenharia Sanitária

Contributo para a utilização sustentável de água na Marina de Cascais

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil Gestão e Sistemas Ambientais

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

Contribuição para a redução dos consumos de água da rede, através da utilização de águas pluviais

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente – Perfil Engenharia Sanitária

Uso da dessalinização no abastecimento de água para o consumo humano em regiões com climas áridos ou semi-áridos

O presente trabalho tem como principal objetivo desenvolver um processo de conceção preliminar tendo em vista o abastecimento de água potável à Cidade Assomada, na ilha de Santiago, Cabo Verde, a partir de uma nova estação dessalinizadora a ser instalado no Concelho de Calheta de São Miguel, na Ilha de Santiago. Este projeto terá uma vida útil de 25 anos prevendo-se que no horizonte do projeto venha a servir um total de cerca de 16 000 habitantes para um caudal de dimensionamento de 3156 m3/dia. O caudal de água de abastecimento será disponibilizado numa estação dessalinizadora em estudo que irá utilizar a técnica da osmose inversa e apresenta uma relação de custo-benefício ótima com baixo custo de investimento e de energia, para além de apresentar de fácil operação e manutenção. No presente trabalho é apresentado o estado da arte relativamente à dessalinização da água do mar, e é apresentado em detalhe todo o processo a ser implementado na estação que irá servir a Cidade de Assomada. Em complemento à estação dessalinizadora é igualmente apresentado o estudo do respectivo sistema adutor até à Cidade de Assomada, tendo em consideração critérios de natureza técnica e económica. O dimensionamento técnico-económico teve por objetivo a escolha do diâmetro mais económico a que corresponde o menor valor do somatório dos respetivos encargos de instalação e de exploração associados. Assim, e em resumo, o sistema de abastecimento à Cidade de Assomada será pois integrado por uma captação de água do mar através de dois furos instalados junto à costa, uma estação de tratamento de água, do tipo dessalinizadora um sistemas adutor com dois patamares de bombagem um reservatório de distribuição terminal, seguindo posteriormente a água de abastecimento diretamente para a nova rede de distribuição de toda a Cidade.

Desenvolvimento de um papel de filtro de baixo custo para tratamento de água

É sabido que devido à escassez de água potável, nomeadamente em países sub-desenvolvidos, morrem milhares de pessoas por ano, com a procura de fontes de água alternativas, que por sua vez se encontram contaminadas com microrganismos patogénicos; a este facto também se salienta a possibilidade de ocorrência de catástrofes naturais, tornando-se necessário o desenvolvimento de sistemas de desinfecção prácticos, de baixo custo e eficientes. O trabalho experimental desenvolvido focou-se nestas realidades, tendo por objectivo principal o desenvolvimento de um papel bactericida, em particular, um papel de baixo custo como é o caso do papel de filtro de café, para aplicação em desinfecção de água. Este papel foi funcionalizado com nanopartículas sintetizadas de prata, óxido de zinco e com ambas, assim como com nanopartículas comerciais, cuja caracterização foi feita por Microscopia Electrónica de Varrimento (SEM, Scanning Electron Microscopy), Energia Dispersiva de Raios-X (EDS, Energy-dispersive X-ray Spectroscopy), Espectroscopia de Ultravioleta-Visível (UV-VIS Uv-Visible Spectroscopy), Difracção de Raios-X (DRX, X-Rays Diffraction), Análise Termogravimétrica (TA, Thermal Analysis), e Calorimetria Diferencial de Varrimento (DSC, Differencial Scanning Calorimetry) e a actividade anti-bacteriana dos papéis foi avaliada através de Testes de Sensibilidade aos Antibióticos, pelo Método de Kirby-Bauer, contra as bactérias S.a.ATCC25923 e E.coli ATCC25922. No decorrer das sínteses variaram-se alguns parâmetros consoante o tipo de nanopartícula, para as np´s de prata variou-se essencialmente a metodologia de síntese e o tipo de redutor, para as np´s de óxido de zinco, dado ser um composto fotossensível, submeteu-se o papel á luz ultravioleta, o que, por outro lado também esterelizava o papel, e para ter uma comparação, esterelizou-se também o papel pela autoclave, constatando-se, pelas técnicas de caracterização, nomeadamente DRX, que os papeis não continham nanopartículas de óxido de zinco mas sim de acetato de zinco. Surpreendentemente, nos papéis autoclavados já se detectou a presença de óxido de zinco. Com os papéis que evidenciararam maior actividade anti-bacteriana realizaram-se filtrações de membrana com amostras de água contaminada e a determinação da concentração de metal no filtrado foi realizada pela técnica de Espectroscopia de Absorção Atómica de Chama (Flame Atomic Absorption Spectroscopy) conseguindo-se uma taxa de redução bacteriana de practicamente 100% para E.coli NCTC 9001 e E.f NCTC775 com os papéis contendo acetato de zinco numa concentração de 50 mM e np´sAg e acetato de zinco, numa concentração de 10 mM. De forma a validar o trabalho desenvolvido a parte final consistiu em testar os filtros com melhores propriedades em águas contaminadas, tendo esse trabalho sido feito no Laboratório de Água de Consumo dos Serviços Municipalizados de Água e Saneamento de Almada.

Desenvolvimento e caracterização de membranas de remoção de compostos de arsénio em água

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise Química

Implementação de um sistema de previsão e controlo para operação otimizada de um sistema de recolha e armazenamento de água pluvial

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Atelier Nacional de Validação da Estratégia Nacional e Programa de Segurança Alimentar Durável numa Perspectiva de Luta contra a Pobreza

Decorreu nos dias 17 e 18 de Setembro na sala de Conferências do Ministério das Finanças e do Plano o Seminário nacional de validação da Estratégia e Programa de Segurança Alimentar numa perspectiva de luta contra a pobreza. Este evento situa-se na linha dos compromissos assumidos na Declaração dos Chefes de Estado do CILSS reunidos em Bamako em Novembro de 2000 - Quadro Estratégico Regional de Segurança alimentar numa perspectiva de luta contra a pobreza - e insere-se no quadro da preparação do Plano Nacional de Desenvolvimento, visando definir uma estratégia e plano de acção de segurança alimentar a médio e longo prazo, tendo como linha orientadora um conjunto de programas que tem por meta o alcance de uma segurança alimentar durável, numa perspectiva de luta contra a pobreza . O Atelier contou com a presença de representantes do sector privado, do poder local, das ONG´s, de Associações e outras organizações da sociedade civil, de sectores como a saúde, a educação, a solidariedade social e dos parceiros de desenvolvimento, acolhendo um total de .. participantes. (ver lista dos participantes) Abertura do Seminário No seu discurso de abertura ( ver intervenção em anexo), a Senhora Ministra da Agricultura e Pescas destacou os eventos recentes como a Cimeira sobre a Alimentação (Roma +5) e sobre o Desenvolvimento Sustentável (Rio +10) bem como o amplo consenso e compromisso assumido em Bamako em Novembro 2000 pelos países do CILSS. Defendeu que, com a persistência do flagelo e da fome e da malnutrição, a segurança alimentar é o desafio da era da globalização e sublinhou a horizontalidade do tema. Referiu, no caso de Cabo Verde, o impacto da seca e da desertficação sobre a produção, o emprego e os rendimentos com a degradação ambiental e o aumento das bolsas de pobreza, e, neste quadro, o papel da ajuda alimentar para debelar a insegurança alimentar. Põs em relevo igualmente a sua complexidade, envolvendo não só a oferta e o acesso aos bens alimentares, mais também aspectos como os rendimentos, a educação e informação, a saúde e nutrição, a água potável e saneamento, a participação, etc.. Enfatizou que a alimentação e a segurança alimentar é um direito fundamental do homem. No seu entender, o desenvolvimento do sector agrícola é crucial e a agricultura deve posicionar-se como solução, alterando os processos na cultura da terra e na exploração e gestão de recursos, sendo, ao mesmo tempo, importante a mudança de mentalidades e a mobilização de vontades para trilhar o caminho da redução da insegurança alimentar e romper o ciclo da pobreza. Reforçar a solidariedade entre os sectores com vista ao desenvolvimento das comunidades rurais e priorizar a extensão e animação rural bem como a investigação, ampliadas pela assistência técnica, formação e o crédito deve ser um eixo da intervenção.

Contribuição para Evolução do Abastecimento de Água em Zonas Rurais da Ilha de Santiago, Cabo Verde

Tendo em consideração a realidade atual, em relação ao abastecimento de água em zonas rurais, nomeadamente no Continente Africano, torna-se importante e urgente o desenvolvimento de tecnologias de abastecimento de água de baixo custo, com caraterísticas adequadas às condições locais, tanto a nível de quantidade como de qualidade de água disponibilizada. A presente dissertação foca-se essencialmente no setor de abastecimento de água nas zonas rurais com escassez de recursos hídricos. Inicialmente caracteriza-se a situação no setor das águas em Cabo Verde, passando posteriormente para a ilha de Santiago. A nível do País, a situação, contudo, varia de ilha para ilha, e, dentro desta, Concelho a Concelho, bem como varia entre o meio urbano e o meio rural. A nível da Ilha, verificou-se que existem disparidades entre os Concelhos. É analisado o abastecimente de água no Concelho de São Lourenço dos Órgãos, na ilha de Santiago, onde se verifica uma grande carência dos serviços de abastecimento de água. Verificou-se como um dos aspectos críticos para a evolução do setor nas zonas rurais do Concelho, a sensibilização em termos de saúde pública, a formação profissional no abastecimento de água e a escolha de tecnologias alternativas. Neste sentido, são propostas soluções, que podem constituir para o aumento ao acesso a água potável da parte da população rural do Concelho.

Dessalinização da Água do Mar Através da Energia Solar - Caso de Estudo Salamansa – Cabo Verde

principal objectivo deste trabalho é o estudo da viabilidade técnica e económica da dessalinização da água do mar, utilizando a energia solar, tomando como caso de aplicação uma pequena comunidade rural de Cabo Verde, a vila piscatória de Salamansa, local onde há graves problemas com a disponibilidade de água potável. No entanto, a proximidade do mar e a disponibilidade de energia solar sugerem a dessalinização como processo para mitigar a falta de água. A dessalinização da água do mar pode ser obtida através de diversas técnicas que podem ser agrupadas de acordo com os princípios em que estes processos se baseiam: processos de dessalinização térmica (destilação solar, destilação multi-estágio, destilação multi-efeito, etc.) e processos de dessalinização por membranas (electrodiálise e osmose inversa). A destilação solar passiva foi a tecnologia de dessalinização estudada neste trabalho e que se pode vir a tornar uma alternativa promissora para um fornecimento regular de água. Por outro lado, o uso de fontes alternativas de energia, como a solar, apresenta-se como uma solução para viabilizar a dessalinização em meios semi-áridos como o deste caso de estudo. Fez-se uma modelação matemática da unidade de destilação solar proposta utilizando o Engineering Equation Solver (EES) como ferramenta para ajudar a resolver as equações de balanço térmico. O projecto do destilador solar proposto poderá atender às necessidades de água doce para consumo de 18 famílias constituídas por 5 agregados (92 pessoas) e apresenta uma eficiência média diária de aproximadamente 78% no Verão e 77% no Inverno.

DETECÇÃO DE SUBPRODUTOS DA DESINFECÇÃO COM CLORO EM ÁGUA DESSALINIZADA

A dessalinização da água do mar é um método usado para obter água potável. Na dessalinização da água também é necessária a desinfecção de água com o cloro. Esta desinfecção garante à água condições seguras em termos microbiológicos mas promove a formação de novas substâncias consideradas tóxicas, resultantes da reacção do cloro com a matéria orgânica presente na água. Essas substâncias são designados por subprodutos de desinfecção de água com o cloro (DBP) dos quais destacam-se os trihalometanos (THM), os ácidos haloacéticos (HAA), os haloacetonitrilos (HAN), as haloacetonas (HK). A concentração dessas substâncias em águas para consumo humano é muito baixa e constitui sempre um desafio a sua detecção e quantificação. Neste trabalho desenvolveu-se e optimizou-se métodos de análises de DBP em água para consumo humano. Os DBP voláteis foram analisados por headspace e cromatografia gasosa com detecção por captura electrónica (HS-GC-ECD) e por microextracção em fase sólida no headspace e cromatografia gasosa com detecção por captura electrónica (SPME-HS-GC-ECD). Para os DBP não voláteis (HAA) aplicou-se a extracção em fase sólida e cromatografia líquida com detector de fila de diodos (SPE-RPHPLC- DAD). Foram analisados os DBP na água dessalinizada por osmose inversa proveniente de Cabo Verde e na água da cidade de Porto, de forma a verificar as diferenças em termos qualitativos e quantitativos. Usou-se um planeamento factorial de Box-Behnken para a optimização de métodos analíticos. Este modelo foi igualmente aplicado na simulação laboratorial de dessalinização da água do mar por osmose inversa e desinfecção com o cloro, tendo como objectivo identificar os factores mais significativos na formação de DBP em água dessalinizada (pH, temperatura e tempo de desinfecção).

Conseqüências de diferentes sistemas de preparo do solo sobre a contaminação do solo, sedimentos e água por metais pesados

Este trabalho teve por objetivos determinar a influência de diferentes métodos de preparo do solo sobre as perdas por erosão de metais pesados e avaliar a contaminação dos sedimentos e da água do córrego principal da microbacia de Caetés, município de Paty do Alferes (RJ). A avaliação foi realizada durante os meses de dezembro de 1996 a março de 1997, no ciclo de cultivo do pepino (Cucumis sativus L ). Foram utilizadas parcelas do tipo Wischmeier, de tamanho de 22,0 x 4,0 m. Os tratamentos utilizados foram os seguintes: (a) aração com trator morro abaixo e queimado (MAQ); (b) aração com trator morro abaixo não queimado com restos de vegetação natural entre as linhas (MANQ); (c) aração com tração animal em nível, faixas de capim-colonião a cada 7,0 m (AA), e (d) cultivo mínimo, com preparo de covas em nível (CM). Avaliaram-se também os teores desses metais nos sedimentos de fundo e na água do córrego principal que drena a microbacia de Caetés. As perdas mais elevadas de metais pesados por erosão foram verificadas no tratamento MAQ, típico da região. Os sedimentos e a água do córrego da microbacia de Caetés mostraram incrementos nos teores totais de Cd, Ni, Pb, Zn e Mn de acordo com a posição de coleta na área. A água coletada no córrego e no açude apresentou concentrações de Cd, Mn e Pb acima dos padrões máximos estabelecidos para água potável. Os resultados obtidos neste trabalho permitem concluir que o uso intensivo de agroquímicos e as elevadas perdas de solo por erosão podem acarretar sérios riscos de contaminação da água do córrego da microbacia que é utilizada pelos animais e para irrigação.

Produtividade, eficiência de uso da água e qualidade tecnológica de cana‑de‑açúcar submetida a diferentes regimes hídricos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade de colmos e de açúcar, a eficiência de uso da água e os atributos tecnológicos de cinco variedades de cana-de-açúcar de maturação precoce e seis de maturação média à tardia, submetidas ao regime de sequeiro (1.141,4 mm) e à irrigação plena (1.396,6 mm). Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. A produtividade de colmos das variedades RB92579, RB72454 e SP81-3250 apresentou ganhos superiores a 180%, com uso da irrigação. A irrigação promoveu aumentos na produtividade de açúcar superiores a 200%, nas variedades RB92579 e RB943365. A irrigação plena proporcionou maior eficiência de uso da água, com produção média de 70,2 kg ha-1 mm-1 de colmos a mais em comparação ao regime de sequeiro. Com exceção das variedades RB72454, RB763710 e RB943365, não houve diferença nos atributos tecnológicos entre a irrigação plena e o regime de sequeiro. As variedades RB92579 e SP81-3250 de maturação média à tardia se destacam quanto à produtividade de colmos e de açúcar e à eficiência de uso da água, e são recomendadas para estudos de resposta à irrigação pela cana-de-açúcar.

Utilização de esgotos domésticos tratados através de um sistema biológico na produção de mudas de Croton floribundus Spreng. (Capixingui) E Copaifera langsdorffii Desf. (Copaíba)

O presente trabalho teve por objetivo o aproveitamento da água residuária proveniente de um sistema biológico de tratamento de esgotos domésticos como alternativa à fertirrigação convencional de viveiros florestais, visando a produção de mudas de Croton floribundus (capixingui) e Copaifera langsdorffii (Copaíba) via subirrigação. As variáveis avaliadas mensalmente foram altura e diâmetro do coleto da muda e, ao final do experimento, peso da matéria seca da parte aérea e da raiz, área foliar, razão parte aérea/ raiz, análise nutricional foliar, análises químicas do substrato antes e após o ensaio e análises nutricionais periódicas da água residuária. O crescimento das plantas, em geral, foi superior no tratamento convencional com adubos minerais. O desenvolvimento do sistema radicular foi favorecido no tratamento com água residuária, o que pode ser característica desejável para maior sobrevivência das mudas no campo. Os resultados mostraram que a água residuária pode ser utilizada na fertirrigação de viveiros para produção das espécies estudadas, pois todas as plantas se mostraram vigorosas, com bom desenvolvimento, sem mortalidade, deficiência ou toxidez. Entretanto, constatou-se que essas mudas necessitarão de um maior tempo no viveiro, quando comparadas com as produzidas com fertilizantes minerais.