Remoção de contaminantes persistentes com biorreator de membrana e adsorção em carvão ativado

Os agrotóxicos são exemplos de contaminantes emergentes, que se tornaram um dos grandes desafios em termos de contaminação ambiental. Embora apresentem risco potencial à saúde humana, esses contaminantes ainda não estão incluídos nos programas de monitoramento de rotina. Além disso, os processos convencionais de tratamento de efluentes não removem esses compostos. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de remoção dos herbicidas 2,4-D e Metribuzin (MTZ) em um efluente industrial, utilizando um biorreator de membrana de ultrafiltração (BRM-UF) seguido de pós-tratamento com carvão ativado. Soluções padrão dos herbicidas foram adicionadas ao BRM, e o permeado foi analisado por meio do espectrofotômetro UV-Vís. Cloreto de sódio foi utilizado como traçador e seu controle foi feito por meio do condutivímetro. Em seguida, foram feitos ensaios de adsorção com carvão ativado. De acordo com os resultados obtidos, pode-se afirmar que não foi verificado nenhum mecanismo de remoção dos herbicidas estudados. Logo, o BRM não foi efetivo na remoção destes. Já os carvões ativados utilizados no pós-tratamento apresentaram elevada eficiência na remoção do 2,4-D e MTZ. Palavras-chave: Biorreator. Efluente industrial. Herbicidas. Ultrafiltração.

Análise do efeito de mistura sobre a celeridade do transitório hidráulico em estação elevatória de esgoto via medição indireta e formulações analíticas

Estabelecer um valor adequado para a celeridade é difícil em misturas, como as compostas por líquido, gás e sólido, típicas de sistemas de esgotamento sanitário. O presente estudo propõe uma metodologia que compara os valores da celeridade obtida de forma indireta, por meio de registros de pressões em campo, com os valores obtidos por formulações propostas em literatura para misturas gasosas. Os resultados de campo indicam valores de celeridades diferentes dos obtidos diretamente com os das formulações, fornecendo um indicativo da aderência, ou não, de cada formulação aos resultados empíricos. Usando um algoritmo para retornar o valor da celeridade de cada formulação proposta ao valor da celeridade empírica, é possível observar o comportamento gráfico de cada formulação analisada, bem como estabelecer um percentual típico de volume de gás dissolvido na massa líquida em um sistema de bombeamento de esgotos sanitários. Palavras-chave: Transitório hidráulico. Celeridade. Estação elevatória de esgoto.

Proposta de modelo fuzzy para avaliação da conservação ambiental de riachos urbanos

A fim de consolidar o processo de diagnóstico dos cursos d’água urbanos no Brasil, este artigo propõe o Índice de Conservação Ambiental de Riachos Urbanos (ÍCARU). Esse índice foi construído a partir de indicadores de Pressão-Estado-Resposta (PER), integrados pela lógica fuzzy. Indicadores, definição de regras difusas e validação de cenários foram obtidos por meio de pesquisa survey e workshops com uma equipe multidisciplinar de especialistas. Um Sistema Baseado em Regras Difusas (SBRD) foi desenvolvido por meio da ferramenta FuzzyGen para cada atributo, dimensão e índice geral. O SBRD é composto por um banco de dados de conhecimento, regras e o mecanismo de inferência. Os resultados são apresentados na forma de gráfico de radar, mostrando o valor individual (0-10) de cada dimensão PER e o ÍCARU, em gráfico de centro de gravidade. Os testes mostraram a viabilidade e usabilidade do modelo, que pode ser uma ferramenta de monitoramento de riachos urbanos e apoio a decisão. Palavras-chave: Lógica fuzzy. Indicadores. Pressão-Estado-Resposta. ÍCARU.

Degradação de metil e propil parabenos usando sistemas O3/H+, O3/OH- e O3/Mn2+

Este estudo teve como objetivo avaliar a degradação do metil e propil parabenos pelo processo de ozonização em meios ácido (pH = 5), alcalino (pH = 10) e catalítico (Mn2+, pH = 3). Os estudos cinéticos foram conduzidos a temperatura ambiente (27°C) para uma dosagem constante de 79 g/m3 de O3 na concentração inicial de 50 mg/L. Os resultados mostraram uma degradação de 100% para ambos os parabenos após 3 min de reação para o sistema alcalino. A cinética de degradação dos parabenos foi descrita pelo modelo cinético de primeira ordem com R2 entre 0,990 e 0,999. A ozonização alcalina (O3/OH-) apresentou constantes de velocidade de duas a três vezes superiores às observadas em meio ácido e catalítico. A não toxicidade das amostras tratadas frente à Artemia salina foi confirmada apenas para os processos de ozonização ácida e catalítica. Em geral, os resultados de degradação dos parabenos para os sistemas de ozonização aplicados foram promissores, embora os sistemas ácido e catalítico sejam os ambientalmente mais aceitáveis. Palavras-chave: Ozônio. Parabenos. Degradação. Cinética. Toxicidade.

Estudo das propriedades geotécnicas de resíduos sólidos urbanos recém-descartados e aterrados em aterro sanitário localizado na região Sul do Brasil

Aterros sanitários detêm a maior parcela de disposição final de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) no Brasil. O estudo das propriedades geotécnicas dos RSU contribui para o monitoramento das áreas de disposição, garante sua segurança estrutural e o aumento de vida útil, considerando a heterogeneidade dos resíduos. Este artigo apresenta os resultados do estudo das propriedades geotécnicas de uma amostra de RSU recém- descartados (1) e RSU aterrados há 5 anos (2), coletadas em um Aterro Sanitário localizado no Sul do Brasil. Foram realizados ensaios de teor de umidade, massa específica e compressão confinada, utilizando como metodologia a teoria de adensamento de solos. Com os ensaios de compressão, foram obtidos os valores de índice de compressão primária para a amostra 1 (0,56 a 1,67) e para a amostra 2 (0,17 a 0,53) e o índice de compressão secundária para amostra 2 (0,006 a 0,004). Este estudo confirmou a aplicabilidade da metodologia de solos para o estudo da compressibilidade de RSU. Palavras-chave: Resíduos sólidos urbanos. Geotecnia. Adensamento. Ensaios laboratoriais.

Influência de aceptores de elétrons na ocorrência e desempenho de organismos acumuladores de fósforo em reator em batelada sequencial

Os processos de remoção biológica de fósforo no tratamento de efluentes vêm ganhando espaço no Brasil e em outros países. Os principais responsáveis pela remoção de fósforo nesses processos são os organismos acumuladores de polifosfato. Alguns desses organismos também são capazes de utilizar nitrato ou nitrito, em vez de oxigênio, como aceptor de elétrons e, assim, desfosfatar e desnitrificar simultaneamente. Nesse contexto, este estudo avaliou o uso de diferentes aceptores de elétron no desenvolvimento de organismos acumuladores de polifosfato em reatores em batelada sequencial sob condições operacionais controladas, como também a influência desses aceptores no desempenho destes sistemas na remoção de matéria orgânica e de nutrientes a partir de efluentes aquosos. Então, três reatores em batelada sequencial com características favoráveis à ocorrência de organismos acumuladores de polifosfato foram operados com efluente sintético, utilizando oxigênio, nitrito ou nitrato como aceptor de elétrons. A idade do lodo (15 dias), a temperatura (< 20°C) e o pH (~7,5) do meio foram definidos e controlados para favorecer o desenvolvimento desses organismos. O efluente sintético foi constituído por acetato de sódio (900 mg L-1), como substrato orgânico, além de macro e micronutrientes. Análises físicas e químicas (e.g., demanda química de oxigênio), ensaios respirométricos e testes estatísticos foram usados para avaliar a influência dos aceptores de elétrons na ocorrência dos organismos acumuladores de polifosfato e no desempenho dos reatores biológicos. As condições e estratégias operacionais usadas nos três reatores produziram licores mistos constituídos por organismos acumuladores de polifosfato e com concentrações médias de sólidos suspensos voláteis e totais variando entre 545 e 723 mg L-1 e entre 705 e 1.078 mg L-1, respectivamente. As médias das taxas máximas de consumo de oxigênio dos licores, obtidas nos testes respirométricos com pulsos de acetato e de propionato, variaram entre 60 e 82 mg L-1 h-1 e entre 27 e 37 mg L-1 h-1, respectivamente. Os reatores diminuíram em mais de 85% a demanda química de oxigênio e removeram mais de 70% do ortofosfato do efluente. O reator com nitrato como aceptor de elétrons foi o menos eficiente na remoção de fósforo, bem como apresentou o maior teor de lodo produzido, o que pode representar custos adicionais ao processo. Os reatores que usaram oxigênio e nitrito foram equivalentes em desempenho (remoção de matéria orgânica e de fósforo) e na produção de biomassa. Palavras-chave: Aceptores de elétrons. Organismos acumuladores de polifosfato. Reator em Batelada Sequencial. Remoção de fósforo. Respirometria.

Abordagem fuzzy para caracterização de incertezas estruturais e quantificação de riscos hidrológicos: estudo de caso do reservatório Orós no semiárido brasileiro

Nos estudos de Recursos Hídricos, a identificação e a caracterização das incertezas são etapas necessárias e importantes da modelagem dos sistemas hídricos, pois permitem ter um entendimento das interações entre os dados, parâmetros e estrutura do modelo. O risco de um sistema depende das incertezas presentes e o quanto elas podem torná-lo vulnerável a solicitações externas. As incertezas são, portanto, o plano de fundo onde os riscos são gerados. Este trabalho teve como objetivo demonstrar a aplicabilidade do Números Fuzzy Triangulares (NFTs) na identificação e caracterização de incertezas hidrológicas em um exemplo simples, bem como utilizá-los para quantificar os riscos do sistema hídrico associado. A metodologia consistiu em identificar e classificar a incerteza na vazão afluente em razão de duas fontes distintas que contrastam quanto à área de drenagem da sub-bacia do reservatório Orós, localizado no Estado do Ceará, Brasil, caracterizá-la utilizando NFTs e quantificar o risco fuzzy associado em usar uma ou outra no processo de geração de informações hidrológicas. Os resultados demonstraram que a incerteza identificada é estrutural, sendo que foi possível caracterizá-la por meio dos elementos característicos do NFT considerando as características de regiões semiáridas. Os riscos calculados demonstram que considerar a vazão afluente fornecida pela Agência Nacional de Águas (ANA) em vez da da Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Ceará (COGERH) pode afetar a real capacidade do sistema. No exemplo numérico para ilustrar o impacto da incerteza estrutural, vazão regularizada, observou-se um impacto significativo sobre a real capacidade do sistema hídrico. O risco de falha da vazão regularizada, determinada a partir dos dados da ANA, foi 24% maior dos que os 10% usados para estimar a vazão regularizada, quando comparado com a vazão regularizada gerada a partir dos dados da COGERH. Os NFTs conseguiram caracterizar e quantificar o risco da incerteza estrutural no sistema estudado, demonstrando que o NFT é uma ferramenta aplicável e útil na obtenção de informações hidrológicas para gerenciamento de recursos hídricos em bacias semiáridas. Palavras-chave: Números Fuzzy Triangulares (NFT). Incertezas. Risco. Semiárido. Vazão afluente.

Partida de um reator UASB na codigestão de água negra com resíduos orgânicos alimentares

Novas concepções para o tratamento de fontes segregadas do esgoto doméstico têm sido propostas como alternativa ao tratamento convencional. Assim, com o objetivo de investigar o desempenho de um reator UASB, durante a codigestão de água negra com resíduos orgânicos alimentares (AN-ROA), quanto à cinética de degradação da matéria orgânica e a conservação de nutrientes para reúso do efluente, foi realizada a partida do reator em bateladas com períodos de 12 e 6 dias. Durante esses períodos, o reator pôde alcançar satisfatoriamente a biodegradação da AN-ROA, com remoção de 86% e 84% de DQO total (DQOT), respectivamente, sendo a maior parte consumida na forma de sólidos em suspensão (DQOSS). Durante a partida, o reator apresentou aumento da alcalinidade a bicarbonato (HCO3-) e manteve pH em faixa favorável a digestão anaeróbia, sem acúmulo de ácidos graxos voláteis (AGV). Os nutrientes fosfato (PO43-) e nitrogênio total (NT) foram conservados no efluente tratado. Palavras-chave: Água negra. Codigestão. Cinética. Resíduos orgânicos alimentares. tratamento descentralizado.

Oxidação de fármacos por cloro e formação de subprodutos em águas naturais

Neste estudo foi avaliada a remoção de sulfametoxazol, diclofenaco e 17β-estradiol em água natural por meio da oxidação com cloro. As concentrações iniciais dos microcontaminantes, bem como o tempo após a aplicação do cloro, apresentaram diferenças significativas na remoção dos compostos de interesse. As águas naturais foram submetidas ao tratamento por clarificação seguido da pós-cloração, e os resultados revelaram que a melhor eficiência de remoção, com dosagem de cloro de 2,0 mg.L-1 foi da ordem de 58%, 54% e 67% para diclofenaco, 17β-estradiol e sulfametoxazol, respectivamente. O aumento da dose de cloro (3,0 mg.L-1), para tempo de contato de 60 min, não resultou em maior remoção dos microcontaminantes (69% para diclofenaco, 49% para 17β-estradiol e 9,4% para sulfametoxazol). A formação de subprodutos foi observada para os microcontaminantes sulfametoxazol e 17β-estradiol, e não evidenciada para o diclofenaco, o qual apresentou um dos maiores valores de remoção por meio da oxidação com o cloro. Palavras-chave: Fármacos. Cloração. Subprodutos de desinfecção. Tratamento de água.

O uso de indicadores ambientais sob a perspectiva conjunta do saneamento e da saúde em países emergentes

Este trabalho se refere à identificação, análise e síntese de estudos sobre o uso de indicadores ambientais e a sua finalidade, sob a perspectiva conjunta do saneamento e da saúde em países emergentes. Na revisão sistemática da literatura, por meio de um protocolo de pesquisa, a busca foi realizada no Scopus e Scielo por meio de descritores como "indicator" ou "index" e "environmental" e "sanitation" e "health". No total, 701 artigos foram recuperados, sendo 80 escolhidos para análise de texto completo, mas somente 25 sendo inclusos nesta revisão. Destes 25 artigos, 68% concentraram-se nas Américas, 24% em mais de um continente, 4% na África e 4% na Ásia. A conclusão é que os indicadores foram apontados como uma métrica eficaz para: diagnóstico do saneamento local (48%), tomada de decisão (48%), políticas públicas para priorização de investimentos na área sanitária (40%), planejamento urbano (36%), sensibilidade para retratar a realidade (28%) e instrumento de fácil uso (28%). Palavras-chave: Indicador de Salubridade Ambiental. Indicador de Saneamento Ambiental. Indicador de Saúde Ambiental. Índice. Métrica. Síntese narrativa.