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Análise espaço temporal de parâmetros de qualidade de água e sua relação com uso e ocupação na bacia do Alto Tietê
No full textThe growth of the population concomitant with the increase in urban areas and their intrinsic land uses have impacted streams and urban rivers that supply these areas. The project Adopt a River, which is part of a global program organized by HSBC entitled Water Programme monitored thirty points in rivers and streams in the Greater São Paulo. With a five-year duration, the project resulted in a database featuring the changes over time of the thirty water bodies in terms of water quality parameters such as nitrate, phosphate and turbidity. This study aimed to analyze the statistical measures of the three parameters by obtaining the background concentrations of each monitoring point. The baseline concentration was made through the application of the trisection method. After obtaining the baseline concentrations, it was possible to evaluate and compare the different water bodies once the quotient 'obtained concentration' / 'background concentration' was established. Parameterized results were identified in terms of their means, medians, and boxplots containing their maximum, minimum and quartiles. Subsequently, a second analysis was performed, this time in relation to the sub-basins of the Alto Tietê River Basin, represented by a group of monitoring points. By also dealing with a temporal analysis, concentrations were divided into two periods: collections in the wet season and collected in the dry season. Once again, the sub-basins were evaluated on their statistical measurements such as means, median, maximum and minimum, quartiles and percentiles. After obtaining all the statistical measures in the dry and wet season for nitrate, phosphate and turbidity, a correlation analysis with land use was applied. By identifying the most significant correlations of each parameter, a linear regression was performed to obtain empirical linear models in order to translate the influence of certain land uses in water qualityO crescimento da população concomitante com o aumento de áreas urbanas e seus intrínsecos usos do solo, têm impactado os córregos e rios urbanos que abastecem essas áreas. O projeto Adote um Rio, que faz parte de um programa global organizado pelo banco HSBC intitulado Programa pela Água, monitorou trinta pontos em rios e córregos da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê na Região Metropolitana de São Paulo. Com cinco anos de duração, o projeto resultou em um banco de dados caracterizando as mudanças ao longo do tempo dos trinta corpos hídricos em termos de seus parâmetros de qualidade de água tais como nitrato, fosfato e turbidez. O presente trabalho buscou estudar as medidas estatísticas dos três parâmetros através da normatização obtida pelas concentrações basais de cada um dos pontos. A concentração basal deu-se através da aplicação do Método da Trisecção. Uma vez obtidas as concentrações basais, foi possível a avaliação e comparação entre os diferentes corpos hídricos uma vez que foi estabelecido o quociente concentração obtida / concentração basal. Os resultados parametrizados foram identificados em termos de suas médias e medianas, além de boxplots contendo seus valores máximos, mínimos e quartis. Posteriormente, uma segunda análise foi realizada, desta vez em relação as sub-bacias da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê, representada por um agrupamento de pontos de monitoramento. Por se tratar também de uma análise temporal, as concentrações foram divididas entre dois períodos: coletas no período úmido e coletas no período seco. Novamente as sub-bacias foram avaliadas em suas medidas estatísticas de média, mediana, valor máximo e mínimo, quartis e percentis. Após a obtenção de todas as medidas estatísticas no período seco e úmido para o nitrato, fosfato e turbidez, uma análise de correlação com usos do solo foi aplicada. Foram identificadas as correlações mais..
not available
No full textEspécies de microalgas como Chlorella sorokiniana têm sido investigadas para as mais variadas aplicações como biocombustíveis, nutrição e a recuperação de nutrientes. Entretanto, a separação de microalgas do meio líquido permanece um desafio tanto técnico quanto econômico. O objetivo deste trabalho é propor e investigar a utilização de pré-ozonização e flotação por ar dissolvido para a separação sólido-líquido de Chlorella sorokiniana cultivada em meio padrão M8a em fotobiorreator flat panel, utilizando polímero catiônico à base de poliacrilamida como coagulante. Primeiramente, foi avaliado o sistema de tratamento com flotação por ar dissolvido, que foi otimizada em escala de laboratório visando eficiência de remoção de algas e flexibilização do sistema. Utilizando dosagens de polímero catiônico de 10 mg L-1 obteve-se remoções de cor aparente, turbidez e densidade óptica próximas de 95 % em pH 7. Posteriormente, a etapa de mistura lenta foi retirada do sistema, a razão de recirculação foi diminuída de 10 para 4 % e após essas alterações, obteve-se remoção de microalgas acima de 90 % para dosagem de polímero de 10 mg L-1. Para analisar o efeito da pré-ozonização a dosagem de polímero catiônico foi reduzida para 7 mg L-1, e observou-se que com FAD esta dosagem removeu 81,12 % de turbidez, e após pré-ozonização por 5 minutos seguida de FAD a eficiência de remoção de turbidez chegou a 91,78 % e remoção de cor aparente aumentou 6,25 %. A utilização da pré-ozonização permitiu utilização de velocidades de flotação da ordem de 24 cm min-1 sem prejuízo da eficiência de remoção de cor, turbidez e densidade óptica. Observou-se que a pré-ozonização demonstra efeitos positivos no sistema de tratamento, mas constatou-se uma dosagem ótima de ozônio, e que a partir desta dosagem a eficiência do tratamento pode ser prejudicada. Foi constatado que uma possível explicação para esse fato seja a liberação de matéria orgânica algal após pré-ozonização, em dosagens acima do valor ótimo de dosagem de ozônio.Microalgal species as Chlorella sorokiniana have been investigated for a variety of applications such as biofuels, nutrition and nutrient recovery. However, the solid-liquid separation microalgae of the liquid medium remains a challenge both technical as economical. This work aims to propose and investigate the use of preozonation and dissolved air flotation for solid liquid separation of Chlorella sorokiniana cultivated in standard M8a medium in a flat panel photobioreator, using cationic polyacrylamide based polymer as coagulant. Initially, treatment system including dissolved air flotation was evaluated, which was optimezed at laboratory scale targeting removal efficiency of microalgae and system flexibility. Using cationic polymer dosage of 10 mg L-1, were obtained apparent color, turbidity and optical density removals nearly to 95% in pH 7. Further, the step of slow mixing was removed from the system, the recycle ratio was decreased from 10 to 4% and after these changes, was obtained microalgae removal over 90% at polymer dosage of 10 mg L-1. To analyse the effect of preozonation, cationic polymer dosage was decreased to 7 mg L-1, and was observed 81.12 % turbidity removal with this polymer dosage at FAD, and after 5 minutes preozonation followed by FAD, turbidity removal efficiency reached 91.8 % and apparent color removal increased 6.25 %. The utilization of preozonation allowed use of flotation velocities in the order of 24 cm min-1 without damaging variables removal efficiency. It was observed tha preozonation shows positive effects in treatment system, but was found an optimum ozone dosage from which the treatment efficiency is hampered. It was observed that a possible explanation to this fact is the release of algogenic organic matter after preozonation in dosages over the optimum value of ozone dosage
Analysis of particles distribution size and the pair velocity/hydraulic residence time in the reaction zone performance of a flotation unit by using ultrasonic probe and image analysis
No full textO desempenho de uma unidade de flotação por ar dissolvido (FAD) em escala piloto, tratando água destinada ao abastecimento contendo 50 uC e 05 uT, foi investigada sob o ponto de vista das partículas presentes (micro-bolhas e flocos) e da hidrodinâmica. A análise centrou-se na zona de reação da unidade de FAD onde foi desenvolvido o modelo matemático proposto por Reali (1991). A determinação das partículas foi realizada por método que emprega a análise de imagem. A condição hidrodinâmica foi avaliada por meio de ensaios de estímulo e resposta, combinada com a análise tridimensional do escoamento feita através de mapeamento utilizando equipamento que emprega ultra-som (sonda micro-ADV). Para a consecução do trabalho foram desenvolvidos dois métodos. Um para aquisição, tratamento e obtenção da distribuição de tamanho de micro-bolhas e flocos utilizando a análise de imagem digital em instalação com escoamento contínuo, sem a extração de amostras. Outro, envolvendo o desenvolvimento de programa (VelDigital3D) para tratamento dos dados da sonda utilizada. Inicialmente, foram realizados os ensaios de validação da utilização da sonda micro-ADV em água contendo micro-bolhas de ar e os ensaios de mapeamento da unidade utilizando a referida sonda conjugada ao programa VelDigital3D. Posteriormente, foram investigados alguns possíveis agentes na aglutinação das micro-bolhas após a despressurização tais como: i) as condições de mistura expressas em termos da taxa de aplicação superficial (TAS) e tempo de detenção na zona de reação (Tdz.r), ii) razão de recirculação (p), iii) a variação de pH e, iv) a dosagem de coagulante (\'AL POT.+3\'). Finalmente, a sensibilidade do modelo matemático proposto por Reali (1991) para a zona de reação de unidades de FAD convencional foi verificada com base nos parâmetros de projeto: tempo de detenção da zona de reação (Tdz.r) e taxa de aplicação superficial na zona de clarificação TASap. (downflow); e com base nos parâmetros operacionais: distribuição de tamanho de partículas (micro-bolhas e flocos) e razão de recirculação (p). As principais conclusões foram: i) a sonda micro-ADV pode ser utilizada para obtenção do perfil de velocidade em águas contendo micro-bolhas de ar, nas vazões investigadas; ii) o escoamento no interior da zona de reação apresentou um padrão bem definido de recirculação ao longo da altura, confirmando os resultados obtidos com os ensaios estímulo e resposta; iii) a variação do diâmetro médio das micro-bolhas foi muito pequena (de 20 a 30 \'mü\'m), embora tenha havido ressalvas e iv) o modelo proposto por Reali (1991) foi sensível aos parâmetros investigados e responde coerentemente com o desempenho da unidade piloto de FAD.This work investigated the performance of a dissolved air flotation (DAF) pilot plant, used to treat drinking water containing 05 Tu and 50 Cu. The particles (micro-bubbles and flocs) and hydraulic characteristics were taken into account. The focus was given in the reaction zone as hypothesized by Reali\'s mathematic model (REALI, 1991). An image analyses was used to assess particles distribution sizes. The hydraulics of the DAF tank was assessed by using a pulse stimulus-response test combined with the three-dimensional flow analyses carried-out with equipment that applied ultra sound (microADV). Therefore, two methods were developed; one for the acquisition, treatment and also to obtain the micro-bubbles and flocs sizes distribution, without the need of extracting samples and another, involved the development of a software (VelDigital3D) in order to treat the microADV data. Initially, the application of the microADV in the DAF process was evaluated. After, the data collection was made and the result was treated by using the VelDigital3D software. Sequentially, the effects of some agents for micro-bubbles coalescence after the releasing point were investigated: i) mixture conditions in terms of hydraulic loading rate (HLR) and detention time (DT); ii) recirculation rate (p); iii) pH variation and, iv) coagulant dosage (\'AL POT.+3\'). Finally, the mathematic model behavior proposed by Reali (1991) was investigated by varying some parameters in the design, such as: detention time in the reaction zone (DTr.z) and hydraulic loading rate in the clarification zone HLRc.z (dowflow); and by varying some operational parameters, such as: particles sizes distribution (micro-bubbles and flocs) and recirculation rate (p). The main conclusions were: i) the microADV probe can be used to obtain the velocity flow profile in water containing micro-bubbles; ii) the flow within the reaction zone showed a well defined pattern of recirculation throughout the height of the unit, confirming the obtained results by using the stimulus-response tests; iii) the variation of micro-bubbles medium size was low (from 20 to 30 \'mü\'m) but some points regarding this aspect were discussed and, iv) the behavior of the mathematical model proposed by Reali (1991) showed a significant adjustment to the experimental data proving that it can be applied to analyzed design parameters
Resistance to breakage and regrowth of agglomerates formed by tannin and Moringa oleifera Lam. addition as an alternative for post-treatment of agricultural effluents co-generated in UASB reactors
No full textNos processos de separação sólido-líquido a existência de aglomerados com determinado tamanho e resistência é um fator crucial, uma vez que esses devem possuir dimensões mínimas para serem facilmente removidos da fase líquida e, também, serem resistentes face ao estresse sofrido durante o transporte através de canais, aberturas e passagens. Igualmente importante é a capacidade dos agregados recrescerem quando eventualmente quebrados, recuperando parcialmente suas características antes de serem removidos do sistema. O presente trabalho investigou a ação dos coagulantes de base natural tanino e moringa na formação, resistência à quebra e recrescimento de aglomerados em efluentes agropecuários mistos da suinocultura e da bovinocultura de leite previamente codigeridos em reatores UASB. Ensaios de bancada foram realizados em um reator estático para simular as etapas de mistura rápida, floculação, quebra e refloculação em condições controladas. Foram investigados cinco diferentes cenários de quebra das partículas, com aplicação de incremento de agitação variando de 80 a 600 rpm. Ensaios sem agente coagulante e com aplicação de cloreto férrico foram realizados como controle, para comparação dos resultados. O monitoramento online do índice de floculação (IF), medida adimensional que indica, indiretamente, o tamanho das partículas existentes no meio, foi realizado ao longo dos ensaios via equipamento de análise de dispersão fotométrica (PDA). Os resultados demonstraram que os coagulantes de base natural contribuíram para a formação de agregados de maior dimensão, quando comparados aos formados nos ensaios-controle. Tanto a adição de Moringa Oleífera Lam (dosagens 0,5 a 40,0 g/L) quanto a de Tanfloc SL® (dosagens 100 a 800 mg/L) geraram aglomerados mais resistentes, com Fator de Resistência superior a 90%. No tocante ao potencial de recrescimento dos aglomerados, os resultados obtidos com o agente químico foram maiores, indicando que os aglomerados formados com cloreto férrico possuem menor tamanho e resistência, mas capacidade de retomada de tamanho quando as condições do meio permitem. Os resultados apontam que existe um ponto ótimo de aplicação dos coagulantes aplicados e, a depender das condições impostas pelo sistema, a utilização da moringa e do tanino no pós-tratamento de reatores UASB é uma alternativa potencialmente viável, com preceitos de economia circular.In the solid-liquid separation processes, the existence of agglomerates with suitable size and resistance is crucial for treatment good performance as flocs must resist stressing during the transport through channels, apertures and orifices. The ability of aggregates regrow when eventually broked is equaly important, recovering partially their characteristics before being removed from the system. The present work investigated the influence of natural coagulants tannin and moringa in formation, resistance and regrowth of agglomerates in animal sewage from swine and dairy cattle husbrandry previously codigested in UASB reactors. Bench tests were conducted in a static reactor to simulate the stages of rapid mixing, flocculation, breakage and refloculation under controlled conditions. Five diferent scenarios of particle´s breaking were investigated, with agitation ranging from 80 to 600 rpm. Trials without coaggulation agent and with application of ferric chloride were performed as control, to compare the results. The online monitoring of Focculation Index (FI), a dimensionless measure that indirectly indicates the size of the particles in the suspension was measured during the tests via photometric dispersion analysis equipment (PDA). The results showed that natural-based coagulants contributed to the formation of larger aggregates, when compared to those formed in the control trials. Both addition of MOL (dosages 0.5 to 40.0 g.L-1) and Tanfloc SL® (dosages 100 to 800 mg.L-1) generated more resistant agglomerates in the applied doses, with an SF greater than 90%. Regarding the potential for regrowth of the agglomerates, the results obtained with the chemical agent were greater, indicating that the agglomerates formed with ferric chloride have less size and resistance, but capacity to recover in size when the conditions of the environment allow. The results indicate that there is an optimum application point for the applied coagulants and, depending on the conditions imposed by the system, the use of moringa and tannin as UASB reactors post treatment is a alternative potentially viable, with precepts of circular econom
Study of floc strength and reflocculation aiming drink water treatment using image analysis and light scattering techniques
No full textEsta dissertação teve como objetivos a investigação da resistência e do recrescimento de flocos, produzidos durante a floculação de água destinada ao abastecimento, e foi dividida em duas etapas. Em primeiro lugar a resistência de agregados à quebra induzida por distúrbio hidrodinâmico foi investigada por meio de três técnicas macroscópicas de medição, a saber: fator de resistência (FR), a tensão local (σ) e o coeficiente de resistência do floco (γ). Num segundo momento a capacidade de recuperação do tamanho dos agregados foi investigada. O diâmetro estável (d) e o parâmetro característico da função de distribuição de tamanho de agregados (β) foram utilizados para analisar o processo refloculação após a quebra induzida dos agregados. Para obtenção das variáveis de interesse, foi utilizado método não intrusivo de análise de imagem e equipamento baseado em dispersão de luz. As águas de estudo foram preparadas em laboratório a partir de solução de ácido húmico (água tipo 1) e suspensão de caulinita (tipo 2), e coaguladas por dosagem de sal de alumínio em região do mecanismo de varredura. A floculação ocorreu em gradientes de velocidade médios (G) entre 20 e 120 s-1, e a ruptura ocorreu sob condições controladas com Gquebra de 800 s-1 por 10 segundos. Após a ruptura, a condição inicial foi reestabelecida para análise da recuperação de tamanho do agregado. Os resultados mostraram, para as duas água de estudo, uma tendência crescente para FR em resposta ao aumento de G. A mesma tendência foi observada para γ o que pode indicar que condições elevadas de agitação produzem flocos mais resistentes. Os resultados da análise da refloculação apontaram que o agregado não recupera totalmente seu tamanho, tanto para os flocos de Al-ácido húmico como para os de Al-caulinita. Para água tipo 1, o diâmetro estável dos agregados diminuiu de 332 μm antes da quebra, para 157 μm após a recuperação, e de 233 para 132 μm na água tipo 2, utilizando G de 20 s-1. O parâmetro β que exprime a distribuição de tamanho dos agregados, também apontou para uma diminuição geral do tamanho dos agregados, de forma que após a quebra a distribuição foi deslocada para as faixas de classificação de menor tamanho.This dissertation has aimed to investigate the strength and re-growth during the flocculation of drinking water, and was divided into two steps. The first one was investigate the rupture of floc caused by shear induced forces through three macroscopic techniques, namely: strength factor (FR), the average strength per unit area at the plane of rupture (σ) and the floc strength coefficient (γ). The second one was investigate the re-growth ability of flocs. The stable diameter (d) and the characteristic parameter of the aggregate size distribution function (β) were used to analyze the re-growth process after the induced breakage of the aggregates. The method was based on a non-intrusive image analysis monitoring technique and a light scattering equipment. The study waters were prepared in laboratory from humic acid solution (water type 1) and kaolinite suspension (type 2) and coagulated by dosing aluminum salt in the region of the “sweep flocculation” mechanism. The flocculation occurred for average velocity gradients (G) from 20 to 120 s-1 and the breakage occurred under controlled conditions for Gquebra of 800 s-1 for 10 seconds. After breakage, the initial condition was re-established for aggregate size recovery analysis. For the two study waters the results showed an increasing trend for FR in response to the increase of G. The same trend was observed for γ which may indicate that high agitation conditions produce more resistant flocs. The reflocculation analysis results showed that the aggregate did not fully recover its size, both for the aliquots of Al-humic acid and those of Al-kaolinite. The stable diameter of the aggregates for water type 1 decreased from 332 μm before breakage, to 157 μm after recovery, and from 233 to 132 μm in water type 2, using G of 20 s-1. The parameter β expressing the aggregate size distribution also pointed to a general decrease in aggregate size, so that after the breakage the distribution was shifted to the smaller size ranges.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)33004056089P
Levantamento e análise dos padrões de qualidade nacionais e internacionais estabelicidos para reuso de efluentes e aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis em áreas urbanas
No full textThe objective of this work is present and analyze the standards and guidelines associated with the protection of health of the user of waters less noble, for purposes other than drinking, and more specifically, the criteria descriptors of quality of these waters and the assessment of microbiological risk associated to its use aiming to establish, with bases and scientific criteria, the tolerable risk and the definition of standards for the microbiological quality. To this end, the author makes use of investigative exploratory method based on bibliographic survey and acquisition and posterior analysis, presentation and discussion about the topics discussed. The final text may inform and subsidise decisions regarding the definition of new values (preparation of new standards) and in the definition of appropriate technologyO objetivo do presente trabalho é apresentar e analisar as normas e diretrizes associadas à proteção à saúde do usuário de águas menos nobres, para fins não potáveis, e mais especificamente, os critérios descritores da qualidade destas águas e a avaliação do risco microbiológico associado ao seu uso visando o estabelecimento, com bases e critérios científicos, dos riscos toleráveis e a definição de padrões de qualidade microbiológica. Para tal, o autor utilizara de método investigativo exploratório baseado no levantamento e aquisição bibliográfica pertinente e posterior análise, apresentação e discussão acerca do temas abordados. O texto final poderá informar e subsidiar decisões no que tange a definição de novos valores (elaboração de novas normas) e na definição de tecnologias apropriada
Avaliação do desempenho de uma unidade em escala real para tratamento de água pluvial empregando a filtração rápida por meio de filtro de pressão e amido natural de milho como coagulante primário
No full textThis study aimed to investigate the performance of an experimental rainwater treatment system for non-potable uses without the first-flush discharge, thus intending to control the quality of captured rainwater and to minimize the rainwater by-pass caused by the first-flush strategy. A full-scale direct filtration unit was operated and a solution of natural corn starch was used as the primary coagulant. The color, turbidity e coliform efficiencies of the unit was analyzed based on filtration loads and the net water production was estimated. The results indicated that the system was able to reduce the discharge of the first rain batch, although it was not fully adequate in terms of removal efficiency, suggesting that more studies are needed. The reduction of volume was equivalent to 1.7 mm in absolute terms (or 85%). The apparent color and turbidity removal was around 30 and 54% average, respectively. Additionally, the rainwater production cost for harvesting was R 0,99/m3 (ou 90%). Por fim, foram discutidas alternativas para melhoria do sistema experimental investigado
Avaliação da remoção de material particulado em canal raso gramado
No full textThe study conducted examined the sediment removal behavior for a lawn channel
built full-scale, 100 m in length, slope of 2% and wide base of 0.7 m in the Federal
University of São Car them, San Carlos - SP. For this analysis, we simulated runoff
for three volumes of downloads 5; 7; 10 m³, represented each with their respective
hydrograph and blade height by passing the flood wave. These flows were mixed
with the particulate material produced from the local ground of the campus area,
sieved to smaller than 75 micron, which is used for varying the initial concentration
for tests.
The experimental data were fit to a model first order decay, Meira optimum slug flow
in through non-linear regression using decay kinetic parameters (k d) and equilibrium
concentration (C *). Fractions removed and the mathematical adjustment were evaluated
and executed for each single event along the length of the lawn channel monitored
in 26 positions. The peak of the hydrograph was investigated in the range of 11
± 2 L / s and time base (tb) determined at the unloading point on the channel varied
from 15, 25 and 35 minutes. The transit time in the channel (tT) was approximately
10.5 ± 2.5 m, corresponding to 0.14 ± speed 0,02 m / s. The maximum efficiency of
particulate matter removing over the lawn channel length ranged from 47 to 81% in
20-90 m positions. Whereas all concentrations of investigates, it was found that for
15 minutes tB, the average maximum efficiencies were on the order of 64 ± 3% to ±
26 position of 31 m. TB to 25 minutes the average maximum were of the order of 73
± 3% to 59 ± 24 m positions. Finally, for 35 minutes tB the average maximum efficiencies
were obtained in the range of 65 ± 3% in the 73 ± 15 m positions. The ratio
tb / tT correlated 0.98 with the position of maximum efficiency. The maximum removal
positions are related to the decay constant (Kd). It was found that 70% of the values
of the decay constant (Kd) is between 0.005 and 0.015 s-1, and to disregard the
hydrograph represented by tB 15 minutes, 90% of the data is contained in it Halftone
0.005 Kd ≤ ≤ 0.015 s-1 and 85% in the range 0.007 ≤ 0.012 ≤ Kd s-1. It was identified
direct and proportional relation of the equilibrium concentration (C *) and initial concentration (Co).Não recebi financiamentoO estudo desenvolvido analisou o comportamento de remoção de sedimento
para um canal gramado construído em escala real, 100m de extensão, declividade
de 2% e largura de base de 0,7m, localizado na Universidade Federal de São Carlos,
São Carlos - SP. Para tal análise, foram simulados escoamentos superficiais
para três volumes de descarregamentos: 5; 7; 10m³, representados cada um com
seu respectivo hidrograma e altura de lâmina pela passagem da onda de cheia. Estes
escoamentos foram misturados com o material particulado produzido a partir do
solo local da região do campus, peneirado para dimensões menores que 75μm, o
qual foi utilizado para variação da concentração inicial para os ensaios realizados.
Os dados experimentais foram ajustados a um modelo de decaimento de primeira
ordem, em escoamento ideal pistonado por meio de regressão não linear, usando
os parâmetros cinéticos de decaimento (kd) e de concentração de equilíbrio
(C*). As frações removidas e o ajuste matemático foram avaliados e realizados para
cada evento isolado, ao longo do comprimento do canal gramado e monitorados em
26 posições. O pico dos hidrogramas investigados foi da ordem de 11±2L/s, e o
tempo de base (tB) determinado no ponto de descarregamento no canal variou de
15, 25 e 35 minutos. O tempo de trânsito no canal (tT) foi da ordem de 10,5±2,5 minutos,
correspondente à velocidade de 0,14±0,02m/s. A eficiência máxima de remoção
de material particulado ao longo do comprimento do canal gramado variou de 47
a 81% em posições de 20 a 90m. Considerando todas as concentrações investigadas,
verificou-se que para tB de 15 minutos, a média das máximas eficiências foram
da ordem de 64±3% para posição de 31±26m. Para tB de 25 minutos a média das
máximas foram da ordem de 73±3% para posições de 59±24m. Finalmente, para tB
de 35 minutos a média das máximas eficiências obtidas foram da ordem de 65±3%
nas posições de 73±15m. O quociente tB/tT apresentaram correlação de 0,98 com a
posição de máxima eficiência. As posições de máxima remoção estão relacionadas
à constante de decaimento (kd). Verificou-se que 70% dos valores da constante de
decaimento (kd) estão entre 0,005 e 0,015 s-1, sendo que ao desconsiderar o hidrograma
representado por tB de 15 minutos, 90% dos dados estão contidos no intervalo
0,005 ≤ kd ≤ 0,015s-1 e 85% no intervalo 0,007 ≤ kd ≤ 0,012s-1. Foi identificada
relação direta e proporcional da concentração de equilíbrio (C*) e concentrações iniciais (Co)
Removal of microplastics in water treatment using Moringa oleifera seed as a natural coagulant
No full textDiante dos efeitos deletérios causados pelos microplásticos (MPs) encontrados em distintos compartimentos ambientais, estudos ainda incipientes vêm buscando avaliar a eficiência de sua remoção no tratamento de água. Deste modo, a partir da realização de ensaios de jar test, o presente trabalho objetivou aferir a eficiência de remoção de microplásticos de policloreto de vinila (MP-PVC, 106 μm) utilizando um coagulante natural, a semente de Moringa oleifera. Adotando-se uma concentração inicial de 30,0 mg/L do MP-PVC, a avaliação de sua remoção foi efetuada mediante a averiguação da redução de turbidez, dada a correlação reportada entre estas variáveis. Assim, foram estudados os efeitos do uso da farinha da semente de M. oleifera (F-SMO, 0 a 110 mg/L) e do extrato salino da farinha 1% (m/v) (ESF-SMO, 0 a 50 mg/L). Com a constatação de que a F-SMO não exerceu efeitos de remoção nas dosagens abrangidas, foram avaliados os efeitos de diferentes valores de pH de coagulação e do uso de coagulantes auxiliares em conjunto com o ESF-SMO para a remoção do MP-PVC. Nessa conjuntura, foram aplicados um floculante natural (Alginato de Sódio, AS) e um floculante sintético (Poliacrilamida Aniônica, PAM), adotando-se as concentrações de 0 a 1 mg/L. Como resultado, verificou-se que o ESF-SMO foi capaz de promover uma remoção máxima de 69,0 ± 1,7% (50 mg/L) com uma velocidade de sedimentação de 0,12 cm.min-1, sendo observado que cerca de 50% do MP-PVC pôde ser removida mesmo na ausência do coagulante. Complementarmente, a análise dos resultados de pH indicou que o ESF-SMO não alterou significativamente o pH da água tratada, sendo capaz de atuar com um bom desempenho para o intervalo de pH de 6 a 9. Por fim, constatou-se que a adição de 0,6 mg/L dos polieletrólitos em conjunto com 50 mg/L do ESF-SMO em pH neutro potencializou a remoção de MP-PVC, atingindo valores de 81,2 ± 3,0 % e 85,6 ± 1,5% para o PAM e o AS, respectivamente. Contudo estes resultados foram novamente obtidos com uma velocidade baixa de sedimentação (0,12 cm.min-1), o que evidenciou que, embora tenha apresentado um potencial para a remoção de MP-PVC, é necessário o desenvolvimento de otimizações que promovam um incremento do tamanho e da densidade dos flocos formados com o uso deste biocoagulante, a fim de compatibilizar a velocidade terminal dos flocos com as taxas de aplicação superficial usualmente empregadas em decantadores convencionais.Given the harmful effects caused by microplastics (MPs) found in different environmental compartments, studies that are still incipient are seeking to evaluate the efficiency of their removal in water treatment. Therefore, by carrying out jar test tests, the present work aimed to measure the removal efficiency of polyvinyl chloride microplastics (MP-PVC, 106 μm) using a natural coagulant, the Moringa oleifera seed. Adopting an initial concentration of 30.0 mg/L of MP-PVC, the evaluation of its removal was carried out by investigating the reduction in turbidity, given the reported correlation between these variables. Thus, the effects of using M. oleifera seed flour (F-SMO, 0 to 110 mg/L) and saline flour extract 1% (m/v) (ESF-SMO, 0 to 50 mg) were studied. /L). With the finding that F-SMO did not exert removal effects in the dosages covered, the effects of different coagulation pH values and the use of auxiliary coagulants in conjunction with ESF-SMO for the removal of MP-PVC were evaluated. At this juncture, a natural flocculant (Sodium Alginate, AS) and a synthetic flocculant (Anionic Polyacrylamide, PAM) were applied, adopting concentrations of 0 to 1 mg/L. As a result, it was found that ESF-SMO was able to promote a maximum removal of 69.0 ± 1.7% (50 mg/L) with a sedimentation speed of 0.12 cm.min-1, being observed that around 50% of the MP-PVC could be removed even in the absence of coagulant. Additionally, the analysis of the pH results indicated that the ESF-SMO did not significantly change the pH of the treated water, being able to perform with good performance for the pH range from 6 to 9. Finally, it was found that the addition of 0.6 mg/L of polyelectrolytes together with 50 mg/L of ESF-SMO at neutral pH enhanced the removal of MP-PVC, reaching values of 81.2 ± 3.0 % and 85.6 ± 1.5 % for PAM and AS, respectively. However, these results were again obtained with a low sedimentation speed (0.12 cm.min-1), which showed that, although it presented a potential for removing MP-PVC, it is necessary to develop optimizations that promote a increase in the size and density of the flakes formed with the use of this biocoagulant, in order to make the terminal velocity of the flakes compatible with the surface application rates usually used in conventional decanters.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)402530/2021-7125407/2022-
Avaliação quali-quantitativa do fitoplâncton presente em reservatório de sistema de aproveitamento de água pluvial para irrigação
No full textThe use of rainwater can be an effective alternative to minimize the use of water sources. Within this perspective, stormwater play a key role in planning and sustainable management of water resources as a substitute for the use of water for agricultural purposes, irrigation, residential uses such as watering flowerbed and garden, cleaning floors, sidewalks and playground and car wash. Agriculture is the major user of water in the world, according to the World Resources Institute, UN agriculture uses 70% of existing drinking water. In Brazil, 88% of drinking water is used by agriculture and 5% of Brazilian crops are irrigated and 55% of farmers use archaic methods that lose more than half of the water used. Thus, alternative techniques of water management for irrigation must be proposed and implemented to mitigate the conflicts generated by the deficiency of water considering the use of rainwater as part of a broader activity, related to the expansion of water supply. Therefore, one should consider rainwater as an alternative source to conventional sources and it should investigate the potential qualitative and quantitative agreement with the intended uses. In this work the intended use is irrigation of vegetable crops for research on sustainable agricultural management techniques were therefore investigated the existence of species of phytoplankton and physical and chemical analyzes made reservoir built in the Research Center of the city-Ipeúna-SP.O aproveitamento de água pluvial pode ser uma alternativa eficiente para minimizar o uso de mananciais. Dentro dessa ótica, as águas pluviais têm um papel fundamental no planejamento e na gestão sustentável dos recursos hídricos como um substituto para o uso de águas destinadas a fins agrícolas, irrigação, usos residenciais como rega de canteiro e jardim, limpeza de pisos, calçadas e playground e lavagem de carros. A agricultura é o grande usuário de água no mundo, segundo a World Resources Institute, ONU a agricultura utiliza 70% da água potável existente. No Brasil, 88% da água potável é utilizada pela agricultura sendo que 5% das lavouras brasileiras são irrigadas e que 55% dos agricultores usam métodos arcaicos que perdem mais da metade da água usada. Deste modo, técnicas alternativas de manejo de água para irrigação devem ser propostas e aplicadas para mitigar os conflitos gerados pela deficiência de água considerando o aproveitamento de água pluvial como parte de uma atividade mais abrangente, referente à ampliação da oferta de água. Portanto, deve-se considerar a água pluvial como fonte alternativa as fontes convencionais e para isso deve-se investigar o potencial qualitativo e quantitativo de acordo com os usos pretendidos. Neste trabalho o uso pretendido é a irrigação de culturas de vegetais para fins de pesquisas sobre técnicas de manejo agrícola sustentável, assim, foram pesquisadas a existência de espécies de fitoplanctônicas e realizadas analises físicas e químicas no reservatório construído em Centro de Pesquisa na cidade de-Ipeuna-SP
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