ABSTRACT
RESUMO A concepção dos sistemas de drenagem de águas pluviais como separador absoluto é uma característica marcante na gestão das águas urbanas, no entanto não é o reflexo da realidade de tal sistema na maioria das cidades brasileiras, onde frequentemente esgotos e águas pluviais escoam pelos mesmos condutos. Diante disso, o objetivo do presente trabalho foi investigar as contribuições de contaminação fecal dos canais de drenagem afluentes ao Canal do Prado, pertencentes ao sistema de macrodrenagem de águas pluviais da cidade de Campina Grande, na Paraíba. Para a realização da pesquisa de campo, foram definidos sete pontos de monitoramento ao longo do canal e, como indicadores de contaminação fecal, coliformes termotolerantes, Escherichia coli e os ovos dos helmintos Ascaris lumbricoides, Taenia sp, Hymenolepis nana, Hymenolepis diminuta, Enterobius vermicularis, Ancilostomideo sp e Trichuris sp. Os resultados apontaram que ovos de Ascaris lumbricoides foram os que apresentaram maior frequência nos pontos de monitoramento, relacionados à maior descarga de esgotos sanitários. Tais descargas também foram verificadas por elevados valores médios de coliformes termotolerantes que atingiram até 1,6 x 107 UFC.100 mL-1, valor típico de esgoto sanitário. Escherichia coli ocorreu em mais de 90% das amostras coletadas em todos os pontos de monitoramento.
ABSTRACT The design of rainwater drainage systems as an absolute separator is a significant feature in urban water management, however, this is not a reflection of the reality of such a system in most Brazilian cities, where sewage and rainwater often run along the same path. Therefore, the aim of this study was to investigate contributions of fecal contamination from tributary drainage channels to Canal do Prado, belonging to the urban macro-drainage system of rainwater in the city of Campina Grande, Paraíba State. For the fieldwork, seven monitoring points were set along the channel object of this study, determining thermotolerant coliforms, Escherichia coli, and helminth eggs of Ascaris lumbricoides, Taenia sp, Hymenolepis nana, Hymenolepis diminuta, Enterobius vermicularis, and Trichuris sp, as fecal contamination indicators. The results pointed out that eggs of Ascaris lumbricoides were those with the highest frequency in monitoring points, being this related to the increased discharge of sewage. Such discharges were also verified by high mean values of thermotolerant coliforms that reached up to 1.6 x 107 CFU.100 mL-1, typical value of domestic sewage. Escherichia coli was present in over 90% of all samples collected from monitoring points.
ABSTRACT
RESUMO O estudo teve como objetivo o desenvolvimento e a validação de um método analítico para detecção e quantificação de ácidos haloacéticos por meio da extração líquido-líquido e da análise por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Para a validação, consideraram-se parâmetros como linearidade, precisão, limites de detecção e quantificação e seletividade. Adicionalmente, aplicou-se o método para avaliar a formação de ácidos haloacéticos em ensaios de cloração de células de Cylindrospermopsis raciborskii com o oxidante hipoclorito de cálcio, simulando situações em estações de tratamento de água. O método apresentou baixo tempo de análise, excelente seletividade, precisão, repetitividade e sensibilidade, com possibilidade de aplicação para análises de rotina em substituição à cromatografia a gás por captura de elétrons. Observou-se a formação de ácidos haloacéticos durante os ensaios com doses de 2,5 e 5,0 mg.L-1 do oxidante, com destaque para os ácidos dicloroacético e tricloroacético.
ABSTRACT The objective of the study was to develop and validate an analytical method for the detection and quantification of haloacetic acids through liquid-liquid extraction and gas chromatography-mass spectrometry analysis. For validation, parameters such as linearity, precision, detection and quantification limits, and selectivity were considered. Additionally, the method was applied to evaluate the formation of haloacetic acids in in Cylindrospermopsis raciborskii cell chlorination assays with the calcium hypochlorite oxidant, simulating full scale situations in water treatment plants. The method presented low analysis time, excellent selectivity, precision, repeatability, and sensitivity, with possibility of application for routine analysis in substitution gas chromatography by electron capture. The formation of haloacetic acids was observed during the tests with 2.5 and 5.0 mg.L-1 doses of the oxidant, with emphasis on dichloroacetic and trichloroacetic acids.
ABSTRACT
RESUMO O objetivo do trabalho consistiu em avaliar a influência da sazonalidade, da eventual sobrecarga hidráulica, do porte, do custo e da idade no desempenho de estações convencionais de tratamento de água pela análise de confiabilidade como ferramenta de avaliação. Para tal, empregaram-se dados operacionais do efluente de 20 estações operadas pelo mesmo prestador referentes ao período 2009-2014. As análises estatísticas mostraram que o desempenho, em termos de turbidez do efluente, elevou-se no período de estiagem em relação ao chuvoso e nas unidades de pequeno porte avaliadas. No mesmo contexto, a quase totalidade das estações submetidas à sobrecarga hidráulica apresentou desempenho inferior. A determinação da faixa de turbidez requerida na saída da estação, pela análise de confiabilidade, mostrou-se importante ferramenta de gestão permitindo hierarquizar ações de melhorias nos sistemas. Não se verificou correlação entre o nível de confiabilidade e o custo do tratamento e a idade da estação.
ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the influence of seasonality, possible hydraulic overload, size, cost, and age of the station in the performance of conventional water treatment stations based on reliability analysis as an evaluation tool. For this purpose, operational data of the effluent from 20 stations operated by the same provider for the 2009-2014 period were used. Statistical analyses showed that the performance was increased in the dry season compared to the rainy one and in the small units evaluated. In the same scenario, almost all the stations submitted to hydraulic overload exhibit inferior performance. The determination of turbidity range required at the exit of the station, through the reliability analysis, proved to be an important management tool, allowing to hierarchize improvement actions in the systems. In addition, there was no correlation between the level of reliability and the treatment cost and the age of the station.
ABSTRACT
RESUMO O presente trabalho visou avaliar, por meio de regressão linear múltipla (RLM), os indicadores que melhor exprimem a realidade dos sistemas de abastecimento de água de municípios de pequeno porte, com base nos desempenhos financeiro, operacional e de qualidade da água como variáveis de resposta. A organização e a seleção dos dados fiaram-se no Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento de 2014, tendo sido selecionados os referentes a 182 municípios de Minas Gerais com população inferior a 10 mil habitantes e 56 indicadores como variáveis explicativas. Por meio da RLM, verificou-se que o comprometimento das receitas com a despesa (margem da despesa de exploração) e a razão entre a arrecadação e as despesas (índice de suficiência de caixa) são as variáveis mais relevantes para descrever o desempenho financeiro. Para descrição do desempenho operacional, os índices de perdas por ligação e de faturamento de água foram os mais recorrentes. Por fim, no que tange ao desempenho de qualidade da água, os modelos apresentaram baixos coeficientes de determinação e a não aderência dos resíduos à distribuição normal.
ABSTRACT The aim of this study was to evaluate, by means of multiple linear regression (MLR), the indicators that best express the reality of small municipalities water supply systems, based on financial, operational and water quality performance as response variables. The organization and selection of the sample were based on the information available in the National Sanitation Information System of 2014, selecting 182 municipalities in Minas Gerais with population below 10,000 inhabitants and 56 indicators as explanatory variables. Through MLR, it was found that the commitment of revenue to expenditure (operating expense margin) and the ratio of collection to expenses (monetary sufficiency index) are the most relevant variables to describe financial performance. For the description of operational performance, the water loss per connection and water billing rates were the most recurrent. Finally, with regard to the performance of water quality, the models presented low determination coefficients and non-adherence of the residues to normal distribution.
ABSTRACT
RESUMO O conceito de água virtual tem sido muito utilizado como importante indicador de consumo, sendo cada vez mais aceito na literatura, constituindo-se da água incorporada à produção de um bem ou serviço. Visando a estimar o volume de água virtual presente nos 25 principais produtos da pauta de exportação brasileira no período 2003-2014, utilizou-se o método de pesquisa exploratória a partir dos principais produtos que representavam aproximadamente 60% do montante arrecadado. Os resultados indicaram inflexão entre a relevância dos produtos manufaturados e dos produtos básicos (principalmente minério de ferro e soja) no período de 2009-2010, com apenas quatro produtos respondendo, em 2014, por 32% da receita auferida pelo País. Como consequência, a estimativa do dispêndio de água virtual realizada para os produtos avaliados indicou que o Brasil despendeu, em média, 191 Gm3.ano-1 (6.025 m3.s-1), com os produtos básicos respondendo por 95% desse volume. Considerando-se apenas 2014, essa vazão elevou-se para 7.836 m3.s-1, aproximadamente 14 vezes superior à demanda para abastecimento da população urbana brasileira.
ABSTRACT The Virtual Water concept has long been used as an important indicator of water consumption, increasingly being accepted in the literature, becoming the embedded water in the production of a good or service. In order to estimate the volume of virtual water present in the top 25 products of Brazilian exports in the period 2003-2014, we used the exploratory method from the main products that represented approximately 60% of the collected amount. Results indicated a shift between the relevance of manufactured products and commodities (mainly iron ore and soybeans) in the 2009-2010 period, with only four products accounting in 2014 for 32% of the revenue earned by the country. As a result, the estimated virtual water expenditure for the products evaluated indicated that Brazil spent, on average, 191 Gm3.year-1 (about 6,025 m3.s-1), with commodities accounting for 95% of this volume. Considering only 2014, this flow increased to about 7,836 m3.s-1, 14 times higher than the supply demand of the Brazilian urban population.
ABSTRACT
RESUMO O cerne do presente trabalho consistiu em aplicar ferramentas de análise exploratória multivariada objetivando avaliar o número de estações de monitoramento de qualidade da água e a frequência de amostragem. Para tal, utilizou-se banco de dados disponibilizado pelo Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM) referente à Bacia do Rio das Velhas, na região central mais populosa de Minas Gerais. Foram utilizadas as técnicas de análise das componentes principais (ACP) e a rede neural de Kohonen, que culminaram na significativa redução da frequência de amostragem, em alguns casos de mensal para anual ou semestral, e na redução do número de estações de monitoramento de 36 para 33. Os resultados permitem abrir a possibilidade do emprego dos métodos utilizados como ferramentas de gestão de recursos hídricos de bacias hidrográficas visando à otimização dos programas de monitoramento de qualidade de água.
ABSTRACT The core of this work consisted of applying multivariate exploratory analysis tools to evaluate the number of water quality monitoring stations and the sampling frequency. In such way, the database provided by the Minas Gerais Institute of Water Management (IGAM) on the river basin of Rio das Velhas, in the most populous central region of Minas Gerais state, was used. The Principal Components Analysis and the Kohonen neural network techniques were applied, resulting in a significant reduction in sampling frequency, in some cases from monthly to annual or semi-annual, and in the reduction of the number of monitoring stations from 36 to 33. The results open the possibility of using these methods as watershed water resources management tools aimed at optimization of water quality monitoring programs.
ABSTRACT
RESUMO O presente estudo teve como objetivo propor uma padronização de não conformidades aplicadas à fiscalização direta de sistemas de abastecimento de água, com base nos instrumentos normativos do setor de saneamento e na experiência de agências reguladoras de âmbito nacional. Elaborou-se uma lista de itens para fiscalização fundamentada na análise de checklist e resoluções normativas disponíveis nos sítios eletrônicos de três agências reguladoras. A listagem compreendeu todas as unidades do sistema e os aspectos referentes à qualidade da água. Os 179 itens abordados foram enquadrados em: não conformidades (80); sujeitos à recomendação da agência (56); e de caráter informativo (43). Essa proposta visa ao aprimoramento dos instrumentos de fiscalização e da atividade regulatória, visto que um dos objetivos da regulação é o estabelecimento de padrões e normas à adequada prestação dos serviços e à satisfação dos usuários. Adicionalmente, a padronização das não conformidades permitirá comparações mais fidedignas entre sistemas de abastecimento, favorecendo a avaliação do desempenho dos prestadores e a melhoria contínua dos serviços.
ABSTRACT This study proposes a standardization of nonconformities applied to direct inspection of water supply systems using legal instruments of sanitation sector and national regulatory agencies' experience. From the analysis of checklist and normative resolutions available in three regulatory agencies websites - ARCE, ARSI and ARES-PCJ - and of regulatory provisions related to sanitation, a list of items to check supply systems in direct inspection was made. The list includes all system units, from the water catchment areas to distribution network, besides the aspects of water quality. The items discussed were classified as: non-conformities; subject to the agency's recommendation and; for informational purposes only. The final document provides a list of 179 items for water supply systems' inspection, being 80 nonconformities, 56 items subject to the agency's recommendation and 43 items for information purposes only. This proposal is notable for the perspective of improvement supervisory tools and regulatory activity, since one of the regulation's objectives is to establish standards and norms for the adequate provision of services and customer satisfaction. In addition, the standardization of nonconformities allows for a better comparison between water supply systems from the weaknesses identified by the inspections to enable performance evaluation of service providers and encourage continuous improvement of public services.
ABSTRACT
RESUMO A poluição dos mananciais de abastecimento e a necessidade de se buscar água, cada vez mais distante, agregam à água tratada alto valor monetário, sendo a captação e a utilização da água de chuva uma forma de reduzir custos. Nos grandes centros urbanos, ocorre a formação de ilhas de calor, as quais favorecem a ocorrência de chuvas convectivas dotadas de ventos. Além disso, houve a verticalização das edificações, resultando em área lateral maior, se comparada com a do telhado, tornando a captação de água pluvial em paredes uma alternativa promissora. O objetivo deste trabalho foi verificar a quantidade e a qualidade da água captada em uma parede de vidro e outra de argamassa pintada na cidade de Ilha Solteira, São Paulo. A média de incidência da chuva foi de 48,7% na parede de vidro e 33,3% na de argamassa pintada, tendo cada anteparo uma eficiência de captação média de 16,21 e 8,27%, respectivamente. Os parâmetros de qualidade da água (pH, turbidez, condutividade elétrica e alcalinidade) apresentaram diminuição com o passar dos milímetros escoados. A água proveniente na parede de vidro não necessita de volume de descarte, de acordo com a Norma Brasileira (NBR) nº 15527/07. Não foi encontrada relação entre a intensidade da chuva e a qualidade da água, bem como com a eficiência de captação. Porém, quando ocorreram precipitações em dias consecutivos a qualidade da água foi superior, confrontada com a ocorrência de períodos secos.
ABSTRACT The pollution of water supply sources and the need to seek water, which is increasingly distant, adds to the treated water a high monetary value, so the capture and use of rainwater represents a way to reduce costs. In large urban centers, the formation of heat islands takes place, which favors the occurrence of convective rains with winds. Furthermore, the buildings were verticalized, resulting in a larger lateral area compared to that of the roof, making the rainwater-harvesting in walls a promising alternative. The aim of this work was to verify the quantity and quality of the water collected on a glass wall and another concrete wall in the city of Ilha Solteira, São Paulo, Brazil. The average rainfall incidence was of 48.7% in the glass wall and of 33.3% in the concrete wall, with each screen having an average pickup efficiency of 16.21 and 8.27%, respectively. The parameters of water quality (pH, turbidity, electrical conductivity and alkalinity) presented a decrease with the passing of millimeters drained. Water from the glass wall requires no volume of waste according to NBR 15.527/07. No relation was found between rainfall intensity and water quality, as well as catchment efficiency. However, when rainfall occurred on consecutive days, the water quality was higher when compared to its occurrence in dry periods.
ABSTRACT
RESUMO O principal objetivo desta pesquisa consistiu em desenvolver e aplicar um sistema de indicadores de desempenho direcionado a estações convencionais de tratamento de água com base na visão do prestador de serviço. A metodologia abrangeu três etapas principais: (i) definição dos indicadores e justificativa; (ii) formulação e aplicação do sistema de indicadores a um conjunto de cinco estações de pequeno porte (vazões nominais de 20 a 60 L.s-¹) operadas pelo mesmo prestador; (iii) análise estatística a partir dos resultados de cálculo dos indicadores visando identificar eventuais sobreposições. O sistema proposto abarcou 13 indicadores de desempenho, calcados em parâmetros comumente inseridos na rotina operacional das estações de tratamento brasileiras.
ABSTRACT The main objective of this research was to develop and apply a performance indicator system focusing on conventional water treatment plants, based on the service provider's point of view. The methodology comprised three principal steps: (i) definition of indicators and justification; (ii) development and application of the indicator system to five small plants (flow rate from 20 to 60 L.s-1) operated for same provider; (iii) statistical analysis of the results, aiming to identify overlapping among the proposed performance indicators. The system comprised 13 performance indicators whose application is based on parameters usually monitored in the vast majority of Brazilian plants.
ABSTRACT
RESUMO Fármacos e desreguladores endócrinos são encontrados em águas naturais brasileiras, incluindo alguns mananciais de abastecimento, também em função da baixa cobertura de coleta e tratamento de esgotos no Brasil. Nesse cenário, o presente trabalho intentou avaliar a remoção de três fármacos - sulfametoxazol (SMX), diclofenaco (DCF) e 17β-estradiol (E2) - em água destilada por meio da oxidação com cloro (hipoclorito de sódio), variando-se a dose de cloro e o tempo de contato em ensaios de batelada. As soluções cloradas foram analisadas, ainda, por cromatografia acoplada à espectrometria de massas para identificação de eventuais subprodutos de oxidação. Para tempo de contato de 10 min e dose de cloro de 1,5 mg.L-1, foi observada remoção média de 61% para DCF, 36% para E2 e 33% para SMX. Apenas para o DCF verificou-se diferença estatisticamente significativa (α=0,05) para dose de cloro de 3,0 mg.L-1. A oxidação seguiu modelo cinético de pseudossegunda ordem, com valores de k2 de 0,0168 L.µg.min-1 para SMX (para ambas doses testadas), de 0,0133 e 0,0798 L.µg.min-1 para DCF, e de 0,0326 e 0,0289 L.µg.min-1 para E2, para doses de cloro de 1,5 e 3,0 mg.L-1, respectivamente. Por fim, verificou-se que o aumento do tempo de contato favoreceu a oxidação dos fármacos, ainda que com a perspectiva de formação de subprodutos para SMX e E2.
ABSTRACT Pharmaceuticals and endocrine disrupting compounds are found in Brazilian natural waters, including some water sources for public supply, also due to the low coverage of sewage collection and treatment in Brazil. This study investigated the removal of three pharmaceutical compounds - sulfamethoxazole (SMX), diclofenac (DCF) and 17β-estradiol (E2) - from aqueous solutions by means of chlorine oxidation (sodium hypochlorite) by varying the dose of chlorine and contact time in batch tests. The chlorine solutions were examined by chromatography attached to the mass spectrometry in order to identify the oxidation by-products. For 10 min contact time, mean removal values of 61% were observed for DCF; 36% for E2; and 33% for SMX, when the chlorine dose was 1.5 mg L-1. Just for DCF there was a statistically significant difference (α=0.05) in the removal efficiency when increasing the chlorine dose to 3.0 mg.L-1. The oxidation followed the kinetic model of pseudo-second order, with k2 values of 0.0168 L.µg.min-1 for SMX (at both chlorine doses tested); 0.0133 and 0.0798 L.µg.min-1 to DCF; and 0.0326 and 0.0289 L.µg.min-1 to the E2 at chlorine doses of 1.5 and 3.0 mg L-1, respectively. Finally, it was verified that an increase of the contact time favored the oxidation of all pharmaceuticals tested, although with the perspective of by-products formation for SMX and E2.
ABSTRACT
RESUMO As ações antrópicas têm fomentado a presença de diversos microcontaminantes nos corpos d'água. Desses, mais recentemente, os fármacos e os desreguladores endócrinos têm chamado a atenção da comunidade científica acerca da crescente exposição dos corpos d'água a esses fármacos e desreguladores. As fontes de contaminação englobam produtos de limpeza e higiene pessoal, fármacos de diversas classes, hormônios naturais e seus subprodutos, além de diversas substâncias aplicadas na produção de plásticos e resinas, presentes nos esgotos sanitários, lixiviados de aterro e efluentes industriais. Nessa perspectiva, o artigo presta-se a compilar os dados de ocorrências desses microcontaminantes em águas brasileiras naturais e tratadas assim, como a discutir a eficiência de diferentes técnicas de tratamento de água na remoção de tais contaminantes.
ABSTRACT The human activities have increased the presence of several microcontaminants in water bodies. Of these, more recently, drugs and endocrine disrupters have called the attention of the scientific community due to their increasing exposure. The sources of contamination include cleaning and personal hygiene products, various classes of drugs, natural hormones and their by-products, as well as several substances applied to the production of plastics and resins, present in sewage, landfill leachate and industrial effluents. In this perspective, this paper aims to compile the data of microcontaminants occurrence in Brazilian natural and treated waters, as well as to discuss the efficiency of different water treatment techniques to remove such compounds.
ABSTRACT
RESUMO O trabalho objetivou avaliar a remoção concomitante de duas cianotoxinas - microcistina-LR e saxitoxina-STX - por meio da adsorção em carvão ativado granular. Em primeira etapa, três carvões de granulometrias distintas, dois de coco de dendê e um mineral, foram avaliados na adsorção de microcistina-LR em água destilada e tratada com concentrações de 3,9 a 9,4 ug.L-1. O carvão de coco de dendê de menor granulometria apresentou desempenho mais uniforme, tanto no que tange à remoção (%) de microcistina-LR, quanto ao volume de efluente produzido consoante com as recomendações do padrão de potabilidade brasileiro. Em segunda etapa, apenas para o carvão selecionado na etapa precedente, concentrações de microcistina-LR e saxitoxina-STX aproximadamente 50% superiores dos limites do mesmo padrão de potabilidade foram dispersas em água destilada. Tais ensaios de adsorção evidenciaram que apenas a adsorção de saxitonina não foi influenciada pela simultaneidade das duas cianotoxinas.
ABSTRACT This study focused on the simultaneous removal of two cyanotoxins - microcystin-LR and saxitoxin-STX - by means of adsorption onto granular activated carbon. In first step, three carbons with different granulometry (dende coconut and mineral) were evaluated on adsorption of microcystin-LR in distilled and treated waters in concentrations at about 3.9 to 9.4 ug.L-1. The dende coconut carbon with lower granulometry showed higher performance according to the limits established by Brazilian Drinking Water Standards. In second step, with the selected carbon in previous step, concentrations of the two cyanotoxins 50% higher than those limits were dispersed in distilled water. The tests pointed out that only saxitoxin-STX removal was not affect by the presence both cyanotoxins.
ABSTRACT
RESUMO Usualmente, o tratamento convencional de águas com altas densidades de cianobactérias e concentração de cianotoxinas não garante efluente consoante o padrão de potabilidade vigente (1,0 µg.L-1 de microcistina). Etapas adicionais fazem-se necessárias, destacando-se a adsorção por carvão ativado granular ou pulverizado. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar em escala de bancada a remoção de microcistina em água natural por adsorção em colunas de carvão ativado granular de casca de coco, após as etapas de clarificação e filtração em areia. Os resultados mostraram que o transpasse no carvão de maior granulometria ocorreu em menor tempo de contato (2 h), quando comparado ao de menor granulometria. Tais resultados abrem perspectiva de emprego em escala real por garantir efluente com concentração inferior ao que estabelece a Portaria 2914 por mais tempo e utilizando menor massa de carvão.
ABSTRACT Conventional treatment process of natural waters with high densities of cyanobacteria and cyanotoxins usually presents low efficiency according to the present drinking water standard (maximum permissible value of 1.0 µg.L-1 of microcystin). Additional steps, such as activated carbon, commonly become necessary to achieve the maximum permissible value of microcystin (1.0 µg.L-1) set up by Brazilian Drinking Water Regulation 2914. In this context, the main objective of this work was to evaluate microcystin removal from natural waters by means of two granular activated carbons after clarification and sand filtration in bench scale. The results pointed out that the breakthrough happened in activated carbon with highest grain sizes in lower contact time (2 h) , when compared with that with smaller grain sizes. These results open the perspective of an application of the activated carbon in actual scale, assuring the treated water quality in compliance with the Brazilian Drinking Water Standards Regulation 2914.
ABSTRACT
Na análise de desempenho das estações de tratamento de água, as características do afluente adquirem significativa importância. No Brasil, o Índice de Qualidade das Águas Brutas para Fins de Abastecimento Público (IAP) e o Índice de Qualidade da Água Bruta (IQAB), desenvolvidos segundo modelos determinísticos, prestam-se a avaliar a tratabilidade das águas naturais. Todavia, o IAP tem baixa aplicabilidade devido ao custo de implantação, e o IQAB ainda necessita de ajustes com relação aos parâmetros de entrada e critérios de pontuação. Na busca por modelo não determinístico, capaz de lidar com as incertezas, a não linearidade dos parâmetros e o conhecimento de especialistas, foi utilizada a Lógica Fuzzy em nova abordagem para o IQAB. Aplicado em seis mananciais da Região Sudeste, o Índice de Qualidade de Água Bruta Fuzzy (IQABF) apresentou-se mais restritivo, mais consistente para quantificação dos parâmetros e mais flexível para ajustes futuros, apesar de manter praticamente a mesma hierarquização entre os mananciais avaliados.
For the performance evaluation of water treatment plants, the raw water quality presents significant relevance. In Brazil, the Index of Quality of Raw Water for Public Supply (IAP) and the Index of Quality of Raw Water (IQAB), developed according to deterministic models, can evaluate the treatability of natural waters. However, the IAP presents a high cost for actual implementation and the IQAB needs some adjustments related to the input parameters and grading criteria. Aiming at a non-deterministic model, able to deal with uncertain, nonlinearity of the parameters and expert knowledge, Fuzzy Logic was applied to a new approach of the IQAB. The Fuzzy Raw Water Quality Index (IQABF), in comparison with the original IQAB, presented more restrictive, more consistent and more flexible for future adjustments. Its application for six water sources of Southeast Region showed practically the same hierarchy in terms of the treatability in comparison with the original IQAB.
ABSTRACT
No presente trabalho realizou-se estudo de hidrodinâmica visando avaliar a magnitude do curto-circuito para cinco distintas configurações de aberturas entre as câmaras de uma unidade piloto de floculação mecanizada, para gradientes de velocidade constante e variável, e alternância do sentido da rotação do agitador. O estudo evidenciou que a relevância da configuração das aberturas cresce à medida que o número de câmaras diminui. Em contrapartida, o sentido da rotação dos agitadores e a magnitude do gradiente de velocidade - constante ou variável - apresentaram-se como fatores de menor significância. Tais resultados descortinam alternativa viável de melhoria desta operação unitária, sem investimentos de maior monta, em especial para unidades de floculação de duas ou três câmaras de estações de tratamento de água operando com sobrecarga.
This work focused on the hydrodynamic research aiming at the short-circuiting evaluation for five different outlet configurations through the compartments of a vertical paddle flocculation pilot unit. The tests were carried out with variable and constant velocity gradients, including alternative rotation direction of the paddles. The research pointed out that the relevance of outlet configuration increases with the reduction of the number of compartments. In opposite, the velocity gradient and the rotation direction of paddles seem less significant features. These results open the perspective of viable increasing of performance, with low financial investments, mainly for flocculation units with three or two compartments installed in overloaded water treatment plants.
ABSTRACT
A presente pesquisa em escala piloto, simulando trecho de uma rede interligada a um ramal predial, visou quantificar o volume de ar aferido pelos hidrômetros residenciais. Para tal fim, testaram-se ventosas, bloqueadores de ar e válvulas eliminadoras de ar. Sob condições normais de operação da rede, o volume de ar medido pelos hidrômetros é comparável ao encontrado na água natural, não justificando a instalação de equipamento de eliminação de ar de qualquer natureza. Todavia, logo após esvaziamento da rede interligada ao ramal, a sobremedição pode atingir até 21 por cento em condições de pressão máxima na rede de distribuição (500 kPa). Por fim, verificou-se que a menor vazão afluente associa-se ao maior volume de ar aferido pelo hidrômetro. Dessa forma, é possível supor que os consumidores situados na menor faixa de consumo sejam os mais prejudicados pela situação de desabastecimento.
The purpose of the present work is to evaluate the volume of air measured in domestic water supply pipe connections. Tests were performed to evaluate the efficiency and applicability of air reducing valves in domestic water supply connections. The results obtained under regular water supply conditions showed that the volume of air in the water measured by the hydrometers is comparable to the one found in natural waters. On the other hand, other tests, right after emptying the network connected to the domestic water supply pipe, revealed that the volume of water which gets to the gauged reservoir comprehends up to 21 percent of the total air-water volume recorded by the hydrometer for the experiments performed under pressure of 500 kPa.
ABSTRACT
Este trabalho objetivou avaliar o impacto que a alteração da renda das famílias exerce sobre o consumo de água tratada fornecida pela concessionária (no caso, a Companhia de Saneamento de Minas Gerias - Copasa) no município de Belo Horizonte, ao longo de um histórico de 35 meses, abrangendo o período de agosto de 2003 a junho de 2006. Para tal, utilizaram-se dados da Pesquisa Mensal de Emprego (PME) do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), englobando 3.100 domicílios e 10.200 moradores, e os consumos residenciais micromedidos dos 6 distritos operacionais da Copasa. Os dados foram observados em seus períodos de forma que houvesse a compatibilização cronológica entre os mesmos. Os resultados mostraram relação intrínseca entre o consumo per capita e a renda mensal, balizados pelos gráficos de dispersão e pelos significativos coeficientes de determinação obtidos (superiores a 0,8), além do prognóstico de saturação do consumo demonstrado para classes sociais economicamente mais favorecidas.
This work aimed to investigate the role of income variation on household water consumption supplied by the dealership (in this case, the water supply and sanitation services of Minas Gerais, Brazil - Copasa) in the urban area of Belo Horizonte, based on data spanning a period of 35 months (from August 2003 to June 2006). For this, data of the Monthly Employment Survey (PME, acronym in Portuguese) of the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE, acronym in Portuguese) were used, comprising 3,100 households with their 10,200 dwellers, and the household water consumption of the 6 operatinal districts of the Copasa. The household water consumption data were defined in order to allow the water consumption observation period to coincide with the social economic data. The results pointed out clearly that the household water consumption is strongly linked with the economical condition of the served population. This aspect was evident by means of the observation of spatial distribution and water consumption scattered related to the social economic characteristics and was supported by the highest coefficients of determination (R² > 0.8) obtained and the predictable water consumption saturation for the more prosperous social economic classes.
ABSTRACT
O presente trabalho tem por objetivo propor um Índice de Qualidade da Água Bruta (IQAB) afluente para estações convencionais de tratamento que permita comparar a tratabilidade dos mananciais superficiais. A metodologia Delphi para a elaboração do IQAB fundamentou-se basicamente na mesma utilizada para o desenvolvimento do Índice de Qualidade de Água, no início da década de 1970, contando com um painel composto inicialmente por 24 especialistas. De acordo com a opinião do painel, o IQAB foi composto por oito parâmetros comumente monitorados em parcela significativa das estações brasileiras. Sua aplicação a cinco mananciais superficiais permite recomendar seu emprego como ferramenta adicional de avaliação da performance das estações de tratamento pelas concessionárias de abastecimento de água do país.
This paper has the objective of proposing a Raw Water Quality Index (RWQI) influent for the conventional water treatment plants that allow the comparison of the treatability of distinct surface water sources. The Delphi methodology was employed similarly to that employed for the development of Water Quality Index, in the beginning of the 1970's, with a panel composed by 24 specialists. According to the panel opinion, the RWQI was composed by eight water quality parameters usually monitored in a significant portion of Brazilian plants. Its application on five surface water sources allows the recommendation of its use as an additional tool for the assessment of the performance of water treatment plants operated by the Brazilian sanitation companies.
ABSTRACT
O objetivo do trabalho é avaliar a eficiência da adsorção com carvão ativado em pó (CAP) e da cloração de cálcio na remoção de saxitoxinas. As saxitoxinas dispersas em água destilada foram produzidas por meio da extração de células viáveis de cianobactérias da espécie Cylindrospermopsis raciborskii. Os ensaios foram realizados em equipamento de jar test adaptado e empregando-se três tipos de CAP e hipoclorito de cálcio. Os tempos de detenção aplicados foram de duas horas para adsorção e 30 e 60 minutos para oxidação. Os resultados evidenciaram que a eficiência de remoção, para a adsorção, está intrinsecamente relacionada ao tipo de carvão e à dosagem empregada, obtendo maior eficiência para o CAP de madeira. Para oxidação, os dois tempos de contato e as dosagens avaliadas apresentaram eficiência praticamente constante, da ordem de 80 por cento, atendendo ao estabelecido pela Portaria 518.
This paper focuses on the evaluation of the saxitoxins removal by means of adsorption and oxidation. These toxins were produced through extraction of viable cells from cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii. The tests were carried out in the batch scale with three different powdered activated carbons and calcium hypochlorite. The detention times were two hours for adsorption, and 30 and 60 minutes for oxidation tests. The results pointed out that the type and dosage of carbon are strongly related, and the wood carbon presented higher efficiency. The oxidation efficiency was approximately 80 percent for both evaluated detention times and distinct dosages, keeping practically constant for all tests according to the limit established by the Brazilian Drinking-water Legislation 518.
ABSTRACT
O trabalho visa avaliar a efetividade da fluoretação da água de consumo nos sistemas da microrregião de Araçatuba (SP) por meio de 5.157 análises de flúor realizadas no período de 2001 a 2005. Os dados foram analisados com relação ao tipo de manancial e à estrutura dos sistemas, representada pela população dos municípios e tipo de administração. Verificou-se que 51,6 por cento das amostras não atenderam ao padrão de fluoretação e que o maior percentual de atendimento ocorreu nos sistemas operados pela Sabesp (69 por cento), seguidos pelos Grandes (52,1 por cento), estatisticamente semelhantes aos Médios (51,4 por cento), e pelos Pequenos (28 por cento). Sistemas que utilizam água superficial apresentaram desempenho estatisticamente superior ao padrão (60 por cento) em relação aos que utilizam água subterrânea (42,9 por cento). Dentre os últimos, os que exploram o aquífero Guarani foram superiores (52,3 por cento) aos outros (46,6 por cento).
This paper focuses on the drinking-water fluoridation process in Araçatuba region water supply systems by means of 5.157 fluoride concentration data from 2001 to 2005. These data were studied based on the water source, the administration and the structure of the water supply system, according to the population of the county and the type of management. Almost half of samples did not comply the fluoridation standard and the higher compliance was verified in the water supply systems operated by Sabesp (69 percent), followed by the group of Large counties (52 percent), statistically similar to the Medium ones (51.4 percent), and better than the Small ones (28 percent). The systems with surface intakes showed statistically higher performance in the compliance to the standard (60 percent) compared to the ones that use groundwater (42.9 percent). In this last group, those that explore the Guarani aquifer were superior (52.3 percent) than the others (46.6 percent).