RESUMEN
RESUMO O sistema integrado com microalgas (MA) e wetland construído de fluxo vertical (wetland construído pós-microalgas - WCPMA) foi aplicado para a realização de ensaios de tratamento de efluentes no campus da Universidade de Santa Cruz do Sul, no Rio Grande do Sul (UNISC-RS). Águas negras e amarelas foram alimentadas para esse sistema em regime de batelada a partir de um tanque equalizador da estação de tratamento de efluentes da universidade, considerando tempo de detenção hidráulica (TDH) de três dias para cada unidade do sistema integrado. O comparativo de desempenho foi feito com unidades também envolvendo a sequência de tanque de armazenamento de efluentes (TAE) + sistema de controle (C), somente com suporte de areia e brita, em triplo estágio, bem como wetlands construídos de fluxo vertical, também em triplo estágio. O abastecimento utilizou fatores de carga em termos de demanda química de oxigênio (DQO) de 2,4±0,9 g m-1dia-1 para o TAE e de 26,7±11,2 g m-1dia-1 para as unidades de wetlands construídos, de MA+WCPMA e de C (sem o cultivo da Hymenachne grumosa). Em relação à unidade TAE+MA+WCPMA, as reduções dos parâmetros de cargas poluentes foram mais significativas em termos de demanda bioquímica de oxigênio (DBO5) (58%), fósforo total (63%) e, principalmente, nitrogênio amoniacal no sistema integrado, com redução de 100%. Em termos de toxicidade aguda com Daphnia magna, a detoxificação foi efetiva, com variações de valores de EC50 de 58 a 100%. O estudo obteve resultados expressivos que indicam que o sistema MA+WCPMA é uma alternativa promissora no tratamento de águas residuárias para unidades geradoras descentralizadas, possibilitando maior redução da ação eutrofizante.
ABSTRACT The application of integrated systems with microalgae (MA) and Vertical Flow Constructed Wetland Post Microalgae (CWPMA) was performed for campus wastewater treatment assays located in Santa Cruz do Sul (UNISC-RS). Black and yellow waters were fed to systems in batch regime from equalizer university wastewater treatment plant tank, considering hydraulic detention time (HDT) of three days for each unity of the integrated system (MA+CWPMA). The comparison of performances was also made with units involving storage tank wastewater (STW)+Control System (C), only supported with sand and gravel in triple stage, as well as CWs, also triple stage. The supply used load factors in terms of COD 2.4±0.9g m-1 day-1 (for STW) and 26.7±11.2 COD m-1day-1 for the units of CWs; MA+CWPMA and Control (without the cultivation of Hymenachne grumosa). Reductions of the parameters of pollution loads were more significant in terms of BOD5 (58%), total phosphorous (63%) and especially in terms of ammonia nitrogen in integrated STW+MA+CWPMA, with a reduction of 100%. In terms of acute toxicity with Daphnia magna, detoxification was effective, with EC50 values ranging from 58 to 100%. The study developed obtained significant results that indicate this is a promising alternative in the treatment of wastewater for decentralized generating units, allowing greater reduction in eutrophic action.
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A preocupação das empresas com o meio ambiente e com o futuro das novas gerações impulsiona ações voltadas para o gerenciamento dos recursos e incentiva a busca por ações preventivas em relação aos aspectos ambientais (por meio da minimização de impactos associados à redução de custo e da otimização de processos). Existe uma tendência no mercado mundial para a obtenção de produtos sustentáveis, oriundos de processos produtivos voltados para a redução de desperdícios e a não geração de resíduos poluentes. Dentro desse contexto, a produção mais limpa (P+L) surge como uma ferramenta completa em que simples ajustes no modo de gerir as empresas permitem a redução da emissão/geração de resíduos. Partindo desse princípio, analisou-se o impacto ambiental do processo de produção de uma empresa fabricante de conjuntos de chuva localizada no Rio Grande do Sul por intermédio de uma Matriz de Leopold adaptada. Como resultado, elaborou-se uma proposta de P+L voltada às práticas de ecodesign e logística reversa. Por meio de quatro etapas, o programa de P+L proposto atingiu seus objetivos de forma ágil, desburocratizada e com baixos custos.
A business concern with the environment and the future of the new generations drives actions for the management of resources and the search for preventive measures in relation to environmental aspects (by minimizing impacts associated cost reduction and process optimization). There is a trend in the world market to achieve sustainable, derived products production processes aimed at reducing waste and non-waste generation pollutants. Within this context, the cleaner production (CP) comes as a complete tool where simple adjustments in the way we manage the business allows the reduction of emission/waste generation. Based on this principle, we analyzed the environmental impact of the production of a manufacturer of sets of rain located in Rio Grande do Sul through a Leopold Matrix adapted process. As a result, we prepared a proposal for cleaner production practices geared ecodesign and reverse logistics. Through four stages, the proposed program CP reached its goals of agile, less bureaucratic and with low costs.
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O Rio Grande do Sul apresenta uma média de precipitações entre 1200 e 2400 mm de chuvas por ano. No entanto, as mudanças climáticas estão concentrando essas chuvas nas regiões sul e leste do estado. Como consequência, desde os últimos 10 anos há situações de extremo stress hídrico para abastecimento de água com potabilidade nas regiões oeste e norte. Entretanto, essas regiões mantêm níveis de umidade relativa mínima superiores a 60%. Assim sendo, esta pesquisa investigou o uso do sistema Peltier em configuração compacta com fotodesinfecção para obtenção de água potável. O módulo foi formado por uma caixa de poliestireno expandido, pastilha Peltier, dissipadores de alumínio, ventilador, reservatório plástico e funil. A unidade de armazenamento de água foi composta por tubo de quartzo (60×700 mm) com passagem de raios UV (lâmpada germicida de 8 W) e bomba hidráulica responsável pela retirada de toda a água do sistema de armazenamento. A condensação induzida, com umidade relativa de 80%, gerou até 2,6 L.m−2.h−1 e o consumo energético ficou em torno de 7,92 kWh para cada litro de água coletada.
The state of Rio Grande do Sul, Brazil, has an average rainfall between 1200-2400 mm per year. However, climate change is concentrating these rains in the south and east of the state. As a consequence, since the last 10 years there are situations of extreme water stress for water potability in the western and northern regions. However, these regions maintain minimum relative humidity levels above 60%. Therefore, this study investigated the use of Peltier system in compact configuration with photo disinfection to obtain drinking water. The module consisted of a box of expanded polystyrene, Peltier chip, aluminum heatsinks, fans, plastic container and funnel. The storage unit was comprised of a water quartz tube (60×700 mm) with the passage of UV radiation (germicidal lamp of 8 W) and the hydraulic pump responsible for removal of all water from the storage system. The condensation induced with relative humidity of 80% generated up to 2.6 L.m−2.h−1 and the energy consumption was about 7.92 kWh per liter of water collected.