Presence of SARS-CoV-2 in urban effluents in south-east Buenos Aires, Argentina, May 2020 to March 2022 / Presencia del SARS-CoV-2 en aguas residuales urbanas del sudeste de Buenos Aires, Argentina, de mayo del 2020 a marzo del 2022 / Presença de SARS-CoV-2 em águas residuais urbanas no sudeste de Buenos Aires, Argentina, de maio de 2020 a março de 2022

ABSTRACT Objectives. To implement and evaluate the use of wastewater sampling for detection of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in two coastal districts of Buenos Aires Province, Argentina. Methods. In General Pueyrredon district, 400 mL of wastewater samples were taken with an automatic sampler for 24 hours, while in Pinamar district, 20 L in total (2.2 L at 20-minute intervals) were taken. Samples were collected once a week. The samples were concentrated based on flocculation using polyaluminum chloride. RNA purification and target gene amplification and detection were performed using reverse transcription polymerase chain reaction for clinical diagnosis of human nasopharyngeal swabs. Results. In both districts, the presence of SARS-CoV-2 was detected in wastewater. In General Pueyrredon, SARS-CoV-2 was detected in epidemiological week 28, 2020, which was 20 days before the start of an increase in coronavirus virus disease 2019 (COVID-19) cases in the first wave (epidemiological week 31) and 9 weeks before the maximum number of laboratory-confirmed COVID-19 cases was recorded. In Pinamar district, the virus genome was detected in epidemiological week 51, 2020 but it was not possible to carry out the sampling again until epidemiological week 4, 2022, when viral circulation was again detected. Conclusions. It was possible to detect SARS-CoV-2 virus genome in wastewater, demonstrating the usefulness of the application of wastewater epidemiology for long-term SARS-CoV-2 detection and monitoring.

RESUMEN Objetivos. Aplicar y evaluar la utilización de muestreos de aguas residuales como método para la detección del coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo de tipo 2 (SARS-CoV-2) en dos distritos costeros de la Provincia de Buenos Aires, Argentina. Métodos. Se utilizó un dispositivo de muestreo automático para tomar muestras de 400 mL de las aguas residuales de 24 horas en el distrito de General Pueyrredon, mientras que en el distrito de Pinamar se tomaron muestras de 2,2 L a intervalos de 20 minutos hasta un volumen total de 20 L. Los muestreos se realizaron una vez por semana. Las muestras se concentraron mediante floculación con policloruro de aluminio. La purificación del ARN y la amplificación y detección del gen diana se llevaron a cabo mediante la prueba de reacción en cadena de la polimerasa con retrotranscripción para el diagnóstico clínico a partir de hisopados nasofaríngeos. Resultados. Se observó la presencia de SARS-CoV-2 en las aguas residuales de ambos distritos. En General Pueyrredon, el SARS-CoV-2 se halló en la semana epidemiológica 28 del 2020, es decir, 20 días antes del inicio del aumento de casos de enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) registrado en la primera ola (semana epidemiológica 31) y nueve semanas antes de que se alcanzara el número máximo de casos de COVID-19 con confirmación de laboratorio. En el distrito de Pinamar se detectó el genoma viral en la semana epidemiológica 51 del 2020, pero solo se pudo volver a realizar el muestreo en la semana epidemiológica 4 del 2022, en la que se volvió a detectar la circulación del virus. Conclusiones. Se pudo detectar el genoma del virus SARS-CoV-2 en aguas residuales, lo que muestra la utilidad de la aplicación de la epidemiología de aguas residuales como método para la detección y el seguimiento del SARS-CoV-2 a largo plazo.

RESUMO Objetivos. Implementar e avaliar o uso de amostragem de águas residuais na detecção do coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2 (SARS-CoV-2) em dois distritos costeiros da Província de Buenos Aires, Argentina. Métodos. No distrito de General Pueyrredon, amostras de 400 mL de águas residuais foram coletadas ao longo de 24 horas com um amostrador automático; já no distrito de Pinamar, foram coletados 20 L no total (2,2 L a intervalos de 20 minutos). As amostras foram coletadas uma vez por semana e concentradas por floculação com cloreto de polialumínio. A purificação do RNA e a amplificação e detecção de genes-alvo foram realizadas por meio de reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa para diagnóstico clínico de esfregaços nasofaríngeos humanos. Resultados. Detectou-se presença de SARS-CoV-2 em águas residuais dos dois distritos. Em General Pueyrredon, o SARS-CoV-2 foi detectado na semana epidemiológica 28 de 2020, ou seja, 20 dias antes do início de um aumento no número de casos da doença provocada pelo coronavírus de 2019 (COVID-19) na primeira onda (semana epidemiológica 31) e 9 semanas antes de se registrar o número máximo de casos de COVID-19 confirmados em laboratório. No distrito de Pinamar, o genoma viral foi detectado na semana epidemiológica 51 de 2020, mas não foi possível realizar a amostragem novamente até a semana epidemiológica 4 de 2022, quando a circulação do vírus foi novamente constatada. Conclusões. Foi possível detectar o genoma do vírus SARS-CoV-2 em águas residuais, demonstrando a utilidade da aplicação da epidemiologia baseada em águas residuais para detectar e monitorar o SARS-CoV-2 em longo prazo.

Caracterização físico-química e determinação de coeficientes cinéticos aeróbios de remoção da matéria orgânica de águas residuárias agroindustriais / Physical-chemical characterization and determination of aerobic kinetic coefficients for the removal of organic matter from agro-industrial wastewater

RESUMO Os objetivos do presente trabalho foram realizar uma caracterização físico-química de diferentes águas residuárias agroindustriais (ARA) e aplicar modelos cinéticos de primeira e de segunda ordem para verificar qual deles descreve melhor a progressão da demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e para determinar coeficientes cinéticos aeróbios de remoção da matéria orgânica das ARA. Efetuou-se o ensaio de progressão da DBO pela incubação de ARA em um sistema respirométrico (Oxitop®). Os modelos cinéticos de primeira e de segunda ordem foram avaliados por erro quadrático médio (RMSE), erro quadrático médio normalizado (NRMSE) e critério de informação de Akaike (AIC). A cinética de biodegradação aeróbia das ARA avaliadas ajustou-se melhor ao modelo de primeira ordem em termos de DBO total e solúvel. Na progressão de DBO total, o maior coeficiente de desoxigenação de primeira ordem (k') foi o da água residuária de abatedouro - ARB (0,56 d-1) - e o menor foi o da água residuária de suinocultura - ARS (0,16 d-1). Os coeficientes de desoxigenação determinados no presente trabalho mostraram-se representativos, podendo ser utilizados para a simulação de processos de degradação da matéria orgânica em condições aeróbias.

ABSTRACT The aim of the present work was to perform a physicochemical characterization of different agroindustrial wastewaters (AIW), to apply first and second order kinetic models to verify which one best describes the progression of the biochemical oxygen demand (BOD) and to determine the aerobic kinetics coefficients of organic matter removal from AIW. The BOD progression assay was performed from the incubation of AIW in a respirometric system (Oxitop®). The first and second order kinetic models were evaluated by mean square error (RMSE), normalized mean square error (NRMSE), and Akaike Information Criterion (AIC). The aerobic biodegradation kinetics of the AIW evaluated was better fitted to the first order model in terms of total and soluble BOD. In the total BOD progression, the highest coefficient of first-order deoxygenation (k ') was that of slaughterhouse wastewater (SW; 0.56 d-1) and the lowest was that of swine wastewater (SSW; 0.16 d-1). The deoxygenation coefficients determined in the present work were representative, and can be used for the simulation of degradation processes of organic matter under aerobic conditions.

Panorama da pesquisa sobre tratamento e reúso de efluentes da indústria de antibióticos / Overview of research on the treatment and reuse of effluents from the antibiotics industry

RESUMO Este trabalho realizou uma revisão integrativa de artigos científicos indexados entre 2007 e 2017 em diferentes bases de dados sobre o tratamento e o reúso de efluentes provenientes da indústria de antibióticos. Foram encontrados 31 artigos, sendo que somente 4 abordaram o reúso de efluente, e 1 utilizou um sistema de tratamento em escala real. A maior parte desses estudos foi realizado na Ásia, com destaque para a China. Observa-se que, no Brasil, que é um dos grandes produtores e consumidores de fármacos do mundo, esse tipo de pesquisa ainda é incipiente. Os processos mais encontrados foram os oxidativos avançados que mostraram maior eficiência na remoção de antibióticos, mas podem gerar subprodutos, o que pode representar um risco ainda maior dependendo da substância formada. Os processos biológicos devem ser primeiramente aclimatados aos antibióticos para não serem impactados, entretanto, a liberação desses micro-organismos resistentes no corpo receptor também apresenta um risco ambiental. Os sistemas integrados de membranas ao biológico também foram bem eficientes, mas atenta-se ao risco na destinação final dessas membranas que foram capazes de reter esses compostos. No geral, são necessários mais estudos sobre essa abordagem para reduzir os riscos no desenvolvimento de micro-organismos multirresistentes no meio ambiente.

ABSTRACT This work carried out an integrative review of scientific articles indexed between 2007 and 2017 in different databases on treatment and reuse of effluents from the antibiotic industry. Thirty-one articles were found and only four addressed effluent reuse, and one used a full-scale treatment system. Most of these studies were conducted in Asia, with emphasis on China. In Brazil, which is one of the largest producers and consumers of drugs in the world, this type of research is still incipient. The most commonly found processes were oxidative advanced processes that showed greater efficiency in removing antibiotics, but may generate by-products, which might pose an even greater risk depending on the substance formed. Biological processes must first be acclimated to antibiotics in order not to be impacted, however, the release of these resistant microorganisms into the water bodies also presents an environmental risk. Biological integrated membrane systems were also very efficient, but attention should be given to the risk in the final destination of these membranes that were able to retain those compounds. Overall, further studies on this approach are needed to reduce the risks of developing multi-resistant microorganisms in the environment.

Análise crítica por comparação entre modelos de qualidade de água aplicados em rios poluídos: contribuições à saúde, água e saneamento / Critical analysis by comparison between water quality models applied to polluted rivers: Contributions to health, water and sanitation

RESUMO Este artigo discute a dispersão no ambiente da matéria orgânica presente no esgoto doméstico a partir de modelos oxigênio dissolvido-demanda bioquímica de oxigênio (OD-DBO). O modelo relaciona a poluição de corpos d'água por matéria orgânica e a queda dos níveis de OD. Dá-se destaque à modelagem de diferentes tipos de lançamentos da carga poluidora, com a apresentação de quatro tipos, e os efeitos sobre a capacidade de autodepuração do corpo d'água, a partir de dois padrões de transporte apresentados pelo corpo receptor; primeiramente para uma vazão menor e posteriormente havendo um incremento de vazão. Discute-se, ainda, como modelos podem intervir com eficiência no lançamento de esgoto após tratamento e como podem contribuir com a saúde pública, o saneamento e na melhoria de conservação dos recursos hídricos.

ABSTRACT The focus of this article is to analyze the presence of organic matter in sewage from BOD-DO models. The model relates to the pollution of a water body by organic matter and the decrease in dissolved oxygen levels caused by the respiration of microorganisms involved in sewage purification. It is highlighted the modeling of different types of pollutant loading release, presenting four types of them, and the effects on the natural water bodies' self-purification, from two patterns of transport provided by the receiving body; first for a smaller flow and then there is a flow increase. This work also discusses how mathematical models can intervene effectively in the discharge of sewage after treatment and if these can contribute to public health, sanitation and improved conservation of water resources.

Desenvolvimento de um biorreator de grânulos aeróbios para tratamento de água residuária sintética e reativação do sistema após parada prolongada / Development of an aerobic granular sludge bioreactor for simulated wastewater treatment and system reactivation after prolonged shutdown

RESUMO Este trabalho teve por objetivo produzir lodo granular aeróbio num reator em batelada sequencial não tubular, uma geometria diferente da usualmente utilizada nesses sistemas. Este reator foi inoculado com lodo ativado proveniente de uma estação de tratamento de esgoto municipal. O reator foi operado com ciclos de seis horas, com cinco horas de reação totalmente aeróbia. O efluente simulado continha um derivado de amido usado na indústria têxtil. A indução da granulação foi conseguida por meio da redução gradual do tempo de sedimentação, verificando-se que este é um parâmetro crítico do sistema. Após estabilização, com um tempo de sedimentação de 3 minutos, obteve-se um índice volumétrico de lodo de 25 mL.gSST-1, uma concentração de biomassa de 7 gSST.L-1 e uma eficiência de remoção da demanda química de oxigênio de 88%. Os grânulos obtidos foram armazenados úmidos durante 7 meses, a 4 e 25ºC, obtendo-se resultados excecionais na repartida dos reatores, com rápida recuperação das suas características de sedimentação, taxa de crescimento, estrutura e integridade granulares.

ABSTRACT This study aimed to produce aerobic granular sludge in a non-tubular sequencing batch reactor, which is an unusual geometry in these systems. This reactor was inoculated with activated sludge from a municipal wastewater treatment plant. The reactor was operated in cycles of six hours, with five hours of fully aerobic reaction. The simulated wastewater contained a starch derivative used in the textile industry. Granulation was induced by gradually reducing the settling time; therefore, this is a critical parameter of the system. After stabilization, with a sedimentation time of 3 minutes, a Sludge Volume Index after 30 minutes of settling of 25 mL.gSST-1, a biomass concentration of 7 gTSS.L-1 and a Chemical Oxygen Demand removal of 88% were obtained. The granules were stored wet for 7 months at 4 and 25ºC, yielding exceptional results in the re-start of the reactor, with rapid recovery of their sedimentation characteristics, growth rate, and granular structure and integrity.

Avaliação do desempenho de sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial tratando efluente de reator UASB, com base em quatro anos de monitoramento / Performance evaluation of horizontal subsurface flow constructed wetlands in the treatment of UASB reactor effluent, based on four years of monitoring

RESUMO Um sistema composto por um reator anaeróbio tipo upflow anaerobic sludge blanket (UASB), seguido de um sistema de alagados construídos (SAC) de escoamento horizontal subsuperficial compreendendo duas unidades em paralelo (50 habitantes cada), foi avaliado para o tratamento de águas residuárias geradas na cidade de Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil. Uma unidade foi plantada com Typha latifolia e a outra não foi vegetada. Amostras semanais do efluente do reator UASB e do efluente das unidades do SAC foram avaliadas por um período de quatro anos de operação do sistema. Nas taxas de aplicação praticadas (média de 0,11 m3.m-2.d-1), o efluente final apresentou excelente qualidade em termos de matéria orgânica e sólidos suspensos, mas baixa capacidade de remoção de nitrogênio. Os valores médios de concentração no efluente das unidades plantadas e não plantadas foram, respectivamente, demanda bioquímica de oxigênio: 25 e 23 mg.L-1; demanda química de oxigênio: 50 e 55 mg.L-1; sólidos suspensos totais: 10 e 8 mg.L-1; nitrogênio Kjeldahl total: 30 e 31 mg.L-1; e nitrogênio amoniacal: 27 e 28 mg.L-1. Não se observou diferença significativa entre as concentrações efluentes das unidades plantada e não plantada para a maioria dos constituintes investigados.

ABSTRACT A system composed of an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor followed by two horizontal subsurface flow wetlands (50 inhabitants each) constructed in parallel was evaluated for the treatment of municipal wastewater generated in the city of Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil. One unit was planted with Typha latifolia, and the other one was not planted. Weekly samples of the effluent from the UASB reactor and the effluent from both wetland units were evaluated for a period of four years of the system's operation. With the applied loads (average of 0.11 m3.m-2.d-1), the final effluent showed excellent quality in terms of organic matter and suspended solids, but it showed low capacity for nitrogen removal. Mean concentration values in the effluent from the planted and unplanted units were, respectively, biochemical oxygen demand: 25 and 23 mg.L-1; chemical oxygen demand: 50 and 55 mg.L-1; total suspended solids: 10 and 8 mg.L-1; total Kjeldahl nitrogen: 30 and 31 mg.L-1; and N-ammonia: 27 and 28 mg.L-1. There was no significant difference between the effluent concentrations from the planted and unplanted units for most of the evaluated constituents.

Caracterização de solos residuais para infiltração de efluente de estação de tratamento de esgoto / Characterization of residual soils for infiltration of reclaimed water

RESUMO Os efeitos das alterações climáticas e a crescente demanda de água para os variados consumos vão levar ao reúso de águas residuárias tratadas (ART). A recarga de aquíferos com ART pode constituir uma alternativa para o restabelecimento de volumes de água subterrânea que poderão ser utilizados para satisfazer parte daquelas atividades, especialmente em regiões de escassez de água ou onde sua qualidade não é adequada para uso. Uma pesquisa de dois anos realizada na estação de tratamento de esgoto de Vila Fernando (Guarda, Portugal) mostrou que as caraterísticas das ART são adequadas para que o efluente seja infiltrado no solo visando à recarga de aquífero. Como a área em estudo é vasta e dada a necessidade de considerar várias restrições técnicas, ambientais e econômicas, foi aplicada uma análise multicritério baseada em Sistemas de Informação Geográfica para encontrar o local mais adequado para a infiltração de ART. Recolheu-se uma amostra de solo para análise, na Quinta de Gonçalo Martins (Guarda, Portugal), tendo os resultados indicado que tal solo apresentava características favoráveis à infiltração de ART.

ABSTRACT The effects of climate change and the increasing demand of water for domestic, industrial and agricultural uses will lead to the use of treated wastewater (reclaimed water). The aquifer recharge with reclaimed water can be an alternative for restoring volumes of water to aquifers, which may afterwards be used to satisfy those demands, especially in regions with water scarcity or where water presents poor quality. A two-year research conducted in the sewage treatment plant of Vila Fernando (Guarda, Portugal) has shown that the characteristics of reclaimed water are adequate to be infiltrated into the soil for aquifer recharge. As the study area for infiltration was very large and it was necessary to consider several technical, environmental and economic constraints, a multi-criteria analysis based on Geographic Information Systems was used in order to find the most suitable site for reclaimed water infiltration. Soil sample was collected at Quinta Gonçalo Martins (Guarda, Portugal) for analysis, and the results have indicated that the site has favorable characteristics for reclaimed water infiltration.

Eficiência na remoção de NAT, DBO e DQO utilizando reator aeróbio de leito fluidizado com circulação em tubos concêntricos associado ao decantador de coluna em uma produção intensiva de tilápia / Removal efficiency of TAN, BOD and COD by using aerobic fluidized bed reactor with circulation in concentric tubes associated to a column settler in intensive production of tilapia

RESUMO O desenvolvimento da aquicultura intensiva é acompanhado de um crescente impacto ambiental produzido pelos efluentes gerados. Os sistemas de recirculação para aquicultura (SRA) são uma alternativa compacta e trabalham com elevadas densidades de estocagem e menores volumes de água. Foi utilizado um decantador de coluna (DC) associado ao reator aeróbio de leito fluidizado com circulação em tubos concêntricos (BAS-CT) com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 0,55 e 0,20 h respectivamente, num SRA com tilápias de 0,32 kg de peso médio e densidade de estocagem de 33,1 kg.m-3 em relação à remoção do nitrogênio amoniacal total (NAT), demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO). As eficiências na remoção de NAT, DBO e DQO foram 35,2, 48,0 e 64,9%, respectivamente. No uso de DC com o BAS-CT, obteve-se bom desempenho, com baixos TRH no tratamento do efluente.

ABSTRACT The development of intensive aquaculture is accompanied by an increasing environmental impact produced by the wastewater generated. The recirculating aquaculture systems (RAS) are a compact alternative and manage high stocking densities and lower volumes of water. It was used a column settler (CS) associated with aerobic fluidized bed reactor (BAS-CT) with hydraulic retention time (HRT) of 0.55 and 0.20 h respectively, in RAS with tilapias with average weight of 0.32 kg and storage density of 33.1 kg.m-3 regarding the removal of total ammonia nitrogen (TAN), biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD). The removal efficiencies of TAN, BOD and COD were 35.2, 48.0 and 64.9%, respectively. The use of CS with the BAS-CT showed a good performance with low HRT in the treatment of this effluent.

Optimización del tratamiento de aguas residuales de cultivos de flores usando humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal / Optimization of wastewater treatment from a flower crops using a horizontal sub-surface flow constructed wetland / Otimização do tratamento de águas residuárias em plantações de flores usando alagados construídos de fluxo subsuperficial horizontal

Objetivo: optimizar un sistema de tratamiento de aguas residuales de cultivos de flores, con el fin de mejorar la eficiencia en la remoción de los contaminantes, usando humedales construidos de flujo subsuperficial-horizontal. Metodología: se realizó un estudio de tipo exploratorio experimental en dos etapas, en la primera se efectuó el acondicionamiento fisicoquímico y biológico del sistema de tratamiento, en la segunda, se llevó a cabo el seguimiento de la remoción de los contaminantes durante nueve meses, para lo cual se monitoreó la demanda química de oxígeno, demanda biológica de oxígeno, sólidos totales, sólidos suspendidos totales, pH y oxígeno disuelto. Resultados: Se logró mejorar la eficiencia del sistema de tratamiento en 7,1% para la Demanda biológica de oxígeno, 4,1% Demanda química de oxígeno, 56,9% sólidos totales y 117,2% solidos suspendidos totales. Conclusión: La concentración de DQO disminuyó con el tratamiento primario (Precipitación y oxidación química) y favoreció la eficiencia del sistema de tratamiento secundario, dado que las aguas a tratar tenían valores muy altos de DQO que pueden saturar los humedales con contaminantes persistentes. Se podrían obtener mayores eficiencias, si se logra mejorar el sistema de tratamiento primario.

Objective: to optimize the wastewater treatment system of flower crops in order to improve pollutant removal efficiency, using a horizontal subsurface flow constructed wetland. Methodology: An exploratory experimental study was conducted in two stages; in the first stage the treatment system was conditioned physically, chemically and biologically. In the second stage pollutant removal was monitored for nine months. To achieve this, chemical oxygen demand, biological oxygen demand, total solids, total suspended solids, pH and dissolved oxygen were monitored. Results: It was possible to improve the efficiency of the treatment system in 7.1% for biological oxygen demand, 4.1 % for chemical oxygen demand, 56.9 % for total solids and 117.2 % for total suspended solids. Conclussion: the concentration of COD decreased with the primary treatment (precipitation, chemical oxidation) and favored the efficiency of the secondary treatment system since the water to be treated had very high values of COD which may saturate the wetlands with persistent pollutants. Higher efficiency could be obtained by enhancing the primary treatment system.

Objetivo: optimização do sistema de tratamento das águas residuárias de cultivos de flores, a fim de melhorar a eficiência na remoção dos contaminantes, usando alagados construídos de fluxo subsuperficial horizontal. Metodologia: realizou-se estudos experimentais em duas etapas, na primeira efetuou-se o desenvolvimento fisico-químico e biológico do sistema de tratamento, na segunda, o acompanhamento da remoção dos contaminantes durante nove meses, foi monitorado a demanda química de oxigênio, demanda biológica de oxigênio, sólidos totais, sólidos suspendidos totais, pH e oxigênio dissolvido. Resultados : Foi possível melhorar a eficiência do sistema de tratamento em 7,1% para a demanda biológica de oxigênio, 4,1% demanda química de oxigênio, 56,9% sólidos totais e 117,2% sólidos suspendidos totais. Conclusão: A concentração de DQO diminuiu com o tratamento primário (Precipitação e oxidação química) e favoreceu a eficiência do sistema de tratamento secundário, uma vez que as águas a tratar tinham valores muito altos de DQO que podem saturar os alagados com contaminantes persistentes. Poderiam alcançar maiores eficiências, consegue-se melhorar o sistema de tratamento primário.

Analise de Modos e Efeitos de Falha na avaliacao dos impactos ambientais provenientes do abate animal / Failure Mode and Effect Analysis for the evaluation of environmental impacts of animal slaughter

A Análise de Modos e Efeitos de Falha (AMEF) é um método de análise de produto ou processo para detectar e eliminar problemas potenciais de forma sistemática e completa. Os abatedouros levam a significativos impactos sobre o meio ambiente, sendo que o maior problema nesses processos é a falta de equipamentos modernos para promover a remoção de gases fétidos e efluentes tóxicos. O objetivo deste trabalho foi elaborar os formulários de aplicação do FMEA em um frigorífico de médio porte da região de Poços de Caldas (MG), o qual realiza abates de bovinos e suínos, cujo intuito foi diagnosticar os potenciais riscos gerados pelo frigorífico, e aos controles ambientais exercidos em relação à linha de abate e graxaria. Observou-se que a indústria frigorífica representa um grande potencial poluidor sobre os efluentes naturais, pois o sangue resultante do abate é um agente de grande impacto sobre o ecossistema hídrico.

The Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) is a method of product or process analysis to detect and eliminate potential problems in a systematic and complete way. The abattoirs lead to significant impacts on the environment, which the major problem in those processes is the lack of modern equipment to promote the removal of malodorous gases and toxic effluents. The aim of this study was to elaborate the FMEA application forms in a medium-sized abattoir in the region of Poços de Caldas (MG), which performs the cattle and pig slaughter, with the purpose of diagnosing its potential risks caused, and the environmental controls exercised in relation to the slaughter line and rendering plant. It was observed that the meat industry represents a great potential pollution on the natural effluents, because the resulting blood of the slaughter is an agent of great impact on the water ecosystem.

A influência do tempo de detenção celular e decaimento endógeno na estequiometria de reações em processos biológicos de tratamento de águas residuárias: I - Crescimento quimioheterotrófico / The influence of cell detention time and endogenous decay on the stoichiometry reactions of biological processes in wastewater treatment: I - Chemoheterotrophic growth

No metabolismo quimioheterotrófico, um mesmo substrato orgânico é utilizado como fonte de energia e síntese celular. Este artigo apresenta uma metodologia que pode ser usada para calcular a estequiometria do metabolismo quimioheterotrófico considerando o tempo de detenção celular e o decaimento endógeno. O método se baseia em princípios da bioenergética e é útil para o desenvolvimento de balanços de massa em processos biológicos de tratamento de águas residuárias. Também serve para se estimar as necessidades de nutrientes, alcalinidade e aceptores de elétrons para as reações desejadas, assim como a biomassa formada e gases produzidos.

In chemohetrotrophic metabolism, an organic substrate is used as energy and cell synthesis sources. This article presents a methodology that can be used to calculate the stoichiometry of chemoheterotrophic metabolism, considering solids detention time and endogenous decay. The method is based on bioenergetic principles, and is useful for mass balance calculations for biological processes used in wastewater treatment. It is also applied to estimate nutrients, alkalinity and electron acceptor requirements for the intended reactions, as well as biomass and gas production.

Associação entre cobertura por serviços de saneamento e indicadores epidemiológicos nos países da América Latina: estudo com dados secundários / Association between sanitation services coverage and epidemiological indicators in Latin America: a study with secondary data

OBJETIVO: Estudar a associação entre cobertura por serviços de saneamento básico e indicadores epidemiológicos nos países da América Latina, utilizando dados secundários da Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS) relativos ao período de 2005 a 2010. MÉTODOS: Realizou-se um estudo ecológico incluindo dados de 21 países da América Latina, com população total estimada de 596 milhões de habitantes. Foram analisadas: mortalidade infantil em menores de 1 ano em 2008, mortalidade em menores de 5 anos em 2008 e mortalidade por enfermidades diarreicas agudas em menores de 5 anos em 2008. Esses indicadores foram analisados por meio de sua correlação "um a um" com indicadores de cinco classes de fatores de risco (demográficos, socioeconômicos, de saúde infantil, de gasto público com saúde e de cobertura por serviços de saúde e saneamento). RESULTADOS: Os valores médios para a região foram de 18,2 óbitos de crianças menores de 1 ano por 1 000 nascidos vivos, 23,5 óbitos de menores de 5 anos por 1 000 nascidos vivos e mortalidade de 5,8% por enfermidades diarreicas agudas em menores de 5 anos. Quanto maior a cobertura populacional por serviços de esgotamento sanitário e por sistemas de abastecimento de água, menor a mortalidade infantil e menor a taxa de mortalidade de menores de 5 anos de idade. Quanto maior a taxa de crescimento anual da população, maior a mortalidade por enfermidades diarreicas agudas em menores de 5 anos. CONCLUSÕES: A melhoria da saúde pública na América Latina depende da ampliação do acesso aos serviços públicos de abastecimento de água e de esgotamento sanitário.

OBJECTIVE: To study the association between water and sanitation coverage and epidemiological indicators in Latin America, using secondary data from the Pan American Health Organization (PAHO) for the period of 2005 to 2010. METHODS: An ecological study was carried out including data from 21 Latin American countries, with a total estimated population of 596 million. The following variables were analyzed: infant mortality in children under 1 year in 2008, mortality in children under 5 years in 2008, and mortality from acute diarrheal diseases in children under 5 years in 2008. These indicators were analyzed by means of the "one-on-one" correlation with risk factors in five categories (demographic, socioeconomic, child health, public spending on health care, health care, and sanitation coverage). RESULTS: The average values for the region were 18.2 deaths per 1 000 live births in children under 1 year of age, 23.5 deaths per 1 000 live births for children under 5 years, and 5.8% mortality for acute diarrheal diseases in children under 5 years. Higher water and sanitation coverage was linked with lower mortality in children under 1 and under 5 years of age. Higher mortality from acute diarrheal diseases in children under 5 years was associated with higher annual population growth. CONCLUSIONS: The improvement of public health in Latin America depends on the expansion of access to public water and sanitation systems.

Implementação e otimização de projeto para certificação do MDL em estação de tratamento de águas residuárias / Implementation and optimization project for CDM certification in wastewater treatment plant

O tratamento de águas residuárias pode ser um importante contribuinte para o acúmulo de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera. Com o objetivo de minimizar esse problema, estudou-se a implementação de um projeto de mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) em uma estação de tratamento de esgoto (ETE), mais especificamente a ETE Brasília Norte, por meio de mínimas modificações e otimização de parâmetros operacionais. A metodologia utilizada incluiu a investigação de alternativas para implantação de projetos de MDL em ETE, a análise do fluxograma da ETE, a modelagem matemática e a otimização do processo. Foram concebidos cenários operacionais da ETE, variando a eficiência de tratamento de DBO. Os resultados indicaram uma contradição entre o incentivo à sustentabilidade pelos projetos MDL e a qualidade do efluente tratado.

Wastewater treatment can produce an important contribution to greenhouse effect gases accumulation in the atmosphere. With the objective of minimizing this problem, this work studied the implementation and operational optimization of clear development mechanisms (CDM) in a wastewater treatment plant (WWTP), more precisely at the sewage treatment plant of North Brasilia, by applying minimal modifications and optimizing its operation parameters. The work methodology included review of CDM projects implantation alternatives, analysis of the flow diagram of the WWTP, mathematic modeling and process optimization. Some operation scenarios for the WWTP were constructed, with different BOD treatment efficiencies. The results indicate a contradiction between sustainability encouragement by CDM projects and quality of the WWTP treated effluent.

Management of effluents and waste from pharmaceutical industry in Minas Gerais, Brazil

Today the management of solid waste and wastewater is a major concern for humanity. In the last decade, traces of pharmaceuticals have been reported in the water cycle and have raised concerns among regulators, water suppliers and the public regarding the potential risks to human health. This study evaluated solid waste management in the state of Minas Gerais and concluded that the main fate of hazardous waste has been incineration, while the non-hazardous waste has been recycled or sent to landfills. However, complaints to the Environmental Agency - FEAM have indicated that a significant number of companies just send their hazardous wastes to landfills or even to garbage dumps, thus highlighting the urgent need for adequate waste management in Minas Gerais. Most of the pharmaceutical companies in Minas Gerais use conventional wastewater treatment. Mass spectrometry with electrospray ionization (ESI-MS) showed that the treatment routes adopted by the two 2 selected pharmaceutical industries were not effective enough since residues and degradation products of antibiotics were detected. The physicochemical analysis of the effluents showed variability in their characteristics, which may influence their treatability. The degradation assay with Fenton's reagent stood out as a promising route in achieving a higher removal capacity compared to the conventional treatment. This study contributes to enhancing our knowledge of the management of wastewater as well as of solid waste from the pharmaceutical industry in Minas Gerais and points out the need for further research.

Atualmente, a gestão de resíduos sólidos e águas residuais é uma grande preocupação para a humanidade. Na ultima década, a detecção de traços de medicamentos no ciclo da água tem sido reportada e tem gerado preocupação entre os agentes reguladores, fornecedores de água e público devido os riscos potenciais para a saúde humana. As empresas farmacêuticas, em Minas Gerais, aplicam tratamentos convencionais para as águas residuais e não há praticamente avaliação sobre a eficiência de remoção de resíduos de antibióticos. Este estudo avaliou a gestão de resíduos sólidos e concluiu que o destino principal foi, para o caso de resíduos perigosos, a incineração e, para os não perigosos, a reciclagem e o aterro sanitário. No entanto, denúncias apresentadas à Agência Ambiental - FEAM indicam que número significativo de empresas envia seus resíduos perigosos para aterros sanitários e até mesmo para lixões, ressaltando, assim, a necessidade urgente de adequada gestão dos resíduos gerados. A espectrometria de massas com ionização electrospray (ESI-MS) mostrou que a rota de tratamento convencional adotada por duas empresas do setor selecionadas não foi suficientemente eficaz, uma vez que resíduos e fragmentos de antibióticos foram detectados. Os resultados da caracterização físico-química de efluentes evidenciaram suas características variáveis, que podem influenciar a sua tratabilidade. O ensaio de degradação com o reagente Fenton destaca-se como caminho promissor para alcançar maior remoção. Este estudo contribuiu para elevar o nível de conhecimento no gerenciamento de águas residuais e resíduos sólidos da indústria farmacêutica no estado de Minas Gerais e evidenciou a necessidade de estudos mais detalhados.

Determination of kinetic parameters of an upflow anaerobic sludge blanket reactor (uasb), treating swine wastewater / Determinação dos parâmetros cinéticos de um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB), tratando efluente líquido de suinocultura

This research aimed to estimate the kinetic parameters of a UASB reactor treating swine wastewater from farming. The system consisted of: a degritter with a triangular-notch weir in order to measure the flow; a static sieve; an acidification/equalization tank (AET); ABR and UASB reactors; a settling tank; two infiltration ponds and a greenhouse for fertirrigation. The hydraulic retention times (HRT) adopted for the UASB reactor, were: 8.0; 9.6; 8.4; 6.0 and 4.8 hours. The operational temperature was 23.4º C±1.5º C. The analyzed physical-chemical parameters were temperature COD (total and filtered), BOD (total and filtered), total volatile solids (affluent, effluent and of the reactor's profile sludge), flow rate and nutrients (N and P). The kinetic coefficients estimated were: growth coefficient Y=0.091 mg tCOD mg TVS-1.d-1, decay coefficient Kd=0.01 d-1; concentration of limiting substrate Ks=282.5 tCOD mg L-1 and maximum growth rate µmax= 0.051 d-1. For data validation, simple linear regression models were applied and their interaction verified with a "t" test. The results matched with the those found in other references for the same type of kinetic studies.

Foram estimados e analisados os parâmetros cinéticos em um reator UASB construído com a finalidade de reduzir a carga orgânica de efluentes líquidos originados de uma granja suinícola. O sistema foi composto de caixa de areia equipada com vertedor Thompson para a medição da vazão, uma peneira estática para a separação de sólidos, tanque de acidificação e equalização (TAE), um RAC e um UASB, tanque de decantação, duas lagoas de infiltração e uma casa de vegetação destinada a fertirrigação. Os tempos de detenção hidráulica (TDH) adotados no reator UASB foram de 8.0; 9.6; 8.4; 6.0 e 4.8 horas. A temperatura média operacional foi de 23,4º C±1,5º C. Foram analisados os seguintes parâmetros físico-químicos: temperatura, vazão, sólidos totais (SFT e SVT) afluente, efluente, perfil de sólidos, (total e filtrado) DQO, (total e filtrado) DBO e nutrientes (N e P). Os parâmetros cinéticos calculados foram: coeficiente de crescimento Y=0,091 mg DQO mg SVT-1 d-1, coeficiente de decaimento Kd = 0,01d-1, taxa máxima de crescimento µmax = 0,051 d-1 e concentração de substrato limitante Ks=282,5 mg DQO L-1. Para a validação dos modelos de regressão lineares obtidos a partir dos dados coletados foi aplicado o teste "t"e os resultados estão de acordo com os encontrados na bibliografia.

Growth of aphanothece microscopica nägeli on exogenous sugars / Cultivo da aphanothece microscopica nägeli a partir de açúcares

Biological processes for wastewater treatment generally produce biomass or active sludge without reuse. In this context, incorporation of organic matter and nutrients from agro industrial effluents into cell mass for single-cell protein allowed application of sustainable process. Cyanobacteria could be used due to its versatile metabolism. So, the aim of this paper was evaluate the growth of cyanobacteria Aphanothece microscopica Nägeli growth on heterotrophic medium with glucose, lactose and sucrose. Growth curves indicated that cultivation of cyanobacterial on the dark depend the type of carbon source and there are different mechanisms for glucose, fructose and sucrose consumption. Results suggest a useful application of cyanobacteria on organic matter removal from wastewater.

Os processos biológicos de tratamento de águas residuárias produzem grandes quantidades de biomassa geralmente sem utilização posterior. Neste contexto, a incorporação de matéria orgânica e nutrientes de efluentes agroindustriais em células microbianas visando a produção de proteínas unicelulares corresponderia a um processo sustentável. Nesse sentido, as cianobactérias poderiam ser aplicadas devido ao seu metabolismo versátil. Sendo assim, o trabalho teve como objetivo avaliar o cultivo heterotrófico da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli em meios contendo glicose, lactose e sacarose. As curvas de crescimento indicaram que o cultivo heterotrófico depende do tipo de fonte de carbono, sugerindo diferentes mecanismos de incorporação e consumo da glicose, lactose sacarose. Os resultados indicam uma possível aplicação desta cianobactéria na remoção destas moléculas orgânicas em águas residuárias.

Aplicação de princípios de bioenergética no cálculo da estequiometria de reações biológicas em processos de tratamento de águas residuárias / Application of bioenergetic principles to the stoichiometry of biological reactions in wastewater treatment processes

O tratamento biológico de águas residuárias é realizado por microrganismos que utilizam determinado substrato para obtenção de energia e crescimento celular através de reações de oxidação-redução e fermentação. Esses mecanismos podem ser expressos por meio de reações estequiométricas desenvolvidas a partir de princípios da termodinâmica. As reações são dependentes dos compostos doadores e aceptores de elétrons. As equações balanceadas resultantes permitem estimar as necessidades de nutrientes, a variação de pH/alcalinidade, a produção de biomassa e gases e o coeficiente de produção celular associados aos sistemas biológicos de tratamento. Esta nota técnica descreveu a metodologia para cálculo estequiométrico de reações bioquímicas usando princípios de bioenergética, apresentando exemplos para diferentes substratos e aceptores de elétrons.

Biological wastewater treatment is performed by microorganisms by means of oxidation-reduction and fermentation reactions that release energy for growth and maintenance. These processes can be represented by stoichiometric reactions developed based on thermodynamic principles. Reactions are dependent on the compounds used as electron donor and acceptor. The overall stoichiometric reactions allow estimations of nutrient requirements, alkalinity/pH changes, biomass and gas production, and yield coefficient. This article described a methodology for stoichiometry calculations using bioenergetic principles, presenting examples with different substrates and electron acceptors.

Influência do tipo de material suporte no desempenho de reatores biológicos de leito móvel na remoção de carbono e nitrificação de esgoto sanitário / The influence of material support kind on the biological moving bed reactors performance used for the carbon removal and nitrification of sewage

Neste trabalho foi mostrada a influência do tipo de material suporte: P4 (plástico reciclado rugoso, diâmetro médio de 2,31 mm, densidade de 900 kg.m-3, superfície específica potencial de 2.596 m².m-3sup) e P5 (polietileno, pouco rugoso, forma cilíndrica, diâmetro médio de 10 mm, densidade de 880 kg.m-3, superfície específica potencial de 3.075m².m-³sup) utilizados em dois reatores biológicos de leito móvel, fluxo contínuo, na remoção de carbono e nitrificação de esgoto sanitário, os quais foram divididos em duas fases, de acordo com a idade do lodo (IL): fase A: IL de 10 dias e fase B: IL de 3 dias. Foram aplicadas cargas orgânicas superficiais médias de 4,0 kgDQO.m-2.d-1 (P4) e de 4,1 kgDQO.m-2.d-1 (P5); e cargas superficiais de nitrogênio de 0,63 kgN.m-2.d-1 (P5) e de 0,66 kgN.m-2.d-1 (P5). Para o material P4, a remoção média foi de 87 por cento de carbono e 83 por cento de nitrogênio (fase A) e 80 por cento de carbono e 77 por cento de nitrogênio (fase B). Para o P5, remoção de 63 por cento de carbono e 55 por cento de nitrogênio (Fase A) e 59 por cento de carbono e de nitrogênio (fase B). Com base nos resultados obtidos, verificou-se que a remoção de carbono e nitrogênio não foi influenciada pela idade do lodo, mas pelo tipo de material suporte (forma ou características de superfície) e superfície disponível para o crescimento da biomassa.

This paper presented the influence of material support kind: P4 (rugous recycled plastic, medium diameter of 2.31 mm, density of 900 kg.m-3, specific surface potential of 2,596 m².m-3sup) and P5 (polietilene, cilindric shape, medium diameter of 10 mm, density of 880 kg.m-3, specific surface potential of 3,075m².m-3sup) used in two continuous flux biological moving bed reactors using different material support to remove nitrogen and carbon from sewage, which was divided in two phases according to sludge retention time (SRT): phase A: SRT of 10 days and phase B: SRT of 3 days. The organic loading rates applied were 4.0 kgCOD.m-2.d-1 (P4) and 4.1 kgCOD.m-2.d-1 (P5); and the nitrogen loading rates applied were 0.63 kgN.m-2.d-1 and 0.66 kgN.m-2.d-1 for P4 and P5, respectively. The support P4 achieved efficiencies of 87 percent for total carbon removal and 83 percent for nitrogen removal during phase A. These efficiencies slightly decreased to 80 and 77 percent for total carbon and nitrogen, respectively (phase B). The support P5 got removal efficiencies of 63 percent for total carbon and 55 percent for nitrogen (phase A) and 59 percent for total carbon and nitrogen (phase B). These results showed that the total carbon and nitrogen removal efficiencies were not affected by the SRT, but by the kind of support used (carrier geometry or surface characteristics) and available specific surface area for biomass growth.

Avaliação de desempenho de lagoa de polimento para pós-tratamento de reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) no tratamento de águas residuárias de suinocultura / Evaluation of the performance of a polishing pond for the post-treatment of the effluent from an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor treating swine wastewater

Avaliou-se o desempenho de uma lagoa de polimento, no tratamento de efluentes de águas residuárias de suinocultura de um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB). O sistema foi composto de decantador, reator UASB, em escala real, e lagoa de polimento em escala experimental. As análises físico-químicas realizadas foram: temperatura, pH, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), sólidos suspensos totais (SST) e sólidos suspensos voláteis (SSV), nitrogênio total kjedhal (NTK), nitrogênio amoniacal (N-am.) e orgânico (N-org.), fósforo total (Pt), coliformes totais e termotolerantes. A lagoa de polimento apresentou alto desempenho, com remoção média de 58,9 por cento de DBO, 60,1 por cento de NTK, 57 por cento de N-am. e 95,34 por cento de coliformes termotolerantes.

The performance of a polishing pond for treating swine wastewater from an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor was evaluated. The system was assembled with a slat settler, followed by an UASB reactor, on a real scale, and a post-treatment pond, on a demonstration scale. The following parameters were analyzed: temperature, pH, biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), total suspended solids (TSS), volatile suspended solids (VSS), total Kjedahl nitrogen (NTK), ammonia nitrogen (N-am.), organic nitrogen, total phosphorus, and total and thermotolerant coliforms. The polishing pond was highly efficient, removing an average of 58.9 percent of BOD, 60.1 percent of NTK, 57 percent of N-am., and 95.34 percent of thermotolerant coliforms.

Avaliação do potencial genotóxico e cancerígeno do lodo de estação de tratamento de esgoto (LETE) em sistemas experimentais in vivo / In vivo evaluation of the carcinogenic potential of sewage sludge from a urban wastewater treatment plant in experimental systems

A rápida oxidação da matéria orgânica dos solos tropicais é mais uma evidência da grande vantagem do uso de biossólidos como condicionadores, capazes de melhorar as características físicas, químicas e biológicas do solo com grandes reflexos na produtividade agrícola. Portanto, o presente projeto objetivou averiguar o potencial genotóxico e cancerígeno dos lotes do Lodo de Estação de Tratamento de Esgoto (LETE) gerado em uma ETE prédefinida na região da bacia hidrográfica Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ1). Estes dados poderão fornecer subsídios para a avaliação do risco das populações humanas e o meio ambiente expostas ao LETE. Foram utilizados 140 ratos Wistar machos com 8 semanas de idade, expostos, via ração, a concentrações de 10.000 e 50.000ppm de LETE, durante 6 e 8 semanas, com os iniciadores DEN (N-dietilnitrosamina) e DMH (1,2- dimetilhidrazina), conforme citado nos respectivos protocolos (Figuras 4 e 5). A avaliação toxicológica do lodo de esgoto desenvolvida pelo Núcleo de Avaliação do Impacto Ambiental Sobre a Saúde Humana (TOXICAM), enfocou os parâmetros toxicológicos, como seu potencial genotóxico, pelos testes do cometa e micronúcleo em sangue periférico e medula óssea e carcinogenicidade pelos ensaios de FCA e FHA. Os dois ensaios foram divididos em 4 grupos (FCA- GI=Controle Negativo, GII=Controle Positivo/DMH III=10.000ppmLETE e GIV=50.000ppmLETE); (FHAGI= Controle Negativo, GII=Controle Positivo/DEN, GIII=10.000ppmLETE e GIV=50.000ppmLETE). Entretanto, na 3ª semana foi realizada hepatectomia parcial em todos os animais dos respectivos grupos do ensaio de FHA. No teste do cometa foram utilizados 10 animais como controle positivo (controle interno - MNU-N-metil-N-nitrosourea), e 10 animais como controle negativo nos respectivos ensaios (FCA e FHA). Os testes em questão indicaram que o LETE não promove aumento do número de criptas...

Fast oxidation of organic matter on tropical soils is another evidence of the great advantage of using biosolids as conditioners once they are able to improve biological, chemical and physical characteristics of the soil with remarkable consequences on agricultural productivity. Therefore, the present project aimed at verifying genotoxic and carcinogenic potential plots of sludge from sewage treatment plants in a pre-defined watershed region at Piracicaba, Capivari and Jundiaí (PCJ1). These data may provide support to evaluate risks on human populations and the environment exposed to sludge from sewage treatment plants. In the study, 140 Wistar male rats, 8 weekold, were used. They were exposed, via chow, to a 10.000 and 50.000 ppm concentration of sludge from sewage treatment plants during 6 to 8 weeks with DEN initiators (diethylnitrosamine) and DMH (1,2-dimethylhydrazine) as mentioned in protocols (Figures 4 and 5). Toxicological evaluation of LETE developed by Center of Evaluation of Environmental Impact on Human Health (TOXICAM) focused toxicological parameters with its genotoxic potential by comet and micronucleus assays on peripheral blood and bone marrow in Wistar rats and carcinogenicity using ACF and AHF assays. Both assays were divided into 4 groups (ACF- GI=Negative Control, GII=Positive Control/DMH III=10.000ppmLETE and GIV=50.000ppmLETE); (AHF-GI=Negative Control, GII=Positive Positive/DEN, GIII=10.000ppmLETE and GIV=50.000ppmLETE). Therefore, on the 3rd week partial hepatectomy was performed in every animal from AHF assays respective groups. assays and to FCA comet test, using MNU (N-methyl-N-nitrosourea) as positive control. The tests in question indicated that the SS not promote increased number of aberrant crypts in the colon, number and area of foci of altered hepatocytes in the liver, lesions in DNA (comet), and also, significantly increased the frequency of micronucleus in...