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Ao lidar com os riscos de inundações, tendo clara a percepção da impossibilidade óbvia do controle absoluto de enchentes por meio de estruturas hidráulicas, há muito os hidrólogos têm-se dedicado ao desenvolvimento de técnicas e métodos que antecipem a dinâmica que rege o comportamento dos cursos dágua. A compreensão da evolução dos deflúvios em canais naturais pode ser vista sob uma perspectiva mais ampla ao se ponderar que a resposta hidrológica é também função de características do sistema fluvial. A proposta do presente projeto é avaliar diferentes métodos para modelagem da propagação de um hidrograma de cheia ao longo de um curso dágua natural, enfatizando aspectos relacionados à geomorfologia fluvial. A hipótese primordial do estudo é de que parâmetros descritivos da morfologia das bacias e redes de drenagem a essas pertencentes possam explicar, ao menos em parte, a evolução de grandezas relacionadas ao escoamento. Foram selecionadas 40 estações fluviométricas pertencentes às sub-bacias 40 e 41, ambas no Estado de Minas Gerais. As redes e áreas de drenagem foram extraídas automaticamente por meio de um modelo digital de terreno. O emprego dessas técnicas possibilitou a obtenção de uma série de parâmetros descritivos da morfologia dessas unidades. As seções transversais naturais foram aproximadas por trapézios assimétricos, respeitando-se as variações dos parâmetros hidráulicos em função da profundidade. Os hidrogramas modelados foram aproximados à forma prevista pela teoria do hidrograma unitário geomorfológico (HUG) através do emprego da função Gamma, em uma formulação para qual seus parâmetros eram derivados de relações previstas pela teoria do HUG. Os parâmetros empíricos associados aos modelos de armazenamento foram calibrados através da técnica dos algoritmos genéticos. Por meio do emprego dos principais modelos de propagação de vazões procurou-se compreender a influência exercida pela geomorfologia fluvial sobre o fenômeno modelado. Foram discutidos aspectos relacionados às técnicas utilizadas, a adequabilidade dos métodos de propagação em função de características físicas e as perspectivas de calibração indireta de parâmetros e do estabelecimento de relações que pudessem ser utilizadas em situações de escassez de dados. De fato, não se identificou a existência de macro relações entre métodos de propagação e características físicas, ainda que se tenha verificado e derivado relações, previstas na literatura, que permitam uma análise preliminar da adequabilidade de determinada técnica. Uma extensa discussão sobre o tema é realizada e uma série de perpectivas são vislumbradas, em função da série de resultados obtidos.

When dealing with flood risks and having a clear perception of the obvious impossibility of total control of floods by means of hydraulic structures, many hydrologists have been making efforts in the development of methods and techniques to predict the dynamism that guides the water channels behavior. The knowledge of the flow evolution in natural water channels can be seen in a larger…

Advisors/Committee Members: Nilo de Oliveira Nascimento, Luiz Rafael Palmier, Nilo de Oliveira Nascimento, Marcio Benedito Baptista, Allaoua Saadi, Flavio Cesar Borba Mascarenhas.

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Natural phenomena of meteorological and geological origin are common causes of natural disasters. In Brazil, the most important geological events are the ones related to landslides and are directly associated to phenomena with meteorological origin. On the other hand, the meteorological events, especially those related to rainfall, have strong impacts all over the country. Due to its sinuous topography, high rate of soil sealing and intense rainfalls, the citys stream channels are often not capable of putting up with the rapid rise of transported water volume, resulting in overflow and, therefore, in the flood of its respective floodplain areas, usually inhabited by men. This research comes from a study focused on the constant floods that occur in Belo Horizonte, at Venda Novas region, where is the Vilarinhos basin. When floods occur, local and nearby traffic is directly affected. In addition to transit disorder itself, as massive traffic jams, for an example, many vehicles are reached by the water that quickly takes over the routes. Moreover, the pathways get severely damaged by the flooding and reconstructions may mean precarious palliative solutions that might last months after a flood occurrence. Considering all the nuisance, troubles and injuries caused by flooding, this research proposes a transit model capable of measuring the traffic time variation in diverse situations: normal circumstances, during flooding, and after flooding. As measures to mitigate the flooding impacts to traffic, an adequacy of contingency plans will be proposed to deal specifically with this subject. Prevention measures will be studied, alert systems, as the use of Variable Messages Panel, and emergency measures, during and after flood, for the traffic.

Os fenômenos naturais de origem meteorológica e geológica são a causa freqüente de desastres naturais. No Brasil, os eventos geológicos de maior importância são os relacionados a deslizamentos de encostas e são ligados diretamente aos fenômenos de origem meteorológica. Já os eventos meteorológicos, principalmente os ligados às chuvas, tem impactos fortes sobre as regiões de todo o país. Devido à topografia sinuosa, à alta taxa de impermeabilização do solo e às chuvas intensas, os canais dos córregos da cidade muitas vezes não comportam a ascensão rápida do volume de água transportado, vindo a transbordar, alagando suas respectivas planícies de inundação, geralmente ocupadas pelo homem. Esta pesquisa trata-se de um trabalho focado nas inundações constantes que ocorrem em Belo Horizonte, na Região de Venda Nova, onde se localiza a Bacia do Vilarinho. Quando ocorrem inundações, o trânsito no local e nas suas proximidades é atingido diretamente. Além de distúrbios no tráfego propriamente dito, como grandes congestionamentos, por exemplo, muitos veículos são atingidos pela água que toma as vias rapidamente. Por outro lado, as vias são comprometidas pelas inundações e as reformas podem significar desvios precários que podem perdurar por meses após a ocorrência de uma inundação. Em face dos…

Advisors/Committee Members: Nilo de Oliveira Nascimento, Leise Kelli de Oliveira, Nilo de Oliveira Nascimento, Leise Kelli de Oliveira, Jose Rodolfo Scarati Martins, Priscila Macedo Moura, Heloisa Maria Barbosa.

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Esta dissertação discute, a partir da análise do Programa de Recuperação Ambiental dos Fundos de Vale e dos Córregos em Leito Natural de Belo Horizonte (DRENURBS) empreendimento da Prefeitura de Belo Horizonte (PBH), os novos conceitos da engenharia urbana na revitalização de espaços das cidades. Assim, foi avaliada a implantação do programa no projeto de revitalização de trecho do Córrego Primeiro de Maio ainda em leito natural, localizado na Região Norte do Município. A partir disso, foram abordadas novas técnicas e metodologias utilizadas na Alemanha para recuperar e revitalizar cursos dágua em áreas urbanas, ações que se constituem em novos conceitos de engenharia construtiva. Através desses conceitos, foram analisados os resultados físicos e ambientais do empreendimento da PBH, na área beneficiada pelo Programa, através de imagens antes e após a implantação do projeto, com fotos existentes, mapas adaptados do Google Imagens e de registros fotográficos feitos in loco. Em seguida, são apresentados e analisados dados de qualidade das águas do córrego em três momentos: antes, durante e após as obras. A análise dos resultados obtidos com a implantação do Programa foi desenvolvida por meio de um sistema de pontuação de empreendimentos na revitalização de bairros e espaços urbanos, adaptado do modelo atual de certificação norte-americana. Como base de reflexão, este trabalho procura expor como o crescimento das cidades contemporâneas ignorou as características ambientais nos processos de ocupação territorial, assim como a necessidade de se adequar o uso do solo aos aspectos naturais dos sítios de ocupação, além das possibilidades de revitalização desses espaços através de novos conceitos de engenharia urbana.

This dissertation discusses, from the analysis of the Creeks Environmental Recovering Program in Belo Horizonte (DRENURBS) a Program of Belo Horizonte Municipality (PBH), new urban engineering concepts in urban spaces revitalization. Thus, we evaluated the implantation of this program in a natural bed creek named 1° de Maio, located in the north region of the city. From this onward, new techniques and methodologies used in Germany to recover rivers in urban areas were addressed, these actions constituting new concepts of constructive engineering. Through these concepts, we analyzed the physical and environmental results of the project in the benefited area, using images from before and after the project implementation, with existing photos, maps adapted from Google Images and photographs made in loco. Furthermore, this paper presents and analyzes data from stream water quality at three times, before, during and after the works. The evaluation of the results obtained with Program implementation, an analysis was developed through the enterprises score system to classify urban areas neighborhoods revitalization, adapted from the current model of North American certification. As a basis for reflection, this work tries to show how much the growth of contemporary cities ignored the environmental characteristics in…

Advisors/Committee Members: Maria Carmen Couto Ribeiro, Tadeu Starling Perdigão, Maria Carmen Couto Ribeiro, Vicente Tadeu Lopes Buono, Danielle Piuzana Mucida, Gabriel Geraldo Aun.

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The present research had as its main objective the assessment of the water resourcesmanagement in the semiarid region of the State of Minas Gerais, verifying the feasibility ofthe adoption of conventional water supply and roof water harvesting techniques in order tosatisfy the needs of human consumption. The Jequitinhonha river basin was selected for thedevelopment of the study. In the methodology technical, economical, social andadministration, operation and maintenance criteria were settled to evaluate the domestic watersystems. To assess the domestic roof water harvesting alternative technique, in which cisternsare used to collect the rainwater that reaches the houses roofs, a model was developed andwas applied utilizing daily rainfall data from two monitoring stations in the Jequitinhonhariver basin. The results lead to alternative choices that could satisfy the water humanconsumption of people in the semiarid region of the State of Minas Gerais, especially thedispersed communities and isolated families, with a regular attention from water resourcesand sanitation policies. Moreover the feasibility studies show that there are some conditionsthat have to be observed before the implementation of the best alternative, such as availableprograms, projects and financial resources, to assist the public decisions. Some discussionsshowed after the evaluations and studies, which were performed at the selected river basin,stand out about the effectiveness of water resources management in the State of Minas Gerais,the overlapping of the policies related to water resources and the non governmentalorganizations cisterns building actions. The research stands out the necessity of more studiesabout sustainable administration, operation and maintenance of domestic water supplysystems and about the optimization on implementation costs. Finally it is concluded that thewater scarcity in the semiarid region of the State of Minas Gerais could be related to the nonutilizationof existing superficial and groundwater resources. It is also concluded that there isa need of a better integration among the public policies as to permit the elaboration of astrategic plan for that region. It is recommended the complementation of legislation on waterresources and basic sanitation with the incorporation of water harvesting techniques, witheconomic and financial incentives for their implementation.

A presente pesquisa teve como objetivo avaliar o gerenciamento dos recursos hídricos naregião semi-árida mineira, verificando a viabilidade da adoção de técnicas convencionais desuprimento de água e da técnica alternativa de captação de água de chuva, destinadas aoconsumo humano. Foi escolhida a bacia do rio Jequitinhonha como uma bacia demonstrativada região semi-árida mineira para aplicação da metodologia desenvolvida. Na metodologiaforam estabelecidos os critérios técnico, econômico, social e de administração, operação emanutenção, para avaliação dos sistemas de suprimento de água. Para avaliação da técnica decaptação de água de chuva que atinge os…

Advisors/Committee Members: Luiz Rafael Palmier, Luiz Rafael Palmier, Leo Heller, Nilo de Oliveira Nascimento, Valter Lucio de Padua, Carlos de Oliveira Galvão, Sergio Koide.

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A pesquisa desenvolvida tem foco na análise espaço-temporal das secas, baseada em informações de chuvas. Para a obtenção das séries históricas representativas das secas e estudo espacial do fenômeno, foi empregada a análise regional de precipitações com momentos-L, além do índice de seca Standardized Precipitation Index (SPI). Para a análise de séries temporais de secas foi utilizada a transformada de ondaletas, uma alternativa à transformada de Fourier, a qual permite identificar periodicidades nas séries além de localizar variações dessas periodicidades ao longo do tempo. Procurou-se ainda investigar possíveis influências dos fenômenos El Niño Oscilação Sul (ENOS), por meio do Índice Oceânico Niño (ION) e do Índice de Oscilação Sul (IOS), e do fenômeno da Oscilação Decenal do Pacífico (ODP) sobre os índices de secas obtidos. Foi proposto incorporar a análise regional de frequência no cálculo das séries de SPI, com vistas a contribuir com a superação da crítica de que, para esse cálculo, longos registros históricos de chuvas são necessários, além de considerar apenas a possibilidade de uso da distribuição de probabilidades Gama. Reforça-se a necessidade de, no cálculo do SPI, considerar outras possibilidades além dessa distribuição e a análise local de frequências, uma vez que valores extremos de chuvas eventualmente distorcem significativamente as estimativas do índice. Além disso, a análise regional de frequência permitiu definir regiões estatisticamente homogêneas, as quais apresentaram abrangência geográfica inversamente proporcional aos totais precipitados médios anuais. Para a análise de séries temporais o uso da transformada de ondaletas não detectou aumento da frequência de ocorrência de secas na área de estudo nos últimos anos. Além disso, não possibilitou fazer uma conexão clara entre as secas na região de estudo e os índices climáticos IOS, ION e ODP. Ainda assim, de alguma forma, percebeu-se que esses fenômenos de grande escala influenciam a intensidade das secas em escala local, uma vez que foi persistente a observação das secas mais extremas na região em fase fria de ENOS e ODP, corroborando a tese de que extremos climáticos são mais intensos na América do Sul quando o ENOS e ODP estão em fase.

This research is focused on space-time analysis of droughts, based on rainfall data. In order to obtain time series of droughts, the Standardized Precipitation Index (SPI), a rainfall based drought index was used. The spatial analysis of the phenomenon was based on the regional analysis with L-moments. For the time series studies, the continuous wavelet transform was used. This technique shows up as an alternative to Fourier analysis, to identify periodicities in time series and to find variations of these frequencies over time. Also was sought to investigate possible influences of El Niño Southern Oscillation (ENSO) and Pacific Decadal Oscillation (PDO) on the time series of drought index obtained. It was proposed to incorporate the regional frequency analysis with L-moments for the calculation of the SPI,…

Advisors/Committee Members: Mauro da Cunha Naghettini, Carlos Henrique Ribeiro Lima, Wilson dos Santos Fernandes, Eber Jose de Andrade Pinto, Wilson dos Santos Fernandes, Eber Jose de Andrade Pinto, Mario Cicareli Pinheiro.

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O presente trabalho é uma proposta de avaliação da estimativa do potencial de erodibilidade através de diferentes métodos dentro dos quais temos ensaios de avaliação da erodibilidade em forma indireta e ensaios de avaliação da erodibilidade em forma direta. Além da estimativa da perda de solo através da Equação Universal de Perda do solo (EUPS) e a Equação Universal de Perda do solo Modificado (MUSLE). O trabalho experimental foi desenvolvido na margem direita do trecho de vazão reduzida Capim Branco I (TVR-CBI); Araguari no Estado de Minas Gerais; Brasil. Na comparação da estimativa de perda de solo calculada em base na concentração média diária da sub-bacia incremental com os resultados obtidos através dos modelos atemáticos EUPS, MUSLE, verificou-se que existe uma diferença muito considerável já que a perda de solo estimada através de EUPS foi 13 vezes maior e o resultado da MUSLE foi de 6 vezes. Acredita-se que se deva pelo fato que na estimativa da perda de solo através dos modelos matemáticos ante a dificuldade para obter dados de intensidade pluviométrica da área em estudo utilizamos na estimativa dos parâmetros R e Rw valores propostos na literatura. Dentro da caracterização física e mecânica do solo em estudo, a granulometria mostrou que o solo é uma areia fina (P2) e areia média a fina (P3), ambas com finos (33% e 20%). Por um lado, a areia não é uniforme, o que reduz sua erodibilidade, por outro os finos são pouco plásticos e não estruturados, o que aumenta a susceptibilidade a processos de erosão. Agora os demais ensaios confirmaram a característica arenosa e não estruturada do solo. Vários ensaios dentre de eles o ensaio MCT mostraram que a erodibilidade deste solo esta diretamente relacionada ao seu grau de saturação inicial. Quanto maior a saturação inicial maior a susceptibilidade. Parece que sempre permanece uma grande quantidade de ar, mesmo depois da entrada de água. Os ensaios de avaliação da erodibilidade em forma direta mostram uma baixa erodibilidade, este fato deve estar associado à presença de matéria orgânica na amostra e à forma de execução do ensaio Inderbitzen, já que neste trabalho o ensaio Inderbitzen foi utilizado para simular o efeito do escoamento laminar, não se analizou o impacto das gotas de chuva, que segundo a literatura, tem um efeito ainda maior em solos desprotegidos. Finalmente estimou-se o assoreamento no fundo da calha do rio Araguari produzida pela erodibilidade da área do estudo

The present work is a proposal of evaluation of the estimate of the erodibilidade potential through different methods inside of which we have rehearsals of evaluation of the erodibilidade of indirect form and rehearsals of evaluation of the erodibilidade in direct form. Haul of the estimate of the soil loss through the Universal Equation of Loss of the soil (EUPS) and the Universal Equation of Loss of the Modified soil (MUSLE). The experimental work was developed in the right margin of the passage of flow reduced of the hydroletric power plont Capim Branco I (TVR-CBI); Araguari in the State of…

Advisors/Committee Members: Lucio Flavio de Sousa Villar, Judy Norka Rodo de Mantilla, Lucio Flavio de Sousa Villar, Maria das Gracas Gardoni Almeida, Maria Elisa Borges de Rezende, Judy Norka Rodo de Mantilla.

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O trabalho objetiva avaliar, a partir da implantação de experimento em escala de demonstração, o desempenho de técnicas de bioengenharia na conservação e proteção da cobertura final de taludes de um aterro de disposição de resíduos sólidos urbanos, contribuindo para o desenvolvimento de uma tecnologia a ser utilizada na revegetação das camadas de cobertura final que atendam às exigências legais e técnicas de um aterro sanitário. O experimento foi constituído de 33 parcelas, representando 10 tratamentos e um testemunho, em triplicata. Os tratamentos foram formados pela combinação de diferentes tipos de adubação química (BM) e orgânica (CM), mistura de espécies vegetais (M1, M2, M3 e M4) e biomanta do tipo biotêxtil (B1) e sintemax (B2). A área experimental está localizada no Aterro Sanitário da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos (CTRS) da BR-040, em Belo Horizonte. A análise dos resultados revelou um substrato de caráter mais heterogêneo nos aspectos químicos do que nos aspectos físicos do solo. Na caracterização da vegetação, verificou-se que, a produção de fitomassa da parte aérea das leguminosas foi superior à produção das espécies gramíneas. As espécies que se destacaram foram colonião e feijão guandu. Após um período de 12 meses, os maiores teores de fitomassa por área foram alcançados pelos tratamentos B2M1, B1M1 e CM1 e os menores foram obtidos pelos tratamentos ASB, B2M3 e CM2. O maior teor de perda de sedimentos se deu para os tratamentos ASB (M4 + adubação orgânica) e AP (área piloto). O tratamento que recebeu a tela vegetal do tipo biotêxtil, além de reduzir bem a perda de substrato, apresentou uma boa incorporação superficial de resíduos orgânicos ao substrato. No entanto, sua eficiência em reter sedimentos não foi superior à manta do tipo sintemax. A relação direta entre a erosividade das chuvas e a perda de solo foi confirmada pelos resultados observados. Os efeitos deletérios observados foram o ataque de pragas no início do crescimento das plantas e um espalhamento de RSU sobre a vegetação dificultando o seu estabelecimento. Os tratamentos utilizando manta biotêxtil apresentaram uma relação eficiência/custo alta. Para os tratamentos utilizando a biomanta sintemax, embora com um maior custo, os resultados de perdas de solo foram inferiores aos demais tratamentos.

The aim of this study is to evaluate the performance of bioengineering techniques in conservation and protection of solid waste landfills slopes, contributing to the development of a technology to be used in revegetation of landfill final covers, which can attend the legal and technical criteria. The experiment, implemented in a demonstrative scale, was located at the sanitary landfill of Central de Tratamento de Resíduos Sólidos (CTRS) of BR-040, in Belo Horizonte. The experiment was formed by 33 parcels, representing 10 types of treatments, defined as a combination of two types of fertilization, 4 mixes of species and 2 types of rolled rosion controlled products (RECP), and one control area. The characterization of the area showed a…

Advisors/Committee Members: Gustavo Ferreira Simoes, Gustavo Ferreira Simoes, Aloísio Rodrigues Pereira, Queila de Souza Garcia, Lucio Flavio de Sousa Villar.

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Este trabalho versa sobre a distribuição, ocorrência e principais usos dos mananciais hídricos subterrâneos e sobre o seu papel de importância para o atendimento das demandas de água em determinados domínios de estudo. Neste contexto, buscou-se abranger e correlacionar os mais variados aspectos relacionados às disponibilidades e demandas de águas subterrâneas (i.e. quantidade; qualidade; articulação com uso e ocupação do solo; e, integração com as águas superficiais), em conformidade com os princípios, conceitos e tendências atuais, estabelecidos no cenário nacional e internacional. Considerando a conjunção destes aspectos, o estudo ora apresentado insere-se no tema da Gestão Integrada de Águas Subterrâneas. Inicialmente, para o desenvolvimento deste trabalho, foram abordados dois domínios de estudo distintos, localizados no Estado do Ceará, quais sejam: 1) Região Metropolitana de Fortaleza (RMF); e, 2) Graben Crato-Juazeiro (GCJ). Nestes domínios geográficos, foram empregados os conceitos de Áreas Críticas e de Áreas Potencialmente Estratégicas, com a intenção de demonstrar o potencial dos mananciais subterrâneos como fonte para o atendimento pleno das demandas de abastecimento e/ou como fonte complementar para dar suporte ao sistema de abastecimento principal instalado (mananciais superficiais). Os dados gerados com a aplicação destes conceitos foram confrontados para definir as denominadas Áreas Estratégicas de Abastecimento, caracterizando o potencial quantitativo e qualitativo das águas subterrâneas para incrementar a oferta e atender às demandas crescentes de água em diferentes horizontes de planejamento. Posteriormente, com base na experiência adquirida no desenvolvimento destes casos regionais, bem como nas recomendações de âmbito nacional e internacional descritas por diversos autores, o referido trabalho apresenta ainda uma metodologia que favorece o estabelecimento de critérios gerais orientadores para a definição de áreas estratégicas de abastecimento, aplicável em outros domínios que se pretenda avaliar. Esta metodologia consiste na execução de fases hierárquicas, traduzidas em termos de atividades, etapas e tarefas específicas, com proposições e recomendações para a realização de estudos desta natureza. Dessa maneira, como resultado final, são apresentadas três fases distintas e consecutivas de execução (i.e. Fase de Investigação Preliminar; Fase de Definição e Caracterização dos Aspectos Intervenientes; e, Fase de Integração e Avaliação Final), definidas e organizadas por suas atividades correlatas, bem como por suas respectivas etapas e tarefas.

This doctoral thesis deals with the distribution, occurrence and the main uses of groundwater resources and their importance in attending the demand for water, in certain areas of study. In this respect, an attempt was made to consider all the varied aspects related to the groundwater availability and demand (i.e. quantity; quality; interconnection with the use and occupation of the soil; and, integration with surface waters), in conformity with the…

Advisors/Committee Members: Celso de Oliveira Loureiro, Celso de Oliveira Loureiro, Leonardo Inácio de Oliveira, Leila Nunes Menegasse Velasquez, Rubens Martins Moreira, Itabaraci Nazareno Cavalcante.

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Nesta dissertação, foi realizada uma avaliação do procedimento de licenciamento ambiental de atividades potencialmente poluidoras localizadas em zona de amortecimento de unidades de conservação . ZAUC. Foram identificados os principais problemas relacionados ao atual procedimento, a partir de questionários enviados aos chefes de parques nacionais; de estudos realizados em processos de licenciamento no IBAMA e de um estudo de caso realizado no PN da Serra do Cipó Chegou-se à conclusão que o atual procedimento de licenciamento ambiental de atividades localizadas em ZAUCs apresenta diversos problemas: a legislação que normatiza o procedimento (Resolução CONAMA Nº 13/90) é vaga e desatualizada, não encoraja a participação efetiva da sociedade no processo, não há uma definição clara dos empreendimentos passíveis de licenciamento ambiental, assim como dos documentos, estudos e projetos a serem exigidos e analisados e do órgão ambiental competente para realizar o licenciamento. Concluiu-se também, por meio de levantamento realizado no âmbito desta dissertação que, do universo de parques nacionais pesquisados, 97% sofrem impactos em decorrência de empreendimentos localizados em suas respectivas zonas de amortecimento, que em grande parte nem estão sendo licenciados. Esse fato ocorre principalmente com os empreendimentos cujas atividades são de pequeno potencial poluidor. Essa situação ficou evidente no estudo de caso realizado no entorno do Parque Nacional da Serra do Cipó, onde empreendedores constroem loteamentos e pousadas sem qualquer controle ambiental. No intuito de reverter parte da situação constatada e melhorar o procedimento de licenciamento ambiental de empreendimentos ou atividades localizadas em ZAUC, foi proposta, ao final desta dissertação, a revisão da Resolução CONAMA 013/90, que atualmente norteia o licenciamento ambiental nessas zonas. Procurou-se atualizar a legislação, incorporando os princípios de zona de amortecimento, plano de manejo e conselho consultivo em seu texto. Foi também proposto o estabelecimento de um procedimento simplificado para o licenciamento ambiental de atividades de pequeno potencial poluidor, adequado à realidade brasileira, visando torná-lo pais eficaz.

This dissertation assesses the environmental licensing procedures of potentially polluting activities in buffer zones of protected areas, also known as ZAUC . The main problems of the current procedures had been identified, from questionnaires sent to the heads of national parks, from an assessment of selected licensing processes at the Brazilian Institute for Environment, IBAMA, and from a case study made at Serra do Cipo National Park. Some possible solutions to those problems are also discussed. It was concluded that the current procedure for environmental licensing, applied to the activities located in ZAUC has many problems: the legislation which governs the procedure is vague and outdated , participation by the local residents is not encourgaged, there is no clear definition of which economic activities should be subjected…

Advisors/Committee Members: Eduardo Von Sperling, Eduardo Von Sperling, Gilberto Caldeira Bandeira de Melo, Leo Heller, Roberto Messias Franco.

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O Rio das Velhas e seus afluentes drenam uma região de alta densidade populacional e industrial no Estado de Minas Gerais. A qualidade destas águas, medida por Índices Bióticos e pelo Índice de Qualidade da Água (IQA), vai de Excelente a Muito Ruim, devido ao lançamento de efluentes industriais, agrícolas e domésticos. O foco desta dissertação é investigar os efeitos que os metais lançados no Rio das Velhas e monitorados pelo IGAM exercem, em conjunto, sobre as comunidades de organismos bentônicos nesse rio, a partir de análises físico-químicas, bacteriológicas e de zoobentos feitas em 7 pontos de coleta, no Alto Rio das Velhas. São utilizados os dados provenientes de uma série histórica de monitoramento, de 1985 a 2004, produzida pelo CETEC e GEOSOL, para a FEAM e IGAM. Este trabalho tem como objetivo identificar e descrever, utilizando índices bióticos, tais modificações, relacionando-as com os teores de metais e com o IQA. Verificou-se, a partir dos resultados, que o IQA mantém uma correlação positiva com os índices biológicos BMWP, riqueza, diversidade de Shannon-Wiener e equitabilidade de Pielou, não sendo suficiente, porém para explicar todas as suas variações. A partir de um índice de metais desenvolvido pelo autor, observou-se correlação negativa forte com os índices biológicos acima citados. Conclui-se que os metais lançados no Rio das Velhas e em seus afluentes modificam e impactam a estrutura das comunidades de macroinvertebrados bentônicos.

Rio das Velhas and its tributaries drain a region of high populational and industrial density in Minas Gerais State. The quality of these waters, assessed by Biotic Indexes and by the Water Quality Index (WQI), ranges from Excellent to Very bad, due to the discharge of industrial, agricultural and domestic effluents. The goal of this dissertation is to investigate, using results of physicochemical, bacteriological and zoobenthos analysis, the effects that the heavy metals discharged into Rio das Velhas and monitored by IGAM exert, altogether, on the communities of benthonic organisms of this river. The data used are from a historical series, from 1985 to 2004, produced by CETEC and GEOSOL, for FEAM and IGAMs monitoring programs. This research aims to identify and describe, using biotic indexes, such alterations, correlating them with the metal content and with WQI. The author has verified that the WQI keeps a positive correlation with the biotic indexes BMWP, richness, Shannon- Wiener diversity and Pielou equitability but its not sufficient to explain all its variations. A metal index, developed by the author, keeps, on the other hand, a strong negative correlation with the above mentioned biotic indexes. The author concludes that the heavy metals discharged into Rio das Velhas and on its tributaries alter and impact the structure of benthonic macroinvertebrates.

Advisors/Committee Members: Eduardo Von Sperling, Eduardo Von Sperling, Marcos Von Sperling, Marcos Callisto de Faria Pereira.

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O Brasil é um país no qual a matriz energética é predominantemente constituída pela geração hidrelétrica, ou seja, pela energia gerada através de usinas hidrelétricas, de pequeno a grande porte. Embora exista um grande número de usinas hidrelétricas em instalação e operação atualmente, o Brasil possui um enorme potencial ainda a ser aproveitado para implantação de mais empreendimentos desta natureza, por ser um país rico em recursos hídricos. Uma usina hidrelétrica consiste de um barramento instalado transversalmente a um curso dágua, ocorrendo, na maior parte dos casos, uma conseqüente inundação das áreas a montante e formação de um reservatório de acumulação de água, alterando assim, o regime e demais características do curso dágua. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar os efeitos da instalação destes barramentos na qualidade das águas do rio em que estão inseridos, de forma individual e cumulativa. Para tal, foi desenvolvido um estudo de caso de três usinas hidrelétricas instaladas no rio Pomba, bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul, estado de Minas Gerais. Buscou-se avaliar tanto os efeitos decorrentes dos barramentos quanto de demais fatores que possam influenciar na qualidade das águas clima, uso e ocupação do solo da bacia de drenagem, contribuição de afluentes, dentre outros. Também foi avaliada a possível implicação da alteração da qualidade da água pela instalação dos barramentos sobre os usos atuais e potenciais da água, de acordo com o estabelecido pelo enquadramento do curso dágua. Para tal, foram utilizados dados trimestrais do monitoramento de parâmetros físicoquímicos, bacteriológicos e hidrobiológicos da qualidade das águas de sete pontos de coleta de água, durante o período de junho de 2001 a outubro de 2005. Em seguida, foram aplicados métodos estatísticos numéricos e gráficos sobre estes dados, agrupados em quatro cenários distintos, a saber: considerando o curso dágua sem barramentos e após a implantação de um, dois e três barramentos consecutivos. Os resultados obtidos permitem concluir que os parâmetros de qualidade da água que sofreram uma possível influência da instalação de um ou mais barramentos no curso dágua foram DBO, fosfato solúvel, sólidos sedimentáveis, fitoplâncton (densidade e riqueza) e zooplâncton (densidade). Não foram observados efeitos cumulativos significativos para estes parâmetros devido à instalação de múltiplos barramentos e não se verificaram quaisquer riscos sobre os usos da água decorrentes da alteração de sua qualidade.

Brazil is a country with its energetic resources mainly located on hydroelectric power plants, both small and big sized plants. Although there is already a large number of plants on construction and also operating, Brazil still has an enormous potential to profit by the installation of more undertakings of this nature, specially because it is a very rich country regarding water resources. A hydroelectric power plant constitute of a dam constructed through a water course. The consequence, in most cases, is the flooding of the up river…

Advisors/Committee Members: Eduardo Von Sperling, Eduardo Von Sperling, Marcelo Libanio, José Francisco do Prado Filho.

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O objetivo deste trabalho foi a avaliação da Equação da Mistura e do Modelo de Streeter- Phelps, normalmente empregados para a quantificação do efeito do lançamento de esgotos em um corpo dágua, para a definição de critérios de outorga de lançamento de efluentes. A avaliação dos modelos foi efetuada pelo teste de fatores que os influenciam. O estudo foi dividido em duas fases. Na primeira, foram simulados 12 cenários em uma bacia hipotética, nos quais, para os modelos avaliados, fizeram-se variar as vazões de referência e o estado anterior do corpo dágua em termos da concentração de DBO. Nessa fase foram ainda testados: (i) a influência da localização do usuário no valor mínimo da vazão de diluição para atender às condições aceitáveis de lançamento; (ii) o comportamento dos modelos e seus dados de entrada em duas regiões com condições extremas do Estado de Minas Gerais, em termos da disponibilidade hídrica; e (iii) o impacto de lançamentos com o valor máximo permitido e de lançamentos para manterem-se os padrões de corpo dágua, tal como estabelecido pela legislação ambiental. Na segunda fase, os cenários foram aplicados a uma bacia real, a do Ribeirão Marmelada, situada nos municípios de Abaeté, Cedro do Abaeté e Quartel Geral, em Minas Gerais. Os resultados evidenciaram que o Modelo de Streeter-Phelps, apesar de sua maior complexidade, deve ser utilizado como critério para análise de outorga para lançamento, porque leva em conta a capacidade de autodepuração e, assim, aproxima-se mais da real condição do corpo dágua. Foi também possível concluir que os lançamentos anteriores devem ser considerados nos cálculos da vazão de diluição necessária para autorizar um determinado lançamento. Por fim, é recomendado que a escolha da vazão de referência adequada, assim como o seu percentual máximo reservado para diluição do efluente, deva ser precedida de uma análise detalhada das condições climáticas e geomorfológicas da região considerada.

The purpose of this work was to evaluate the Mixing Equation and the Streeter-Phelps model as tools for the definition of entitlement criteria. These models are normally used for the quantitative appraisal of the effect of a discharge into a water body. Model evaluation was performed by testing its influencing factors. This work was divided in two parts. In the first part, 12 scenarios were simulated in a hypothetic basin, in which the reference flow and BOD content, previous to the assigned discharges, were made to vary. In this first part it was also tested: (i) the influence of user location on the value of the minimum dilution flow to configure acceptable discharge conditions; (ii) model behaviour under real conditions of two regions of the State of Minas Gerais, Brazil: one with deficiency and the other with abundance of water; and (iii) the impact on the basin of limit-condition discharges and of discharges just to keep standard water body BOD values, as defined by the Brazilian environmental legislation. In the second part, the same scenarios were applied to a real basin, that is,…

Advisors/Committee Members: Marcos Von Sperling, Marcos Von Sperling, Nilo de Oliveira Nascimento, Alberto Simin Schvartzamn, Luciano Meneses Carvalho da Silva.

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No presente trabalho fez-se uma comparação do desempenho dos coagulantes cloreto férrico, sulfato de alumínio, sulfato férrico e hidróxi-cloreto de alumínio, isoladamente ou combinados com polímeros catiônicos, na redução da cor aparente, turbidez e fitoplâncton visando ao tratamento por filtração direta descendente. O estudo de tratabilidade foi realizado com a água afluente a uma estação de tratamento de água (ETA) que trata em média 1.000 L/s por meio da filtração direta descendente, onde a coagulação com sulfato de alumínio é precedida da cloração, sem ajuste do pH de coagulação. O sulfato de alumínio é utilizado como coagulante com dosagens usualmente acima do recomendado para emprego da filtração direta, o que vem contribuindo para que as carreiras de filtração sejam curtas cerca de 16 horas. Foram realizados ensaios de bancada, ensaios para medição do potencial zeta, contagem de fitoplâncton e ensaios em escala piloto para simular a duração da carreira de filtração na ETA. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar se o ajuste do pH de coagulação, a escolha do tipo de coagulante e o emprego de polímero possibilitariam reduzir a dosagem de coagulante a valores mais compatíveis com o recomendado para a utilização da filtração direta descendente. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que todos os coagulantes testados em escala de bancada, em dosagens compatíveis para o emprego da filtração direta, possibilitaram valores de turbidez e de cor aparente remanescentes em acordo com a Portaria nº 518/2004. Tanto o sulfato de alumínio quanto o PACl 10,6% Al2O3, ambos testados em escala piloto, possibilitaram o atendimento a Portaria citada. Não houve diferença significativa, considerando um nível de significância de 5%, entre os coagulantes testados em escala de bancada e os testados em escala piloto quanto à remoção de turbidez e de cor aparente. Na simulação de duração da carreira de filtração da ETA, utilizando o filtro piloto, obteve-se uma duração da carreira de filtração de 25 horas, ou seja, superior aos valores observados atualmente na ETA, o que sugere que o meio filtrante utilizado na ETA não seja adequado.

In this study a comparison of the performance of coagulants ferric chloride, aluminum sulfate, ferric sulfate, and aluminum hydrochloride, each separately or in combination with cationic polymers was carried out in order to evaluate the removal of color and turbidity from eutrophic water, through direct downflow filtration. The treatment study used the raw water from a source that feeds a treatment plant which treats about 1.000 L/s through downflow direct filtration, where coagulation is preceded by chlorination, without pH adjustment for coagulation, and aluminum sulfate is used as coagulant in higher dosages than what is usually recommended for direct filtration, which has contributed for the short duration of filter runs of about 16 hours. Jar filtration experiments, zeta potential measurement, phytoplankton counting, and pilot plant experiments were done to simulate the…

Advisors/Committee Members: Valter Lucio de Padua, Valter Lucio de Padua, Marcelo Libanio, Luiz Di Bernardo, Cristina Célia Silveira Brandão, Carlos Gomes da Nave Mendes.

▼ The Cauê aquifer encompasses the geological unit that is the host of the Iron Quadrangle bodies of iron ore (Cauê formation). It has got significant hydrogeological potential, which is used for part of the water supply for Belo Horizontes metropolitan area, and has got a fundamental importance for the maintenance of the general environmental conditions of the region. In the areas involved in mineral extraction activities, the aquifer is affected by the dewatering procedures activities which are necessary for the expansion of the mining site. Considering the necessity of a deep and wide knowledge regarding the aquifer, in order to properly manage the water resources in an area of great geologic/hydrogeologic complexity, a research method with a multidisciplinary approach was systematically planned and carried out. It was verified that the groundwater flow and storage are limited to the three great regional blocks: Serra do Curral Homoclinal; Moeda Sinclinal; and, Tamanduá-Mutuca Transpressive Shear Zone. Intense compartmenting can be seen as a result of faulting and the presence of basic dikes and less permeable rocks. Groundwater flow occurs along the layers, due to the dissolution and the differential lixiviation of the mineral, and also on the discontinuity planes of the rocks, which are represented by fractures, cleavages and faultings. Evidences were found, pointing out that the recent (neotectonic) reactivation has generated preferential drainage surfaces. Physical tests, made in laboratories, showed that the highest values of hydraulic conductivity (maximum of 2.3x10-5 m/s) and total porosity (maximum of 46.3%) are associated to medium hematites (semi-friable), laminated compact hematites and decomposed itabirites. The hydraulic conductivity is distinctively higher in the directions that are approximately parallel to the bedding. The groundwater recharge estimated for the area, using five different methods and employing information of distinct natures, revealed a mean value of 30.3% of the annual average precipitation, with a minimum of 2.2% and a maximum of 47.0%. There is a strong correlation between the distinct types of soils and geology, with the recharge values, with the higher rates being observed in the domains of Cauê formation (above 38%). The groundwater residence time within the Cauê aquifer generally corresponds to values between 50 and 300 years. The 18O and 2H contents indicate quick infiltration. As to their chemical characteristics, the waters of the Cauê aquifer are very poorly mineralised (average electric conductivity of 13.2 S/cm), having no specific signature. The top limiting geo-hydrostratigraphic unit of the Cauê aquifer, named the Gandarela aquifer, is made of carbonatic rocks and displays important karst features where it joins with the Serra da Moeda Sinclinal, and in the oriental segment of the Serra do Curral Homoclinal.Its hydraulic connexion with the Cauê aquifer was not conclusively determined, taking into account the chemical and isotopic aspects, as well as the field… Advisors/Committee Members: Leila Nunes Menegasse Velasquez, Fernando Flecha de Alkmim, Celso de Oliveira Loureiro, Celso de Oliveira Loureiro, Rubens Martins Moreira, Mario Cicareli Pinheiro, Maria Marlúcia Freitas Santiago.

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No presente trabalho foi realizado um estudo em escala piloto com o objetivo de avaliar a redução do microcontaminante etinilestradiol, utilizando cinco técnicas de tratamento de água: i) tratamento convencional ou tratamento em ciclo completo; ii) tratamento convencional seguido de ultrafiltração; iii) tratamento convencional seguido de filtração em carvão ativado granular; iv) tratamento convencional precedido de oxidação com cloro e v) tratamento convencional utilizando carvão ativado em pó. Todo o experimento foi realizado utilizando-se duas águas sintéticas, uma com turbidez de 10 ± 1 uT e a outra com turbidez de 100 ± 10 uT. Esses valores de turbidez foram escolhidos por representarem os valores de turbidez dos mananciais que abastecem cidades da região metropolitana de Belo Horizonte. A alcalinidade utilizada foi de 35,0 ± 5,0 mg · L-1 de carbonato de cálcio e a dose de coagulante (sulfato de alumínio) para todas as técnicas avaliadas foi de 22,5 mg · L-1. O tratamento convencional não se mostrou eficaz na redução de etinilestradiol. Não houve diferença significativa entre as concentrações da água bruta em relação à água tratada. As concentrações de etinilestradiol remanescentes para as técnicas de tratamento estudadas apresentaram diferenças significativas para o tratamento convencional seguido de filtração em carvão ativado granular e para o tratamento convencional precedido da pré-oxidação em relação às outras três técnicas avaliadas, quais sejam, o tratamento convencional, o tratamento convencional utilizando-se o carbono ativado em pó e o tratamento convencional seguido de ultrafiltração. O uso da pré-oxidação com hipoclorito de sódio na estação de tratamento de água convencional em escala piloto melhorou a eficiência na redução das concentrações de etinilestradiol. As concentrações remanescentes ficaram abaixo do limite de quantificação do método utilizado, ou seja, 5,00 ng · L-1.

In this work a pilot scale study was carried out in order to appraise the removal of the ethinylestradiol micropollutant using five methods of water treatment: i) conventional treatment, also called complete cycle treatment; ii) conventional treatment followed by ultrafiltration; iii) conventional treatment followed by filtration through granular activated charcoal; iv) conventional treatment preceded by chlorine oxidation; v) conventional treatment using powdered activated charcoal. Two synthetic waters were used throughout the whole experiment, one with 10 ± 1 uT turbidity and the other with 100 ± 10 uT turbidity. These turbidity standards were chosen because they are representative of the turbidity of the water sources which supply water to cities in the metropolitan area of Belo Horizonte. Alkalinity of 35,0 ± 5,0 mg · L-1 of calcium carbonate was used and the dose of coagulant (aluminium sulphate) used for all treatment methods analyzed was 22,5 mg · L-1. The conventional treatment was not effective in removal of ethinylestradiol. The remaining concentrations of ethinylestradiol for the methods of water treatment…

Advisors/Committee Members: Valter Lucio de Padua, Sergio Francisco de Aquino, Valter Lucio de Padua, Sérgio Francisco de Aquino, Silvia Maria Alves Correa Oliveira, Miriam Cristina Santos Amaral, Luiz di Bernardo, Jose Carlos Mierzwa.

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A Lei Federal 11.445 estabelece as diretrizes nacionais para o saneamento básico no Brasil. No entanto, embora o marco legal nacional do setor só tenha entrado em vigor no ano de 2007, alguns municípios brasileiros sentiram a necessidade de criar uma regulamentação específica para o setor antes mesmo da promulgação desta lei. Este é o caso do município de Belo Horizonte, em Minas Gerais, cuja Política Municipal de Saneamento foi instituída pela lei 8.260 de 03 de dezembro em 2001. Dentre as diversas questões abordadas por ambas as leis está o controle social dos serviços públicos de saneamento básico. Para garantir o controle social do setor em Belo Horizonte foi criado, em abril de 2004, o Conselho Municipal de Saneamento de Belo Horizonte, o COMUSA. Por ser um conselho municipal de criação recente, principalmente quando comparado a outros conselhos municipais existentes em Belo Horizonte (meio-ambiente, saúde, políticas urbanas e habitação, dentre outros), o COMUSA foi concebido com expectativas de bom funcionamento, já que poderia se pautar na experiência desses conselhos mais antigos. Contudo, esse Conselho ainda apresenta algumas fragilidades, principalmente estruturais, que trazem entraves para seu funcionamento. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o funcionamento do COMUSA e o papel exercido por este Conselho no controle social e na definição de políticas públicas na área de saneamento em Belo Horizonte. A fim de atingir o objetivo, foram realizadas pesquisas documentais, observação das reuniões do Conselho e entrevistas com atores-chave envolvidos no processo de criação e consolidação do COMUSA. Em adição foi desenvolvido um breve histórico do saneamento em Belo Horizonte, desde a criação da capital até a instituição do Conselho, de forma a recuperar o contexto histórico do saneamento no município e alguns dos fatos que contribuíram para o processo de formação do COMUSA. Os resultados apontam para a pequena participação de representantes dos movimentos populares, conselheiros desmotivados e um Conselho enfraquecido que acaba por desempenhar um papel maior de legitimador das deliberações do Poder Executivo do que de gerador de novas propostas. Dessa forma sugere-se a realização de modificações na estrutura do Conselho, de forma a garantir a existência de uma série de ferramentas que ajudem o COMUSA a cumprir melhor a sua função de controle social do setor de saneamento em Belo Horizonte.

The Federal Law 11.445 establishes the national guidelines for the sanitation1 sector in Brazil. However, although the sectors legal framework entered into force only in 2007, some municipalities created specific regulation for their sanitation sector even before the Federal Laws promulgation. This is the case of Belo Horizonte, Minas Gerais, whose Municipal Politic for Sanitation was instituted in 2001 by the Law 8.260. Among several issues approached by both the nacional and local laws is the social control of the public sanitation services. To ensure sanitation sectors social control in Belo Horizonte was…

Advisors/Committee Members: Sonaly Cristina Rezende Borges de Lima, Sonaly Cristina Rezende Borges de Lima, Leo Heller, Heloisa Soares de Moura Costa, Denise Helena França Marques.

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O foco deste estudo foi investigar a influencia das condições ambientais proporcionadas por diferentes tipos de materiais suporte (escoria de alto-forno, anéis plásticos, Downflow Hanging Sponge e aparas de conduite), profundidades distintas e duas diferentes cargas orgânicas volumétricas na abundancia e distribuição de bactérias nitrificantes, na diversidade microbiana (dominio Bacteria), assim como no desempenho do reator (remoção de amônia), em quatro filtros biológicos percoladores (FBP) pós-reator UASB tratando esgoto domestico. Microrganismos de diversas complexidades e funções foram visualizados, sendo que o topo dos FBP apresentou a maior diversidade de morfologias, devido à maior disponibilidade de matéria orgânica, luz solar e oxigênio nesta altura. O aumento significativo da quantidade de células de Nitrobacter foi detectado do meio para o fundo de todos os FBP, em ambas as fases de operação (COV de 0,24 e de 0,38 kgDBO/m3.d), em consonância com as elevadas concentrações de nitrato e baixas concentrações de DBO também verificadas nesta porção dos filtros. Contudo, as abundancias de células de AOB e Nitrospira permaneceram constantes. As diferentes composições e configurações dos materiais suporte proporcionam condições ambientais distintas, conduzindo ao desenvolvimento de vários perfis diferentes de distribuição e abundancias de Bactéria, AOB e NOB e T. denitrificans, sendo que o sistema DHS apresentou a maior abundancia de todos os microrganismos investigados nas duas fases de operação. Os espaços intersticiais do DHS são ideais para a retenção da biomassa e também dos substratos disponíveis, resultando em condições ambientais muito favoráveis para a nitrificação. As contagens de Bactéria foram significativamente maiores na COV mais elevada (0,38 kgDBO/m3.d), enquanto houve um decrecimo significativo da quantidade de nitrificantes em todos os FBP. Tais aspectos estabelecem de acordo com a baixa remoção de amônia observada na fase operacional com COV mais elevada. O aumento da COV promoveu o aparecimento de microambientes anóxicos e anaeróbicos. Estas condições ambientais foram determinantes para o desenvolvimento de Thiobacillus denitrificans nos materiais suporte DHS e aparas de conduite. Apesar de os reatores terem sido alimentados pelo mesmo efluente do reator UASB, as diferentes composições e configurações dos materiais de enchimento resultaram no desenvolvimento de diferentes condições ambientais, que favoreceram o estabelecimento diversificado de espécies. Actinobacteria, Firmicutes e o clone UTFS-R12- 90-53 (não-cultivada) foram identificadas em amostras de biofilme com mais de 98% de similaridade com seqüências depositadas no NCBI provenientes de sistemas DHS e de tratamento de esgoto domestico aeróbico/anaeróbico.

The aim of this study was to investigate the influence of environmental conditions provided by four different types of packing media, distinct depths and two different organic loading rates (OLR) on bacterial diversity, and abundance, distribution of nitrifying bacteria, as well as…

Advisors/Committee Members: Carlos Augusto de Lemos Chernicharo, Carlos Augusto de Lemos Chernicharo, Silvana de Queiroz Silva, Vera Lucia dos Santos, Marcos Von Sperling, Maria Bernadete Amâncio Varesche Silva, José Luiz Sanz Martin.

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O presente trabalho tem como objetivo a proposição de um Índice de Qualidade da Estação de Tratamento de Água IQETA que permita às administrações de sistemas de abastecimento comparar o desempenho das estações por meio de uma metodologia que transcenda o simples atendimento ao padrão de potabilidade vigente. O universo deste trabalho limitou-se a estações com tecnologia convencional de tratamento, dotadas de decantadores de escoamento horizontal, tratando água bruta com características típicas da região sudeste, cujo objetivo consiste na produção de água tratada com turbidez inferior a 0,5 uT e ausência de coliformes totais conforme Portaria 518/04. A metodologia para a elaboração do IQETA foi dividida em três etapas sendo fundamentada basicamente na mesma utilizada para o desenvolvimento do IQA (Índice de Qualidade da Água). Na primeira etapa foram levantados por meio de uma pesquisa de opinião aplicada a um grupo de 18 especialistas da área de tratamento de tratamento de água, os parâmetros intervenientes no desempenho das estações com tecnologia de tratamento convencional bem como seus respectivos pesos. Esta pesquisa seguiu as características da metodologia Delphi como o anonimato, o feedback e a representação estatística dos resultados. Na segunda etapa do trabalho foram desenvolvidos critérios de pontuação a partir das recomendações da ABNT (1992). A terceira e última etapa constituiu-se da aplicação do IQETA a dez estações de portes distintos dos estados de São Paulo e Minas Gerais. Os resultados desta aplicação demonstraram uma tendência das estações produzindo água filtrada de melhor qualidade, no que se refere a valores de turbidez, serem contempladas com maiores valores para o IQETA. No entanto as baixas correlações entre o IQETA e os valores de turbidez indicam a possibilidade de utilização do índice como uma ferramenta capaz de auxiliar na administração de sistemas de produção de água, uma vez que é composto de parâmetros complementares aos indicadores de desempenho normalmente utilizados, como por exemplo, a turbidez.

This research work aims the proposal of a Water Treatment Plant Quality Index (WTPQI), applied on the conventional plants, to compare the performance of plants by means a methodology beyond compliance Brazilian water standards. The scope of this work is limited to plants with conventional technology of treatment endowed with rectangular settling basins and treating raw water with Brazilian southeastern region typical characteristics, whose objective consists of the water production with tubidity values under 0,5 NTU and total coliforms absence. The WTPQI methodology was divided in three stages and was based on the same utilized for developing the Water Quality Index (WQI). In the first stage a Delphi survey was conducted to pool expert opinion of 18 specialists in water treatment on the relevance of intervening parameters in plants performance. In the second stage, a punctuation criteria had been developed. The third and last stage consisted of the WTPQI application to ten plants of…

Advisors/Committee Members: Marcelo Libanio, Marcelo Libanio, Leo Heller, Marcio Benedito Baptista, Luiz Di Bernardo.

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Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo de avaliação simples, acessível e global para implantação de empreendimentos sob a ótica de águas urbanas baseado em métodos multicritério. Como atualmente as questões relativas às águas urbanas fazem parte da problemática das cidades e são prioridades da ação de planejamento, visto que o processo de urbanização e o sistema de águas urbanas são caracterizados por complexas interações, torna-se importante a adequada avaliação dos empreendimentos, de forma a integrar o manejo sustentável das águas urbanas. Assim, conforme amplamente relatado na literatura técnica, o desenvolvimento de novos modelos de avaliação faz parte da crescente conscientização deste tema. As etapas metodológicas estão apoiadas no método multicritérial ANP (Analytic Network Process), tendo sido desenvolvido em planilha eletrônica um modelo de avaliação intitulado AUrb/ANP. Em seguida, foram estabelecidos os critérios de avaliação baseados em indicadores de sustentabilidade e elaborada uma sistemática para orientar o analista no processo de avaliação. Para a verificação da metodologia proposta foram realizados dois estudos de casos em situações distintas de projeto. O primeiro estudo buscou aplicar a metodologia proposta fazendo a avaliação do projeto de implantação de um empreendimento em uma área já urbanizada. O segundo esjudo verificou a metodologia proposta por meio da avaliação de um projeto de implantação de um condomínio em área natural cujo resultado obtido foi comparado à avaliação realizada em outro estudo. A sistemática de avaliação aplicada com o uso do modelo AUrb/ANP foi considerada eficiente para verificação da metodologia proposta, uma vez que se mostrou viável e compreensível para uso em procedimentos correntes, permitindo verificar a eficiência de um projeto com relação às águas urbanas, fornecendo ainda recomendações necessárias para sua melhoria.

This work presents the development of a simple and accessible model as well as a global evaluation for the implementation of enterprises under the point of view of urban water based on multicriteria methods. The issues surrounding urban water are a priority in the planning stages of cities due to inherent complex interactions within the urban water system and also due to the nature of the urbanization process being at times quite random. Thus an appropriate evaluation of the enterprises used to manage and maintain urban water becomes important. Both existing technical literature and the development of new models of evaluation are an intrinsic part of the development process. The methodological stages are derived from the multicriterial method ANP (Analytic Network Process) having been developed via mathematical formulae in an evaluation model entitled AUrb/ANP. As a result of this they have become the established evaluation criteria for sustainability indicators and a largely systematic guide for the analyst in the evaluation process. For the consolidation and validation of the proposed methodology two case studies were…

Advisors/Committee Members: Marcio Benedito Baptista, Marcio Benedito Baptista, Nilo de Oliveira Nascimento, Nestor Aldo Campana, Leonardo Mitre Alvim de Castro.

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Agentes Hormonalmente Ativos (AHAs) são um grupo particular de contaminantes orgânicos que tem se destacado por seu potencial de afetar os sistemas nervoso, endócrino e imunológico dos seres vivos. À sua presença nas águas de abastecimento e nos alimentos têm sido atribuídas possíveis ocorrências ou aumento de doenças humanas como: cânceres, deficiências de desenvolvimento e neurológicas, disfunção de glâdulas e de fertilidade, entre outros males. Já são comprovados seus efeitos nocivos sobre espécies animais como jacaré, peixes, rã, aves e mamíferos. Dentre os AHAs mais relevantes esto 17a-etinilestradiol, um hormônio sintético utilizado em pílulas anticoncepcionais e em tratamentos de repositório hormonal. No presente trabalho, foi avaliada a remoção do 17a-etinilestradiol (soluções-estoque de etinilestradiol foram preparadas a partir do composto puro e pílulas anticoncepcionais, e, em seguida, devidamente diluídas para preparar soluções de trabalho contendo 1 ou 7 mg.L-1, respectivamente), para duas águas de estudo (10,0 · 0,5 uT e 100 · 5 uT), simulando, em escala de bancada: a) a clarificação da água com as etapas de mistura rápida, coagulação com sulfato de alumínio e cloreto f·rico, floculação e sedimentação, e b) a etapa de proxidação com hipoclorito de sódio. Um total de 152 amostras foi coletado a partir desses estudos e, para detecção e quantificação de 17a-etinilestradiol, foi utilizada a técnica de cromatografia líquida acoplada espectrometria de massas (LC-MS). A sedimentação para ambos os coagulantes e independente da turbidez da água bruta, não apresentou potencial de remoção do 17a-etinilestradiol. Por outro lado, a proxidação se mostrou uma ferramenta eficiente, alcançando, para condições operacionais usuais em estações de tratamento de água (concentrações de hipoclorito de s·io de 1 e 3 mg.L-1 e tempos de contato de 5, 30 e 60 min), eficiências de remoção do 17a-etinilestradiol que variaram de 40,9 a 99,2 %. Para as condições estudas, a turbidez da água não se apresentou como fator interveniente no tratamento de ·uas com 17a-etinilestradiol.

Endocrine disrupting compounds (EDC) are a particular group of organic contaminants that have been hightlighted due to their potential adverse effect towards nervous, endocrine and immune systems of wildlife and humans. Their presence in drinking water and food has been postulated to cause increase in human diseases such as cancer; growth and neurological deficiencies; fertility and glands disfunctions; among others. It has already been shown such adverse effects in wildlife such as fish, frogs, birds and mammals. One of the most relevant EDCs is the 17-ethinylestradiol, a synthetic hormone used in contraceptive pills and hormonal replacement therapies. This work evaluated the removal of 17-ethinylestradiol (ethinylestradiol stock solutions were prepared with the pure compound and contraceptive pills and then properly diluted to prepare working solutions containing 1 or 7 mg.L-1, respectively) spiked in synthetic water (10,0 0,5 uT e 100 5 uT) during bench…

Advisors/Committee Members: Valter Lucio de Padua, Sergio Francisco Aquino, Valter Lucio de Padua, Sergio Francisco Aquino, Marcelo Libanio, Jose Carlos Mierzwa.

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No presente trabalho foram analisados o aumento do escoamento superficial devido à ocupação urbana e seu impacto no curso de água. Através de técnicas compensatórias de drenagem urbana, procurou evitar ou reduzir esses impactos. Esta pesquisa consiste, portanto, em quantificar o excesso de vazão devido a urbanização e encontrar a área que deverá permanecer desocupada para utilização de técnicas compensatórias. Foi realizado um levantamento de informações com dados hidrológicos, características das bacias e desenvolvimento urbano, bem como estabeleceu-se relações das variáveis hidrológicas com os elementos de desenvolvimento urbano, na bacia do córrego Bananal que faz parte da bacia do Paranoá em Brasília, na região Centro Oeste do Brasil. Verificou-se que a drenagem deve considerar as características dos corpos receptores, da topografia e do índice de permeabilidade da área natural. Para o planejamento urbano, deverão ser disponibilizados 11% da área total ocupada para ser utilizada como bacia de detenção. Observou-se, também, que a utilização dos pavimentos permeáveis e/ou de micro-reservatórios podem auxiliar na redução do escoamento superficial, e conseqüentemente o impacto no curso de água. Esse estudo mostrou, ainda, que as características físicas naturais da bacia (tamanho, topografia, taxa de infiltração, tipo de solo) são importantes para definir o zoneamento necessário para evitar os impactos nos corpos de água receptores

In this study were analyzed the increasing the flow surface due to occupation and its impact on urban water course. Through compensatory techniques of urban drainage, sought to avoid or reduce those impacts. This research is therefore to quantify the excess flow due to urbanization and find the area that should remain unoccupied for use of compensatory techniques. It was conducted a survey of information with hydrological data, characteristics of basins and urban development, and established itself relations of hydrological variables with the elements of urban development in the basin of the stream Bananal which is part of the basin Paranoá in Brasília, in the brazilian center west region. It was found that the drainage should consider the characteristics of the bodies receptors, the topography and the index of permeability of the natural area. For urban planning, should be available 11% of the total area occupied to be used as a detention basin. There was also that the use of permeable pavements and / or micro-reservoirs can help in reducing the flow surface, and therefore the impact on the course of water. This study showed further that the physical characteristics of the natural basin (size, topography, infiltration rate, type of soil) are important to set the necessary zoning to avoid impacts on the bodies of water receptors

Advisors/Committee Members: Mario Cicareli Pinheiro, Mario Cicareli Pinheiro, Marcio Benedito Baptista, Nilo de Oliveira Nascimento, Frederico garcia Sobreira.

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Este trabalho teve como objetivos levantar a perda de carga provocada pela infestação de Limnoperna fortunei em condutos forçados, avaliar a eficiência moluscicida do látex de Euphorbia splendens var. hislopii, avaliar o efeito de altas pressões e descompressões e verificar a velocidade mínima de água necessária para a soltura de L. fortunei após a incrustação em aço carbono. Os testes de escoamento em condutos forçados com diâmetros de 2in, 2 ½in, 3in e 4in foram realizados com conchas de animais mortos fixadas nestas tubulações com Araldite®. Foi mostrado que a infestação promove acréscimos significativos nas perdas de carga distribuídas, para diversos níveis de vazão. Para avaliar a toxicidade do látex, indivíduos foram expostos, em laboratório, a concentrações de 0,1 a 1000 ppm em 3 temperaturas (18 °C, 20 °C e 22 °C) por 24 a 240 horas. O tamanho dos mexilhões e a temperatura influenciam na resposta. Entretanto, nenhuma das concentrações causou a mortalidade de 50% dos indivíduos expostos em 24 horas. Os testes de pressão foram realizados em campo através da submissão de indivíduos, por 5 minutos, a pressões que variaram de 10 a 130 mca e despressurizações instantâneas. Os resultados mostraram que essas variações não foram prejudiciais ao mexilhão. Os ensaios de velocidade também foram realizados em campo, com placas submersas por 5 a 13 meses contendo mexilhões incrustados. No interior do aparato, as vazões foram aumentadas sequencialmente até que todos os mexilhões fossem soltos. A velocidade máxima de fluxo de água necessária para a soltura do mexilhão foi 2,87 m/s. Ao final, é apresentado um conjunto de recomendações para a continuidade dos trabalhos

This work describes a study developed to evaluate the impact of Limnoperna fortunei in water closed conduits and test some mechanisms for reduction of its incrustation in industrial pipelines. The main goals of this study are to estimate the hydraulic head loss in closed conduits caused by the L. fortunei incrustation, to evaluate the efficiency of the molluscicides based on the latex extracted from the Euphorbia splendens var. hislopii to control L. fortunei infestation, to assess the effects of high pressure gradients on L. fortunei incrustation, and to determine the minimum flow speed capable of pulling away the individuals of L. fortunei incrusted in steel pipelines. Several experimental tests are performed on closed conduits with diameters of 2in, 2 ½ in, 3in, and 4in, in which shells of death individuals have been fixed with Araldite®. The experimental results show that the infestation of L. fortunei provokes significant increases in the hydraulic loss for several levels of flow rate. In the evaluation of the latex toxicity, individuals are exposed in laboratory to concentration of 0.1 to 1000 ppm, at three temperatures (18C, 20C, and 22C), during 24 and 240 hours. The results show that the individual size and the temperature affect the response of the L. fortunei to the latex toxicity. However, no latex concentration is able to kill 50% of the exposed…

Advisors/Committee Members: Carlos Barreira Martinez, Carlos Barreira Martinez, Edna Maria de Faria Viana, Eduardo Von Sperling, Clelia Christina Corrêa de Mello Silva, Luiz Gustavo Martins da Silva, Teofania Heloisa Dutra Amorim Vidigal, Domingo Rodriguez Fernandez.

▼ As bacias hidrográficas tornaram-se as unidades territoriais preferidas para o planejamento e gestão dos recursos hídricos. Entretanto, a existência de especificidades internas às mesmas relaciondas aos atributos naturais, em interação com a dinâmica histórico-cultural, pode dificultar as tomadas de decisões, tendo em vista a diversidade de cenários em termos de disponibilidade e necessidades hídricas. A consideração das sub-bacias é importante, mas não resolve integralmente o problema porque os limites permanecem definidos unicamente a partir de parâmetros físicos inflexíveis. A utilização da divisão político-administrativa também não atende porque as variáveis envolvidas são independentes dos limites definidos politicamente. Neste contexto, a presente pesquisa procurou aplicar o conceito de paisagem, considerado útil para a identificação e entendimento integrado das dimensões naturais, sociais, culturais e econômicas em áreas especificadas no interior das bacias. A iniciativa possibilitou a determinação de pontos de maiores e menores restrições hídricas, limites de possíveis irreversibilidades e a indicação regionalizada de alternativas de manejo. A consideração das médias diárias de vazão para períodos de dados de até 60 anos mostrou que, na maioria dos casos, tanto as vazões mínimas quanto as máximas estão sendo paulatinamente reduzidas, a princípio indicando mudanças na curva de permanência, sugerindo alterações no regime hidrológico das sub-bacias. A análise conjunta dos totais anuais dos escoamentos hídricos e das chuvas permitiu confirmar a redução da disponibilidade hídrica concomitantemente a uma clara tendência de aumento dos índices pluviométricos. Além da precipitação, vazões mínimas e máximas diárias e totais anuais de escoamentos foram também estudadas as seguintes variáveis: vazão média de longo termo (Q), descarga específica de superfície (q), deflúvio superficial (D), rendimento (D/P), rendimento específico mínimo de 7 dias de duração e 10 anos de recorrência (Q7,10) e contribuição subterrânea. No caso das águas subterrâneas, foi avaliada a capacidade de produção dos poços tubulares, por meio de dados de vazão e de capacidade específica dos mesmos. Os valores apurados informam que a relação entre disponibilidade média e demanda hídrica nas unidades de paisagem não ultrapassa 2,5%. Entretanto, o fato de haver oferta de água superior à demanda nos principais cursos dágua não significa que todos os espaços disponham ininterruptamente da água que necessitam. Em muitas comunidades o uso da água nos períodos de seca fica restrito ás escavações de cacimbas nos leitos secos, com limitações quantitativas e qualitativas. A distribuição desigual e ineficaz do recurso acaba contribuindo para a inviabilização de atividades econômicas potenciais nas unidades de paisagem, reproduzindo o quadro de pobreza regional. Aliás, as unidades mais restritivas quanto à disponibilidade hídrica são também as mais problemáticas do ponto de vista dos índices de desenvolvimento. Entretanto, a persistência dos baixos indicadores… Advisors/Committee Members: Allaoua Saadi, Allaoua Saadi, Nilo de Oliveira Nascimento, Claudio Antonio di Mauro, Ralfo Edmundo da Silva Matos, Maria Manuela Martins Alves Moreira.

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Esta dissertação apresenta um instrumento de capacitação de educadores de uma escola pública de ensino fundamental, em educação ambiental e educação patrimonial focada em recursos hídricos, na perspectiva da interdisciplinaridade. Trata-se da Fazenda-Escola Fundamar, projeto de uma entidade do Terceiro Setor, a Fundação 18 de Março - Fundamar em parceria com a Secretaria de Estado da Educação de Minas Gerais, e situada no município de Paraguaçu, no Sul de Minas, no baixo curso do rio Sapucaí. Para elaboração desse instrumento de capacitação, discutem-se, previamente, nessa dissertação, as disciplinas que apresentam interface com o tema; o alcance e o limite da hibridação entre educação ambiental e educação patrimonial tanto ao nível da legislação quanto dos atores envolvidos na temática dos recursos hídricos em Minas Gerais. Apresenta-se uma crítica ao principal projeto de educação ambiental e patrimonial focada em recursos hídricos no estado. E, a partir dessa crítica, são construídas duas narrativas, com metodologias diferentes, sobre a história das bacias hidrográficas sobre as quais se estende a comunidade atendida pela Fazenda-Escola Fundamar: a história da bacia hidrográfica do Reservatório de Furnas e a do baixo vale do rio Sapucaí histórias que se complementam. Procurou-se nessas narrativas identificar as temporalidades em que o rio principal teria exercido papel protagonista no seu entorno. Os principais construtos desse conhecimento foram transpostos didaticamente para a elaboração do instrumento de capacitação de educadores, na perspectiva da teoria construtivista. Trata-se de um instrumento de capacitação em serviço, através da proposição de atividades para os educadores desenvolverem com seus alunos de 7 a 16 anos de idade, de acordo com o perfil de cada turma.

This thesis presents a tool for the training of public elementary school educators in environmental and heritage education focused on water resources from an interdisciplinary perspective. The school in question is the Farm-School Fundamar, a project of the Third Sector entity: the March 18th Foundation in partnership with the Ministry of Education of Minas Gerais. The school is located in the municipality of Paraguaçu in southern Minas Gerais on the lower course of the river Sapucaí. As discussed previously in this dissertation, the present theme is the scope and limits of hybridization between environmental education and heritage education in legislation regarding the actors involved in the theme of water resources in Minas Gerais. It presents a critique of the main environmental education project focused on equity and water resources in the state. And from that critique, two complementary narratives are constructed using different methodologies: the history of the basins which extend over the community served by the farm-school Fundamar and the history of the watersheds of the Furnas Reservoir and the lower valley River Sapucaí. We tried to identify these narrative temporalities in which the river would carry the main role in their…

Advisors/Committee Members: Beatriz Alencar D Araujo Couto, Beatriz Alencar D Araujo Couto, Regina Horta Duarte, Myriam Bahia Lopes.

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The purpose of this work is to study the emergence and evolution of pathological manifestations in urban stormwater channels and relate them to technical and operational characteristics of concrete structures so that plans for urban drainage systems management are developed, as well as new concepts for stormwater channel projects. The main reference is the Directive Plan for Urban Drainage of Belo Horizonte, with which 120 km of stormwater channels were inspected in 2001. The pathological manifestations are a consequence of physical factors such as erosion by abrasion and cavitation, or chemical factors such as sulfate attacks and biogenic corrosion. Sedimentations and structural defects are other pathological manifestations observed. The research database was built with information extracted from 458 sections of stormwater channels distributed among 16 channels, with an approximate length of 30 km, in which a statistical survey was conducted. In that study, the data related to the structures characteristics were cross-checked with the pathological manifestations and the level of impact on the users. The main results showed that the relation between steps and ramps and abrasion, cavitation and chemical attack is statistically relevant, as is the association between slopes and abrasion and cavitation processes. The analyses, in general, confirmed and consolidated the preliminary conclusions from the field inspections. As a consequence of the research, guidelines were proposed to implement plans of patrimonial management such as the construction and maintenance of a database by means of cadastral surveys and the classification of interventions with decision-aiding methods as a priority, as well as the implementation of routine inspections. In this work, project guidelines are also suggested, such as the elimination of degrading factors in structures like gutters, steps and ramps. Furthermore, several recommendations were made to increase structure durability, obtaining more resistant concretes with lower water/cement ratio and thicker armature coating.

O trabalho tem como objetivo estudar o surgimento e a evolução das manifestações patológicas nas galerias de águas pluviais urbanas, correlacionando-as com as características técnicas e operacionais das estruturas de concreto, como forma de dar subsídios para a elaboração de planos de gestão patrimonial dos sistemas de drenagem urbana e propor diretrizes para a elaboração de projetos de galerias. Ele tem como maior referência o Plano Diretor de Drenagem de Belo Horizonte que possibilitou a realização de inspeções no interior de 120 km de galerias de águas pluviais em 2001. As inspeções verificaram que as manifestações patológicas ocorrem por causas físicas, como a erosão por abrasão e por cavitação, causas químicas, como os ataques de sulfatos e a corrosão biogênica. As outras manifestações patológicas observadas são os assoreamentos e falhas estruturais. O banco de dados da pesquisa foi construído a partir das informações referentes à um conjunto formado por 458…

Advisors/Committee Members: Marcio Benedito Baptista, Marcio Benedito Baptista, Marcia Maria L Pinto Coelho, Adriano de Paula e Silva, Denise Carpena Coitinho Dal Molin, José Gilberto Dalfré Filho.

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A solid wastes separation and composting plant, in the municipality of Coronel Xavier Chaves (MG), was the field laboratory for this research that had as its target the city householders. According to the local administration, in spite of previous campaigns for separate collection at the source that took place since the beginning of the plant operation, a decrease in the cooperation level was observed as time went by, needing a new mobilization for the separate collection. It is seen that this problem is recurrent in towns where, despite having adequate treatment for their solid wastes, the solutions adopted depend on the collaboration of the population served, so that the operation may be efficient and reach the proposed objectives. It is in this context that this research is placed, to study the effectiveness of householders mobilization, while an influential factor to the plant operation conditions. A plant situation diagnosis was made through the observation of working conditions in the conveyor for separating materials, as well an evaluation of parameters (gravimetric composition and per capita production) by means of a processed wastes characterization. The methodology was that of a research-action which states that the elements (householders) in the observed situation are also participants of the intended action (solid wastes separation at home). During the first phase, exploratory, questionnaires were made to get to know the public (determination of action field). The methods applied in the second phase, the mobilization itself, used workshop techniques of group dynamics as a means for psycho-social intervention, as well as others strategies (visits to the plant and speeches), these activities having the objective to increase both public consciousness and sensibility. The results confirm that mobilization for wastes separation at the source is a consequence of these two factors (the consciousness and the sensibility to the problem) together, and that the used methodology seems adequate. The data analyses also demonstrates that the low mobilization level is due to many reasons, since those as simple as the lack of plastic bags, passing by an inadequate collection and transportation logistics, and reaching the supposedly more important cause, that is the partial or total ignorance about both the site and the final disposition method for the city solid wastes.

Uma usina de triagem e compostagem de lixo, localizada no município de Coronel Xavier Chaves MG, foi o laboratório desta pesquisa que teve como público-alvo as donas-de-casa da cidade. Segundo a administração municipal, apesar de campanhas anteriores para a coleta seletiva na fonte, iniciadas com a operação da usina, com o passar do tempo observou-se uma queda na cooperação e a necessidade de uma nova mobilização para a coleta seletiva.Verifica-se que o problema em questão é recorrente em municípios onde, a despeito de já possuírem tratamentos adequados para os seus resíduos sólidos, as soluções implantadas dependem da colaboração da população atendida,…

Advisors/Committee Members: Raphael Tobias de Vasconcelos Barros, Raphael Tobias de Vasconcelos Barros, Lisete Celina Lange, Ilka Soares Cintra, José Francisco do Prado Filho.

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Os lixiviados de aterro sanitário estabilizado são caracterizados pela alta concentração de matéria orgânica refratária, amônia e compostos tóxicos, o que os torna um problema ambiental devido a seu alto potencial poluidor. Em relação ao tratamento biológico, é necessário o ajuste de condições iniciais favoráveis ao desenvolvimento biótico específico responsável pela biodegradação da matéria orgânica e nutrientes, o qual está acondicionado à partida do sistema. A presente pesquisa teve como principal objetivo avaliar a tratabilidade e o condicionamento de lixiviados de aterro sanitário através de lagoas de estabilização durante o processo de partida e técnicas de pré-tratamento físico-químico. A pesquisa compreendeu a caracterização físico-química do lixiviado em questão, o dimensionamento e a construção de lagoas estabilização, a avaliação da partida em escalas de bancada e demonstrativa e a avaliação de diferentes técnicas de pré-tratamento físico-químico. A avaliação da partida foi realizada em duas etapas. Na primeira etapa, os resultados em escala de bancada demonstraram que a partida de lagoas facultativas para tratamento de lixiviados recalcitrantes foi favorecida quando realizada empregando lixiviado diluído 10 vezes, inoculado com 200 mg/L de lodo de reator de lodo ativado de ETE e com cargas periódicas de lixiviado após a formação de algas. No entanto, estes procedimentos não se mostraram suficientes para uma aplicação real, o que foi confirmado com a aplicação em escala demonstrativa. Acredita-se que estes resultados foram atribuídos ao baixo teor de oxigênio dissolvido no efluente. Desta forma, na segunda etapa, foi avaliada a introdução de aeração forçada e o emprego de prétratamento físico-químico (Coagulação/Floculação, Processo Oxidativo Avançado e Adsorção por Carvão Ativado) objetivando a remoção de cor. Os resultados mostraram que a lagoa aerada permitiu a viabilidade do processo, onde o sistema apresentou estabilidade próxima ao 56º dia de partida, eficiência média de remoção de DQO solúvel de 20% e baixa remoção de nutrientes. Em relação ao pré-tratamento físico-químico, o Processo Oxidativo Avançado foi o mais atrativo. Esta técnica permitiu remoções máximas de cor e DQO total de 90 e 80% respectivamente, além de atuar principalmente em compostos de alta massa molecular reduzindo a DQO inerte e atribuindo biodegradabilidade ao efluente. No entanto, os resultados de uma forma geral retratam que o sistema de lagoas de estabilização foi insuficiente para tratabilidade de lixiviados com recalcitrância, onde a conjugação com processos físico-químicos se mostrou adequada para o tratamento deste tipo de efluente.

The stabilized landfill leachate is characterized by high concentration of refractory organic matter, ammonium and toxic compounds. This can be an environmental problem due to its high pollutant potential. For the biological treatment it is necessary to adjust the initial conditions favorable to specific biotic grown, that is responsible for degradation of organic matter and nutrients. This…

Advisors/Committee Members: Lisete Celina Lange, Lisete Celina Lange, Marcos Von Sperling, Monica Maria Diniz Leao, Pedro Alem Sobrinho.

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The increase of nutrients in water supply reservoirs may affect water quality and its usage. One of the possible problems is the blooming of cyanobacteria. Cyanobacterial cells occurrence in raw water may increase treatment difficulty and hence its cost, but the main sanitary concern involves the release of cyanotoxins which might cause fatal damages to human health. This work evaluated the efficiency of dissolved air flotation (DAF) and sedimentation processes in treating raw waters with a cyanobacterial biomass of 105 cells/mL of cocoid M. protocystis cells and C. raciborskii filamentous, using laboratory apparatuses of bench-scale jartest and flotest, with distilled water spiked with cyanobacterial cells. Two coagullants have been used: aluminum sulphate and ferric chloride, for two superficial application taxes. The qualitative analyses of the coagulation diagrams showed that both sedimentation and DAF experiments with C. raciborskii resulted in lower efficiency in turbidity removal values compared to M. protocystis experiments. Experiments with ferric chloride resulted in low reprodutibility with the variation of coagulation pH, but its performance was better than alum in the sedimentation experiments. In some results of both experiments, ferric chloride brought a deterioration of studied water quality. Alum performed better than ferric chloride in overall DAF experiments, with visible greater efficiency in the removal of cocoid cells. In the experiments in which comparison was possible, DAF performed better than sedimentation, for lower coagulant dosages and lower coagulation pH. A statistical analyses has been conducted for pairs of selected experiments where matching was possible. DAF performed better statistically with cocoid cells than filamentous cells, using alum, and surpassed sedimentation results for C. raciborskii. There werent relevant statistical differences between sedimentation and DAF when using ferric chloride with filamentous. It has been proved that DAF obtains better results in the removal of cells than filamentous when alum is used.

O aumento dos nutrientes na água dos mananciais de captação afeta negativamente a qualidade da água e compromete os seus usos. Um dos problemas que podem ocorrer é a floração de cianobactérias. A presença de cianobactérias na água bruta pode dificultar e encarecer o tratamento da água bruta, mas a principal importância sanitária desse fenômeno é a possível geração de cianotoxinas, que podem causar danos fatais à saúde humana. O presente trabalho avaliou a eficiência dos processos de sedimentação e flotação por ar dissolvido (FAD) para tratar águas contaminadas por filamentos de C. raciborskii e cocóides de M. protocystis na concentração de 105 celulas/mL, por meio de ensaios de laboratório realizados com aparelhos de jarteste e flotateste, usando água destilada inoculada com cultivos das duas cianobactérias. Os coagulantes utilizados foram o sulfato de alumínio e o cloreto férrico, para duas taxas de aplicação superficiais. A análise qualitativa dos diagramas…

Advisors/Committee Members: Valter Lucio de Padua, Valter Lucio de Padua, Marcelo Libanio, Ramon Lucas Dalsasso, Fernando Antônio Jardim.

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A garantia da qualidade da água para consumo humano é regulamentada por legislação, mas a população tem um papel importante na conservação dessa qualidade no domicílio. O propósito desta pesquisa foi investigar aspectos pessoais de quatro grupos de sujeitos, moradores dos bairros de Mangue Seco, Ilha das Caieiras, Santa Teresa e Jardim Camburi, na cidade de Vitória-ES, Brasil, sobre a sua relação com a água de consumo humano e conseqüentes implicações na saúde. O objeto de investigação está inserido no campo de interface entre diferentes áreas - engenharia sanitária e ambiental, epidemiologia ambiental, filosofia, antropologia, psicologia social e sociologia - por meio do conhecimento de aspectos pessoais do sujeito - atitudes, comportamentos e percepções sobre a água de consumo humano. Para o desenvolvimento da pesquisa, foi adotada uma abordagem qualitativa, empregando a estratégia do Discurso do Sujeito Coletivo, ancorada na pesquisa documental sobre os resultados divulgados por programas de saúde. Os resultados apontam principalmente para: Falta de confiança na qualidade da água recebida, associada à presença de sabor, de cor ou material sólido em suspensão que, em algumas situações, podem oferecer risco à saúde, ou propiciar gastos desnecessários com a aquisição de águas envasadas; desigualdade em termos de distribuição e intermitência no abastecimento de água e de serviços de esgotamento sanitário, da qual o sujeito está consciente, apesar de não reclamar por tais serviços; falta de entendimento esclarecido da higiene no que diz respeito às práticas de manutenção do filtro e do reservatório domiciliar de água, percebendo-se claramente a consciência da importância da higiene, mas não o conhecimento dos procedimentos recomendáveis a essas práticas. Esses resultados alertam para a necessidade de os órgãos públicos de saúde e das operadoras de serviços de saneamento investirem na divulgação de informações que promovam a confiança do sujeito no consumo da água do sistema de abastecimento. Ressaltam também a importância de se repensar de que modo as informações devem ser proporcionadas à população, já que a forma como têm sido prestadas não vem facilitando o exercício da cidadania.

The guarantee of the quality of the drinking water is regulated by legislation, but the people have an important role in the household water management. The aim of this research was to investigate personal aspects of four groups of subjects, inhabitants of the districts of Mangue Seco, Ilha das Caieiras, Santa Teresa and Jardim Camburi, in the city of Vitória-ES, Brazil, and their relationship with the drinking water. In this sense, this research also analysed the implications of the drinking water in the health. For the research development, a qualitative approach was carried on, using the strategy of the Discourse of the Collective Subject, and anchored in the documentary research on the results divulged by health programs. The results mainly point to: the lack of reliance in the quality of the received water, associated to the…

Advisors/Committee Members: Leo Heller, Leo Heller, Jorge de Campos Valadares, Nilo de Oliveira Nascimento, Fernando Lefévre, João Carlos Pinto Dias.

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A realização de pesquisas e estudos relacionados à caracterização dos resíduos sólidos urbanos e ao entendimento do comportamento de aterros sanitários é de grande relevância, dada a importância e a segurança que estas obras exigem. Neste contexto, o presente trabalho objetivou investigar a influência de variáveis operacionais, principalmente as relacionadas à compactação dos resíduos, no comportamento de aterros sanitários. O estudo foi realizado a partir da implantação e monitoramento de um Aterro Sanitário Experimental para disposição de resíduos sólidos urbanos, operando em escala real. O estudo teve ainda como objetivos, avaliar o comportamento mecânico do Aterro Sanitário Experimental e a evolução temporal dos parâmetros físico-químico dos líquidos lixiviados e gases gerados, assim como avaliar o balanço hídrico e o desempenho das camadas de cobertura final. De maneira geral, o estudo demonstrou que os procedimentos operacionais influenciaram o comportamento do Aterro Sanitário Experimental. O estudo da compactação indicou que a peso específico dos resíduos compactados é influenciada diretamente pela inclinação da rampa de compactação e pelo número de passadas do equipamento compactador. Os maiores pesos específico foram obtidos com as menores inclinações e menores números de passadas. Da mesma forma pesos específicos maiores foram obtidos com um número maior de passadas. Verificou-se ainda que para um número mais elevado de passadas, o ganho em termos de peso específico é pequeno. O estudo da compressibilidade evidenciou a influência dos pesos específicos iniciais nos recalques. A diferença observada entre os resultados dos modelos de previsão de recalques sugere que os mesmos devam ser utilizados de forma conjunta, para a definição de faixas de recalques. As camadas de cobertura final do tipo evapotranspirativa e barreira capilar apresentaram desempenho adequado, indicando a possibilidade de utilização de materiais alternativos e de menor custo. Em relação ao balanço hídrico, os dados de campo indicaram as limitações do modelo conceitual utilizado e confirmaram uma relação entre a precipitação pluviométrica e o nível e volume de líquidos lixiviados no interior do aterro e as vazões. O estudo da evolução temporal dos líquidos lixiviados, associado ao monitoramento de gases, indicou que o aterro entrou na fase metanogênica cem dias após o final da aterragem. O estudo indicou a influência da precipitação pluviométrica na evolução dos parâmetros físicoquímicos dos líquidos lixiviados e mostrou a importância da realização da análise do comportamento desses parâmetros tanto em termos de concentração quanto da carga efluente.

The accomplishment of research concerning the urban solid waste characterization and sanitary landfills behavior is of great relevance, considering the importance and safety requirements of these structures. In this context, the present work aimed to investigate the influence of operational issues, mainly those concerning waste compaction, in the behavior of sanitary landfills. The study was…

Advisors/Committee Members: Gustavo Ferreira Simoes, Gustavo Ferreira Simoes, Lisete Celina Lange, Raphael Tobias de Vasconcelos Barros, José Fernando Thomé Jucá, Roberto Francisco de Azevedo.