Quality of water for human consumption in two public supply systems in the municipality of Oriximiná-PA, Brazil / Calidad del agua para consumo humano en dos sistemas de abastecimiento público en el municipio de Oriximiná-PA, Brasil / Qualidade da água para consumo humano em dois sistemas de abastecimento público no município de Oriximiná-PA, Brasil

Water is an indispensable component for life on the planet, today it is known that most of the planet earth is composed of water. However, only 3% is water with potential for human use, the rest is salt water. When it comes to the quality of water for human consumption, it must be understood that it is not limited to being sweet or salty, good water for human consumption does not pose risks to the health of those who consume it, and its basic parameters such as color, taste, turbidity, pH and microbiological are within the portability standards established by legislation. Water with characteristics outside of potability standards and distributed for human supply is a potential vehicle for disease transmission. Therefore, given the importance of water quality for human consumption, it is necessary to maintain its control and surveillance, as well as new research and studies on this subject, which can contribute to improving information, techniques, and development. general related to the topic. In this context, through water collection and laboratory analysis of basic parameters such as pH, apparent color, temperature, turbidity, chlorine, and coliforms, this study aimed to establish a diagnosis of the quality of water distributed for human consumption in two systems of distribution in the urban area of Oriximiná-Pará, taking as a criterion a system that provided previously treated water (Cosanpa) and another that did not perform any type of treatment before distribution (Residencial Tia Ana). Also, this study aimed to compare the results between the systems studied, and their variations according to the region's seasonality (rain and drought). The results obtained during the study period showed that the two points studied presented, for the most part, unsatisfactory results in terms of drinking water, such as pH, which in most samples was in a range outside the standards established by legislation both in Residential Tia Ana and at Cosanpa. Was also observed, alarming results regarding the microbiological quality of the water consumed in one of the studied points, of the total of 12 analyzed 3 samples, 11 presented positive results for bacteria of the total Coliforms group, and 3 presented positive results for Escherichia coli. Also, through laboratory and statistical analysis, this study was able to show the influence of seasonality in the region on some water quality parameters, such as pH, turbidity, and microbiology. Thus, as established by the Ministry of Health, through Ordinance No. 888 of May 4, 2021, it can be said that the population supplied by Residencial Tia Ana frequently consumes water of an inappropriate quality for human consumption. On the other hand, Cosanpa, despite carrying out some water treatment steps before distribution, is still ineffective, since many of the laboratory results of the waters from this system showed values outside of what is required by the Ministry of Health.

A água é um componente indispensável para a vida no planeta, hoje sabe-se que a maior parte do planeta terra é composto por água. Contudo, apenas 3% é água com potencial de utilização humana, o restante é água salgada. Quando se trata de qualidade de água para consumo humano, deve-se entender que esta não se limita apenas em ser doce ou salgada, uma água boa para o consumo humano é aquela que não oferece riscos à saúde de quem a consome, que seus parâmetros básicos como cor, gosto, turbidez, pH e microbiológico estejam dentro dos padrões de potabilidade estabelecidos pela legislação. A água com características fora dos padrões de potabilidade e distribuída para abastecimento humano se configura em potencial veículo de transmissão de doenças. Portanto, tendo em vista a importância da qualidade da água para consumo humano, faz-se necessário manter o controle e vigilância da mesma, assim como novas pesquisas e estudos acerca deste assunto, os quais possam contribuir para o aprimoramento de informações, técnicas e desenvolvimento geral relacionados ao tema. Neste contexto, por meio de coletas de águas e análises laboratoriais dos parâmetros básicos como pH, cor aparente, temperatura, turbidez, cloro e coliformes, este estudo teve como objetivo estabelecer um diagnóstico da qualidade da água distribuída para consumo humano em dois sistemas de distribuição na zona urbana de Oriximiná-Pará, levando como critério um sistema que disponibilizasse de água previamente tratada (Cosanpa) e outro que não realizasse nenhum tipo de tratamento antes da distribuição (Residencial Tia Ana). Também, este estudo visou realizar um comparativo dos resultados entre os sistemas estudados, e suas variações conforme a sazonalidade da região (chuva e seca). Os resultados obtidos durante o período de estudo mostraram que os dois pontos estudados apresentaram, em sua maioria, resultados insatisfatórios em termos de água potável, como por exemplo o pH, que na maioria das amostras esteve numa faixa fora dos padrões estabelecidos pela legislação tanto no Residencial Tia Ana quanto na Cosanpa. Observou-se também, resultados alarmantes quanto à qualidade microbiológica da água consumida em um dos pontos estudados, que do total de 12 amostras analisadas, 11 apresentaram resultados positivos para bactérias do grupo coliformes totais, e 3 apresentaram resultados positivos para Escherichia coli. Ainda, por meio das análises laboratoriais e estatísticas, este estudo conseguiu mostrar a influência da sazonalidade da região sobre alguns parâmetros de qualidade da água, como pH, turbidez e microbiologia. Com isso, conforme o estabelecido pelo Ministério da Saúde, por meio da Portaria N° 888 de 04 de maio de 2021, pode-se afirmar que a população abastecida pelo Residencial Tia Ana consome frequentemente águas com qualidade imprópria ao consumo humano. Já a Cosanpa, apesar desta realizar algumas etapas de tratamento da água antes da distribuição, ainda está sendo ineficaz, visto que muitos dos resultados laboratoriais das águas deste sistema, apresentaram valores fora do que é exigido pelo Ministério da Saúde.

Avaliação de alumina e carvão ativado conjugados com nanopartículas de prata como pré-tratamentos para nanofiltração visando à redução da incrustação / Evaluation of alumina and activated carbon conjugated to silvernanoparticles as nanofiltration pre-treatments aiming at fouling reduction

RESUMO A má distribuição geográfica de águas em território nacional aliada ao seu desperdício, à poluição dos cursos d'água próximos aos centros urbanos e industriais e à eficiência inadequada de processos de tratamento convencionais faz com que o tratamento e o reúso de água sejam tópicos de crescente importância no Brasil. Um dos métodos de tratamento de água são os processos de separação por membranas, como a nanofiltração. No entanto, esses processos estão sujeitos ao fenômeno de incrustação, que provoca diminuição gradativa de sua eficiência. Sendo assim, o presente trabalho visou à avaliação de diferentes métodos de pré-tratamento de água para mitigação da formação de biofilme em membranas de nanofiltração. Os processos de adsorção em partículas de alumina e desinfecção por meio de carvão ativado impregnado com nanopartículas de prata foram aplicados em uma amostra de um corpo d'água superficial. As amostras com e sem pré-tratamento foram nanofiltradas e a propensão à incrustação de cada uma foi avaliada. As eficiências de remoção de compostos orgânicos dos adsorventes empregados separadamente e em conjunto e as análises de absorção UV/Vis, microscópio eletrônico de varredura e espectroscopia de energia dispersiva do carvão ativado impregnado com nanopartículas de prata mostraram que os materiais empregados no pré-tratamento puderam ser apropriadamente sintetizados. Foi possível também identificar os principais grupos funcionais dos biopolímeros presentes nos biofilmes formados ao longo do tempo. Por fim, pôde-se observar que a adsorção da matéria orgânica é mais eficiente para o controle da incrustação rápida, enquanto o efeito bactericida se destaca no controle a longo prazo.

ABSTRACT The poor geographical distribution of water in the national territory combined with its waste, the pollution of watercourses close to urban and industrial centers, and the inadequate efficiency of conventional treatment processes make the treatment and reuse of water topics of increasing importance in Brazil. One of the advanced water treatment methods is membrane separation processes, such as nanofiltration. However, these processes are subject to fouling phenomenon, which causes a gradual decrease in the efficiency of the process. Therefore, the present work aims to evaluate different methods of pretreatment of water to mitigate the formation of biofilm in nanofiltration membranes. The adsorption processes on alumina particles and disinfection through activated carbon impregnated with silver nanoparticles were applied to a sample of a surface water body. Samples with and without pretreatment were nanofiltered and the propensity to fouling was evaluated. The efficiency of the adsorbents, used both separately and together, in removing organic compounds and the UV/Vis, scanning electron microscope, and Energy-dispersive X-ray spectroscopy analyses of the activated carbon impregnated with silver nanoparticles showed that the materials used in the pre-treatment were properly synthesized. It was also possible to identify the main functional groups of the biopolymers present in biofilms formed over time. Finally, it was observed that the adsorption of organic matter is more efficient for the control of rapid fouling while the bactericidal effect stands out in the long-term fouling control.

Influência do pH na formação de subprodutos orgânicos halogenados na oxidação com cloro da água superficial para consumo humano do rio Pardo, RP, Brasil / Influence of pH on the formation of halogenated organic by-products in the pre-oxidation step with chlorine in the treatment of surface water for human consumption

A busca por fontes alternativas de recursos hídricos é indispensável tornando a captação de água superficial uma opção viável para complementar o abastecimento público, porém, suas características exigem tratamento adequado para o consumo. O contato do cloro com a matéria orgânica (MO) presente em águas pode resultar na formação de diversas substâncias carcinogênicas, como os trialometanos (THM). A ausência de estudos sobre a característica predominante da matéria orgânica precursora no rio Pardo deixa uma preocupação quanto à tecnologia a ser empregada no tratamento da água, que deverá ser de ciclo completo com uma etapa complementar de pré-oxidação com cloro seguida de adsorção em carvão ativado pulverizado para garantir a remoção de microcontaminantes. O estudo foi conduzido no rio Pardo, inserido na Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHI-4), Ribeirão Preto, estado de São Paulo. A quantificação dos SOH foi realizada no cromatógrafo a gás modelo CG 2010 Marca Shimadzu com detector de captura de elétrons e a aquisição de dados foi obtida por um microcomputador com software para cromatografia CG Real Times Analysis. De modo geral, os parâmetros analisados para o rio Pardo demonstraram que o manancial se encontra dentro dos parâmetros da CONAMA n° 357 (2005) e CONAMA n° 430 (2011) considerados ideais para um rio de classe 2. Os parâmetros analisados neste trabalho podem contribuir com conhecimento para dar subsídio para seleção da tecnologia de tratamento de água do rio Pardo, sendo ela de ciclo completo devido a sua alternância na turbidez ao longo do ano. Dentre os SOH investigados pelo trabalho, foram encontrados apenas cinco (5), sendo esses o Clorofórmio, Dicloroacetonitrila, Bromodiclorometano, Cloro Hidrato e Tricloropropanona. O Clorofórmio e Cloro Hidrato tiveram suas maiores concentrações de 76 µg·L-1 e 68 µg·L-1, respectivamente. De forma geral, os compostos quantificados se encontram abaixo dos preconizado pela Portaria GM/MS nº 888 de 2021. Ao comparar os diferentes pH é possível observar uma tendência de aumento na formação de Trialometanos conforme o aumento no valor de pH. Entretanto, devido a faixa de pH empregada ter sido restrita entre 6,0 e 9,0 a análise estatística não nos permite afirmar que há uma associação direta entre o pH e a formação de SOH

The search for alternative sources of water resources is indispensable, making the capture of surface water a viable option to complement the public supply, however, its characteristics require adequate treatment for consumption. The contact of chlorine with organic matter (OM) present in water can result in the formation of several carcinogenic substances, such as trihalomethanes (THM). The absence of studies on the predominant characteristic of the precursor organic matter in the Pardo River leaves a concern about the technology to be used in the water treatment, which should be a complete cycle with a complementary step of pre-oxidation with chlorine followed by adsorption on charcoal activated powder to ensure the removal of microcontaminants. The study was conducted on the Pardo River, located at the Water Resources Management Unit (UGRHI-4), Ribeirão Preto, state of São Paulo. The quantification of SOH was performed in a gas chromatograph model CG 2010 Shimadzu brand with electron capture detector and the data acquisition was obtained by a microcomputer with software for chromatography CG Real Times Analysis. In general, the parameters analyzed for the Pardo River showed that the source is within the parameters of CONAMA No. 357 (2005) and CONAMA No. 430 (2011) considered ideal for a class 2 river. The parameters analyzed in this work can contribute with knowledge to subsidize the selection of water treatment technology for the Pardo River, which is a complete cycle due to its alternation in turbidity throughout the year. Among the SOH investigated by the work, only five (5) were found, these being Chloroform, Dichloroacetonitrile, Bromodichloromethane, Chlorohydrate and Trichloropropanone. Chloroform and Chlorine Hydrate had their highest concentrations of 76 µg·L-1 and 68 µg·L-1, respectively. In general, the quantified compounds are below those recommended by Ordinance GM/MS nº 888 of 2021. When comparing the different pHs, it is possible to observe a tendency towards an increase in the formation of Trihalomethanes as the pH value increases. However, because the pH range used was restricted to between 6.0 and 9.0, the statistical analysis does not allow us to state that there is a direct association between pH and the formation of SOH

Ultrafiltração na remoção de glifosato e ácido aminometilfosfônico em águas de abastecimento / Ultrafiltration for removal of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in drinking water

RESUMO O glifosato é um herbicida não seletivo utilizado no controle de ervas daninhas em ambientes agrícolas e urbanos. É encontrado em mananciais associado ao seu principal metabólito, o ácido aminometilfosfônico, sendo necessária a remoção destes em estações de tratamento de água. O objetivo do trabalho foi avaliar a ultrafiltração direta na rejeição do glifosato e do ácido aminometilfosfônico em água de manancial superficial fortificada nas concentrações de 630, 800 e 1.250 μg L-1 e variação de pH entre 4 e 10. Para o glifosato, os aumentos do pH e da concentração e a presença de matéria orgânica natural contribuíram para a taxa de rejeição. A massa de glifosato adsorvida foi de 1,2 μg cm-2, sendo a adsorção na superfície e nos poros da membrana o principal mecanismo de rejeição. A ultrafiltração direta não foi efetiva para rejeição do ácido aminometilfosfônico. Para concentração do glifosato de 630 μg L-1 e pH entre 6,1 e 7,2, a ultrafiltração direta produziu permeado com concentração inferior a 500 μg L-1, atendendo ao padrão de potabilidade brasileiro, Portaria Gabinete do Ministro/Ministério da Saúde nº 888, publicada em 7 de maio de 2021.

ABSTRACT Glyphosate is a non-selective herbicide used to control weeds in agricultural and urban environments. It is found in water sources associated with its main metabolite, the aminomethylphosphonic acid, and it must be removed in the public water treatment. The aim of this work was to evaluate the direct ultrafiltration in the removal of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in fortified surface water at concentrations of 630, 800, and 1,250 μg L-1 and pH variation between 4 and 10. For glyphosate, the increase in pH, concentration, and the presence of natural organic matter contributed to the rejection rate. The herbicide mass adsorbed was 1.2 μg cm-2, being adsorption onto the membrane surface/pores the main mechanism of herbicides retention. The UF process was not effective for removal of aminomethylphosphonic acid. For glyphosate concentration of 630 μg L-1, pH of 6.1-7.2, the UF was effective to produce the permeated in concentration of less than 500 μg L-1, as recommended by the Brazilian Drinking Water Legislation of the Ministry of Health, Portaria Gabinete do Ministro/Ministério da Saúde nº 888, publicada em 7 de maio de 2021.

Reaproveitamento de sabugo de milho para potencial remoção de formulação comercial de glifosato em fase aquosa pela técnica de adsorção / Corn cob reuse in the adsorption of a commercial formulation of glyphosate

RESUMO Neste estudo, foi produzido biocarvão de sabugo de milho ativado com ácido fosfórico (BCA) para potencial remoção do herbicida glifosato — GLF (formulação comercial) em meio aquoso. O BCA foi caracterizado por análises de difração de raios X, espectroscopia de infravermelho, adsorção e dessorção de N2, microscopia eletrônica de varredura e determinação do potencial de carga zero. O efeito do pH inicial e da massa de adsorvente também foi avaliado. Os resultados cinéticos de adsorção foram ajustados aos modelos de pseudoprimeira e pseudossegunda ordem. A natureza do processo foi estudada por meio dos modelos de isoterma de Langmuir e Freundlich, e os parâmetros termodinâmicos calculados para as temperaturas de 23, 43 e 63°C. Os resultados obtidos demonstraram que a adsorção de GLF no BCA foi dependente da temperatura, da massa de adsorvente e do pH do meio, com a melhor condição de ensaio caracterizada por 63°C, 0,25 g de BCA e pH = 7, resultando em boa eficiência de remoção (62,67%), porém com baixa capacidade de adsorção (2,67 mg.g−1). A cinética de adsorção foi representada pelo modelo de pseudossegunda ordem e considerada rápida, sendo necessários 15 min para atingir 98% da capacidade máxima de adsorção. Os dados da isoterma foram bem descritos pelo modelo de Freundlich. Por fim, o estudo termodinâmico revela que a adsorção de GLF é de natureza endotérmica (∆Hº > 0) e endergônica (∆Gº > 0). Os resultados apresentados confirmam que o BCA de sabugo de milho é um adsorvente capaz de remover GLF (formulação comercial) do meio aquoso.

ABSTRACT In this study a biochar was produced from corn cob (BCA), which was activated with phosphoric acid to verify its potential for removal of herbicide glyphosate (GLF) (commercial formula) in aqueous media. BCA was characterized by X-ray diffraction spectroscopy, infrared spectroscopy, sorption and desorption of N2, scanning electron microscope, and zero charge potential. Kinetic results of adsorption were adjusted to pseudo-first and pseudo-second order reactions. The adsorption process was studied to verify if it followed Freundlich and Langmuir isotherms, and the thermodynamic parameter was calculated for 23 oC, 43 cC and 63 oC. The results showed that adsorption of GLF on BCA depended on temperature, adsorbent mass, and pH. The best results were obtained for the temperature of 63 oC with 0.25 g de GLF and pH = 7.0, conditions that presented 62.3% of GLF removal and low adsorption capacity (2.67 mg. g−1). That was probably due to the porous nature of BCA and co-adsorption of other constituents that were present in the commercial formula of GLF. The adsorption kinetics was represented by the model of pseudo-second order and considered fast, taking 15 min to reach 98% of the maximum adsorption capacity. The isotherm data were well represented by the Freundlich model. Finally, the thermodynamic study demonstrated that the adsorption of GLF is of endothermic nature (ΔHº > 0) and endergonic (ΔGº > 0). The results confirmed that BCA from corn cob is an adsorbent capable of removing GLF (commercial formula) from aqueous media. However, the endothermic nature of the process can compromise its performance in water treatment processes.

Avaliação de fatores intervenientes no desempenho de estações de tratamento de água / Evaluation intervening factors in the performance of water treatment plants

RESUMO O objetivo do trabalho consistiu em avaliar a influência da sazonalidade, da eventual sobrecarga hidráulica, do porte, do custo e da idade no desempenho de estações convencionais de tratamento de água pela análise de confiabilidade como ferramenta de avaliação. Para tal, empregaram-se dados operacionais do efluente de 20 estações operadas pelo mesmo prestador referentes ao período 2009-2014. As análises estatísticas mostraram que o desempenho, em termos de turbidez do efluente, elevou-se no período de estiagem em relação ao chuvoso e nas unidades de pequeno porte avaliadas. No mesmo contexto, a quase totalidade das estações submetidas à sobrecarga hidráulica apresentou desempenho inferior. A determinação da faixa de turbidez requerida na saída da estação, pela análise de confiabilidade, mostrou-se importante ferramenta de gestão permitindo hierarquizar ações de melhorias nos sistemas. Não se verificou correlação entre o nível de confiabilidade e o custo do tratamento e a idade da estação.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the influence of seasonality, possible hydraulic overload, size, cost, and age of the station in the performance of conventional water treatment stations based on reliability analysis as an evaluation tool. For this purpose, operational data of the effluent from 20 stations operated by the same provider for the 2009-2014 period were used. Statistical analyses showed that the performance was increased in the dry season compared to the rainy one and in the small units evaluated. In the same scenario, almost all the stations submitted to hydraulic overload exhibit inferior performance. The determination of turbidity range required at the exit of the station, through the reliability analysis, proved to be an important management tool, allowing to hierarchize improvement actions in the systems. In addition, there was no correlation between the level of reliability and the treatment cost and the age of the station.

Perspectivas y aplicaciones reales del grafeno después de 16 años de su descubrimiento / Perspectives and real applications of graphene at 16 years after its breakthrough / Perspectivas e aplicações reais do grafeno após 16 anos de sua descoberta

Resumen A 16 años del gran descubrimiento del grafeno los focos de atención vuelven a estar en este material con el reporte de su comportamiento superconductor dependiendo del apilado de sus capas. Sin embargo, su nombre durante estos últimos años no solo se ha relacionado a la superconductividad, sino que ha sido relacionado con una diversidad muy amplia de aplicaciones, en disciplinas muy diversas, entre las que cabe mencionar: materiales opto-electrónicos, electrodos para catálisis, dispositivos para tratamiento de desechos, biosensores, entre otros. Esto ha hecho que un gran número de grupos de investigación se hayan interesado no solo en estudiar sus propiedades, sino también en investigar nuevos métodos sintéticos que puedan ser escalables a niveles industriales, sin perder sus propiedades electrónicas y mecánicas. A pesar de los numerosos estudios y los recursos invertidos en grafeno no todas las aplicaciones han llegado a ser una realidad, en esta revisión se muestran algunas de las más exitosas.

Abstract 16 years after the great discovery of graphene, the focus and attention are again on this material after the report of its superconducting behavior depending on the stacking of its layers. The graphene has not only been related to superconductivity but has also been related to a wide diversity of applications, in very diverse disciplines. Among them, we can mention: Opto-electronic materials, electrodes for catalysis, devices for waste-water treatment, biosensors, batteries, and solar cells. This has caused a large number of research groups to be interested not only in the study of its properties, but also in the research of new synthetic methods that can be scaled to industrial levels, without losing its electronic and mechanical properties. Despite numerous studies and resources invested in graphene, not all applications have become a reality, some of the most successful are shown in this review.

Resumo 16 anos após a grande descoberta do grafeno, o foco e as atenções voltam a ser neste material com o relato de seu comportamento supercondutor em função do empilhamento de suas camadas. No entanto, seu nome nos últimos anos não tem sido apenas relacionado à supercondutividade, mas tem sido relacionado a uma diversidade muito ampla de aplicações, em disciplinas muito diversas. Entre eles podemos citar: materiais optoeletrônicos, eletrodos para catálise, dispositivos para tratamento de águas residuais, biossensores, baterias e células solares. Isso fez com que um grande número de grupos de pesquisa se interessassem não apenas em estudar suas propriedades, mas muitas pesquisas também foram feitas na geração de métodos sintéticos que pudessem ser dimensionados para níveis industriais, sem perder suas propriedades eletrônicas e mecânicas. Apesar dos inúmeros estudos e recursos investidos em grafeno, nem todas as aplicações se tornaram realidade, algumas das mais bem-sucedidas são apresentadas nesta revisão.

Caminhos para viabilização da convergência de interesses na despoluição do Rio Guandu, Rio de Janeiro, Brasil / Paths to convergence of interests in depollution of the Guandu River in Rio de Janeiro, Brazil / Caminos para hacer viable la convergencia de intereses en la descontaminación del Río Guandú, Río de Janeiro, Brasil

Resumo: Em janeiro de 2020, a população da Região Metropolitana do Rio de Janeiro, Brasil, foi submetida a uma deterioração da qualidade da água, causada pela presença de geosmina, que comprometeu o processo de tratamento de água da Estação de Tratamento de Água do Guandu, único manancial desta região. Esse fenômeno é consequência da falta de investimento em esgotamento sanitário ao longo da bacia do Rio Guandu, que antes afetava apenas a população predominantemente de baixa renda. Este artigo objetiva identificar o papel e a atuação dos diferentes atores sociais, por meio da adoção da metodologia de Integração Sistêmica, para viabilizar a convergência de interesses destes atores no sentido de priorizar e concretizar a despoluição do Rio Guandu. Foram segregados dois grupos: aqueles que devem trabalhar articuladamente para o sucesso do empreendimento, composto por todos os órgãos de planejamento, operação, regulação e fiscalização, e os atores capazes de alavancar politicamente e viabilizar sua realização, que são os influentes setores sociais, políticos, econômicos e midiáticos. Chegou-se ao entendimento de que a crise de abastecimento de água pode se repetir sazonalmente caso nada seja feito, podendo este ser o elemento capaz de prover a nunca antes alcançada convergência de interesses dos setores influentes para realizar o investimento em infraestrutura de esgotamento sanitário que reverta a degradação da bacia, requisito para resolver a crise de água no Rio de Janeiro.

Abstract: In January 2020, the population of Greater Metropolitan Rio de Janeiro, Brazil, suffered deterioration in the quality of the public water supply, caused by the presence of geosmin, which compromised the water treatment process at the Guandu Water Treatment Plant, the only water source in the region. The phenomenon results from lack of investment in sewage infrastructure in the Guandu River Basin, which previously affected only the predominantly low-income population. The article aims to identify different social actors' roles and actions, using the Systemic Integration methodology, to allow convergence of their interests for prioritizing and achieving depollution of the Guandu River. Two distinct groups were identified: those who need to collaborate to achieve success with the initiative, consisting of planning, operations, and inspection agencies, and actors capable of politically leveraging and enabling the initiative, namely influential social, political, economic, and media sectors. In conclusion, the water supply crisis may recur seasonally if nothing is done and may thus be the element capable of leading to a convergence of interests among influential sectors for investment in sewage infrastructure to reverse the river basin's degradation, a requirement to solve the water crisis in Rio de Janeiro.

Resumen: En enero de 2020, la población de la Región Metropolitana de Río de Janeiro, Brasil, estuvo afectada por un deterioro de la calidad del agua, causada por la presencia de geosmina, que comprometió el proceso de tratamiento de agua de la Estación de Tratamiento de Agua del Guandú, único manantial de esa región. Este fenómeno es consecuencia de la falta de inversión en el alcantarillado sanitario, a lo largo de la cuenca del Río Guandú, que antes afectaba solamente a la población predominantemente de baja renta. El objetivo de este artículo fue identificar el papel y la actuación de los diferentes actores sociales, mediante la adopción de la metodología de integración sistémica, para viabilizar la convergencia de intereses de estos actores, en el sentido de priorizar y concretizar la descontaminación del Río Guandú. Fueron diferenciados dos grupos: aquellos que deben trabajar coordinadamente para el éxito de la empresa, compuesto por todos los órganos de planificación, operación, regulación y fiscalización, y los actores capaces de impulsar políticamente y viabilizar su realización, que son los influyentes sectores sociales, políticos, económicos y mediáticos. Se llegó al compromiso de que la crisis de abastecimiento de agua puede repetirse estacionalmente, en caso de que no se haga nada, y puede ser el elemento capaz de conseguir la nunca antes alcanzada convergencia de intereses de los sectores influyentes para realizar la inversión en infraestructura de alcantarillado sanitario que revierta la degradación de la bahía, requisito para resolver consecuentemente la crisis de agua en Río de Janeiro.

Biosorción de plomo (II) en solución acuosa con biomasa de los cladodios de la tuna (Opuntia ficus indica) / Biosorption of lead (II) in aqueous solution with biomass of prickly pear cladodes (Opuntia ficus indica) / Biossorção de chumbo (II) em solução aquosa com biomassa de cladódios de pera espinhosa (Opuntia ficus indica)

Resumen Se investigó la remoción de plomo de soluciones acuosas por biomasa de los cladodios de la tuna (BCT), una especie abundante en la sierra peruana. Las propiedades físicas y químicas de la BCT se determinaron por técnicas de FTIR y SEM/ EDX. El análisis FTIR confirmó la presencia de grupos -OH, CO-C, C=O y -NH2, los cuales interactuarían con el metal. La micrografía SEM reveló que la morfología superficial de la BCT tiene porosidad adecuada para la biosorción. En un sistema discontinuo se obtuvo la más alta capacidad de biosorción (qe) con una relación masa BCT/volumen de 4 g/L, pH 4,5 y tiempo de contacto de 1 h. La biosorción siguió un modelo cinético de pseudo-segundo orden y el proceso de difusión intraparticular fue el factor principal de control de la velocidad. Los datos en el equilibrio fueron correlacionados con cinco modelos (Langmuir, Freundlich, Temkin, D-R y Redlich-Peterson) y se ajustaron mejor al modelo de Langmuir, lo que indica que el proceso se realiza en centros activos energéticamente homogéneos, el valor de qe máxima fue 50,25 mg/g. Los resultados obtenidos demuestran que la BCT puede ser usada como biosorbente eficiente para el tratamiento de aguas contaminadas con Pb (II).

Abstract The removal of lead from aqueous solutions by the biomass of prickly pear cladodes (BCT), a species found in abundance in the Sierra region in Peru, was investigated. The physical and chemical properties of BCT were determined by FTIR and SEM/EDX techniques. The FTIR analysis confirmed the presence of -OH, C-O-C, C=O and -NH2 groups which would interact with the metal. The SEM micrograph revealed that the surface morphology of the BCT shows adequate porosity for biosorption. In a discontinuous system, the highest biosorption capacity (qe) was obtained with a BCT mass/volume ratio of 4 g/L, pH 4.5 and 1 h of contact time. Biosorption followed a pseudo-second order kinetic model and the intraparticle diffusion process was the main factor controlling speed. Data at equilibrium were correlated using five models (Langmuir, Freundlich, Temkin, DR, and Redlich-Peterson) and were better fitted to the Langmuir model, which would indicate that the process is carried out in energetically homogeneous active centers, the value of qe maximum was 50.25 mg/g. The results obtained demonstrate that BCT can be used as an efficient biosorbent for the treatment of waters contaminated with Pb (II).

Resumo Investigou-se a remoção de chumbo de soluções aquosas pela biomassa de cladódios de pera espinhosa (BCT), espécie encontrada em abundância na região da Sierra, no Peru, e as propriedades físicas e químicas do BCT foram determinadas por técnicas de FTIR y SEM/EDX. A análise por FTIR confirma a presença dos grupos -OH, C-O-C, C=O e -NH2 que interagem com o metal; a micrografia SEM revela que a morfologia da superfície do BCT mostra porosidade adequada para biossorção. Em um sistema descontínuo, a maior capacidade de biossorção (qe) foi obtida com uma relação massa/volume de BCT de 4 g/L, pH 4,5 e tempo de contato 1 h. A biossorção seguiu um modelo cinético de pseudo-segunda ordem e o processo de difusão intrapartículas foi o principal fator de controle da velocidade. Os dados em equilíbrio foram correlacionados usando cinco modelos (Langmuir, Freundlich, Temkin, DR e Redlich-Peterson) e foram melhor ajustados ao modelo de Langmuir, o que indicaria que o processo é realizado em centros ativos energeticamente homogêneos, o valor de qe o máximo foi de 50,25 mg/g. Os resultados obtidos demonstram que o BCT pode ser usado como um biossorvente eficiente para o tratamento de águas contaminadas com Pb (II).

Detection of Cryptosporidium spp. oocysts and Giardia spp. cysts in surface water destined for public supply in the state of Goiás, Brazil / Detecção de oocistos de Cryptosporidium spp. e cistos de Giardia spp. em mananciais superficiais destinados ao abastecimento público do estado de Goiás, Brasil

ABSTRACT The protozoa Cryptosporidium spp. and Giardia spp. are etiological agents responsible for the transmission of gastroenteritis, mainly due to the consumption of contaminated water. Their (oo)cysts are resistant to adverse environmental conditions, as well as to most conventional water treatment processes. Thus, the objective of this work was to evaluate the occurrence of (oo)cysts of these protozoans in surface water collected for human consumption in the state of Goiás, Brazil. Fifteen samples of raw water were collected to assess the occurrence of (oo)cysts of the protozoa using the Membrane Filtration method, in addition to turbidity and pH analyses. Recovery rates in tests with ultrapure water reached the USEPA (2012) criteria for Giardia (78.1% ± 0%) and for Cryptosporidium (60.6% ± 32.6%); however, recovery in raw water was lower due to turbidity. All samples (n = 15) were positive for Cryptosporidium spp. oocysts, with a maximum concentration of 250 oocysts/L, demonstrating that these protozoa are disseminated in the aquatic environment of the state of Goiás and pose a risk to public health. Due to the use of water sources for public consumption, it is recommended that public authorities and sanitation companies act to preserve and maintain water courses, carry out periodic monitoring of treatment plants that supply the Cerrado, Santana and São Manoel streams and improve existing treatment technologies. The results did not allow to infer whether animal load and grazing area promote an increase in contamination of the lotic aquatic systems.

RESUMO Os protozoários Giardia spp. e Cryptosporidium spp. são agentes etiológicos responsáveis pela transmissão de gastroenterites, principalmente por causa do consumo de água contaminada. Seus (oo)cistos são resistentes às condições ambientais adversas, bem como à maioria dos processos convencionais de tratamento da água. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de (oo)cistos desses protozoários em águas superficiais captadas para consumo humano no estado de Goiás, Brasil. Quinze amostras de água bruta foram coletadas para avaliar a ocorrência de (oo)cistos dos protozoários pelo método de Filtração por Membrana, além da análise de turbidez e pH. As taxas de recuperação nos testes com água ultrapura atingiram os critérios da USEPA (2012) para Giardia (78.1 ± 0%) e para Cryptosporidium (60.6 ± 32.6%), entretanto, em água bruta, a recuperação foi inferior devido à turbidez. Todas as amostras (n = 15) foram positivas para oocistos de Cryptosporidium spp., com valor máximo de 250 oocistos/L, demonstrando que esses protozoários se disseminam no meio aquático do estado de Goiás e geram risco à saúde pública. Devido à utilização de mananciais para consumo público, recomenda-se que as autoridades públicas e as empresas de saneamento atuem na preservação e manutenção dos cursos d'água, realizem o monitoramento periódico das plantas de tratamento que realizam adução no Córrego Cerrado, Córrego Santana e Córrego São Manoel e aprimorem as tecnologias de tratamento existente. Os resultados não permitiram inferir se a carga de animais e a área de pastagem promove o aumento da contaminação dos sistemas aquáticos lóticos.

Emprego do monitoramento contínuo da floculação no controle de parâmetros de tratabilidade de água / Use of continuous flocculation monitoring in the control of water treatability parameters

RESUMO Neste artigo, empregou-se um equipamento de monitoramento contínuo da floculação (EMCF) para melhor compreensão da coagulação e da floculação no tratamento de águas sintéticas sob diferentes mecanismos de coagulação, em escala de bancada. A água de estudo utilizada nos ensaios foi preparada em laboratório com a adição de uma solução de caulinita em água. Como agente coagulante foi utilizado sulfato de alumínio (SA) líquido, isento de ferro. A resposta do sinal com o tempo mostra três regiões distintas: uma região de crescimento, uma região de patamar e uma região de decaimento. Ao longo do presente trabalho, constatou-se que o índice de floculação (IF) se mostrou adequado para otimizar a floculação tanto pela seleção do pH quanto pela dosagem do coagulante. O pH e as dosagens ótimas, obtidos por meio do ensaio de jarros, estiveram relacionados às maiores variações de IF. O IF médio ( IF ) mostrou-se adequado para antecipar a dosagem ótima a partir de 3 minutos de floculação, e a inclinação da reta de melhor ajuste mostrou-se adequada para estimar a cinética da floculação.

ABSTRACT In this article, a continuous flocculation-monitoring equipment (CFME) was employed to better understand coagulation and flocculation in the treatment of synthetic water under different coagulation mechanisms, on a bench scale. The study water used in the tests was prepared in the laboratory with the addition of a solution of kaolinite in water. Liquid aluminum sulfate, free from iron, was used as a coagulant agent. The flocculation index (FI) measured over time was able to identify the regions of floc growth, plateau and decay. FI was found to be an adequate parameter for optimizing flocculation pH and coagulant dosage. Optimum pH and dosage, obtained in jar tests, were related to the largest variations in FI. The mean FI was found to be adequate for predicting optimum coagulant dosage in the first three minutes after flocculation, whereas the slope of the best-fit FI line was found to be suited for predicting flocculation kinetics.

Estudo do potencial de formação de trihalometanos na lagoa de Extremoz (RN) / Study of trihalomethanes potencial formation in Extremoz-RN pond

RESUMO O potencial de formação de trihalometanos (PFTHM) é uma metodologia utilizada para avaliar a possibilidade de formação de subprodutos da desinfecção (SPD) por cloração durante o processo de tratamento da água. Trihalometanos (THM) são compostos organoclorados e representam a soma de clorofórmio, diclorobromometano, dibromoclorometano e bromofórmio, sendo a principal classe de SPD formados a partir da reação entre o cloro residual livre e a matéria orgânica natural (MON) presente na água bruta de mananciais de superfície. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o PFTHM resultante da aplicação de cloro na água bruta da lagoa de Extremoz, cuja tecnologia de tratamento utilizada é a filtração direta, seguida de desinfecção com cloro. Os resultados obtidos indicaram presença de matéria orgânica natural hidrofílica com predominância de ácidos fúlvicos na água bruta do manancial. A concentração média de TTHM7 (4,22 mg.L-1) revelou que a água do manancial possui forte potencialidade para formação de compostos orgânicos halogenados. O clorofórmio representou cerca de 80% da concentração total de THM nos ensaios realizados. Foram observadas correlações fortes e significativas entre as variáveis dureza (R = 0,90 e p = 0,005) e cor aparente (R = -0,93 e p = 0,002) da água bruta, resultados que indicaram que íons Ca2+ e Mg2+ podem promover a formação de THM, assim como a cor aparente.

ABSTRACT Trihalomethanes formation potential (THMFP) has been used to evaluate the possibility of disinfection byproduct (DBP) formation by chlorination during the water treatment process. Trihalomethanes (THM) are organochlorine compounds and represents the sum of chloroform, dichlorobromomethane, dibromochloromethane, and bromoform, and is the main class of DBP formed from the reaction between free residual chlorine and natural organic matter (NOM) present in the source waters of surface fountains. This research evaluates the THMFP on the source water from the Extremoz Pond (Natal-RN, Brazil), which is treated by direct filtration followed by chlorine disinfection. Results indicated the presence on source water of hydrophilic natural organic matter with the predominance of fulvic acids. The mean concentration of TTHM7 (4.22 mg.L-1) showed that the source water has a strong potential for halogenated organic compounds formation. Chloroform represented about 80% of the total THM concentration in the assays performed. Significant and strong correlations were observed between hardness (R = 0.90 and p = 0.005) and apparent color (R = -0.93 and p = 0.002) attesting that Ca2+ and Mg2+ ions can promote the formation of THM, as well as the apparent color.

Modelagem e simulação de um sistema inteligente para controle de dosagem da pós-cloração em estações de tratamento de água / Modeling and simulation of an intelligent system for dosage control of post-chlorination in water treatment plants

RESUMO Este artigo apresenta um modelo de rede neural para controlar a dosagem de cloro na água tratada, a fim de obter melhores resultados na estabilidade do cloro residual livre, quando comparados ao controle Proporcional-Integral-Derivativo (PID) empregado atualmente e na consequente redução do consumo de cloro no processo de tratamento de água. Entre os diferentes desinfetantes, o cloro é amplamente utilizado em estações de tratamento de água de grande porte no mundo. No Brasil, especialmente nas grandes cidades, esse produto químico é também empregado como um agente desinfetante. Nesse contexto, um modelo que utiliza redes neurais artificiais foi implementado e simulado no software Matlab, levando-se em conta as características operacionais de uma estação de tratamento localizada na região metropolitana de São Paulo.

ABSTRACT This paper presents an approach using a neural network model to control chlorine dosage in treated water, so as to obtain better results in the stability of the free residual chlorine, when compared to the control currently used, based on the Proportional-Integral-Derivative (PID) model and the consequent reduction in chlorine consumption in the water treatment process. Among the different disinfectants, chlorine is widely used in large water treatment plants in the world. In Brazil, especially in large cities, this chemical product is also used as a disinfectant agent. In this context, a neural model was implemented and simulated in MatLab software, taking into account the operational characteristics of a treatment plant, located in the São Paulo Metropolitan Region.

Eficiência de um sistema piloto de dessalinização de água salobra / Efficiency of a brackish water desalination pilot system

RESUMO Com a escassez da disponibilidade de água doce e o aumento da demanda de água no mundo e no Brasil, uma das alternativas são os sistemas de dessalinização de água, que removem os sais das águas salobra ou salgada. Este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência de um sistema piloto de dessalinização de água salobra a qual foi obtida a partir da mistura de águas do mar e de rio até atingir concentração de sólidos dissolvidos totais (SDT) de 1.500 mg.L-1. O sistema piloto de dessalinização, com capacidade de 1,0 m3.h-1, é composto de ultrafiltração (UF) e abrandamento como pré-tratamento à osmose reversa (OR). Foram realizadas análises de qualidade da água na entrada e saída das unidades de tratamento relativas a SDT, condutividade elétrica, turbidez, pH, cor aparente, alcalinidade, dureza total, cálcio, magnésio, cloreto, sulfato e temperatura. Foram avaliadas a pressão osmótica, o fluxo de filtração e a taxa de recuperação de água no sistema de OR. Com os resultados obtidos, conclui-se que a eficiência de remoção de SDT e condutividade foi de 99%. A UF foi eficiente na remoção de turbidez, enquanto a OR apresentou maiores eficiências de remoção de sais. O sistema piloto de tratamento foi capaz de remover todos os parâmetros estudados. A taxa de recuperação na OR foi de 74,64%.

ABSTRACT Considering the shortage of fresh water availability and an increased demand for water in the world, including Brazil, one of the alternatives for water supply are water desalination systems, which remove salts from brackish or seawater. The objective of this study was to evaluate the efficiency of pilot water desalination system treating brackish water which was obtained mixing fresh water and seawater up to reach 1,500 mg L-1 of total dissolved solids (TDS) concentration. The pilot desalination plant with production capacity of 1.0 m3 h-1 is composed of ultrafiltration (UF) and softener working as a pre-treatment to reverse osmosis (RO). Experiments were performed to analyze some water quality parameters as TDS, electrical conductivity, turbidity, pH, apparent color, alkalinity, total hardness, calcium, magnesium, chlorides, sulfates, and temperature. Osmotic pressure, filtration flow and water recovery rate were also measured for the RO. Analyzing the result obtained, it can be concluded that the efficiency of TDS removal and conductivity were 99%. UF was efficient in removing turbidity, whereas RO reached higher salt removal efficiencies. The pilot plant system could remove all water quality parameters studied. Recovery rate in RO was 74.64%.

Validação de método analítico por ELL-CG-EM para detecção de trialometanos decorrentes da cloração de águas contendo Microcystis / Analytical method and trihalomethanes formation by Microcystis

RESUMO Estudos demonstram que a utilização do cloro em estações de tratamento de água (ETA) pode contribuir para a formação de subprodutos orgânicos halogenados indesejados, tais como os trialometanos (TAM), quando há presença de matéria orgânica algogênica, composta de algas e cianobactérias. A Microcystis aeruginosa é uma espécie de cianobactéria com frequentes registros em eventos de florações no país e é relacionada com a formação de TAM durante a cloração da água. Desse modo, este estudo teve como objetivo o desenvolvimento e a validação do método analítico por extração líquido-líquido para detecção e quantificação de TAM por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (ELL-CG-EM), bem como a aplicação deste para avaliar a formação de TAM em ensaios de cloração de células de Microcystis aeruginosa, simulando situações em ETA. O método obteve baixo tempo de análise (< 12 minutos), excelente seletividade, precisão, repetitividade e sensibilidade, com possibilidade de aplicação para análises de rotina em detrimento de outras técnicas consideradas mais automatizadas. Foram observadas alta demanda de cloro durante os ensaios e elevada concentração dos subprodutos quando submetida à dose de cloro gasoso (Cl2) de 2,5 e 5 mg.L-1, com destaque para o triclorometano, sendo outras espécies de monitoramento obrigatório não detectadas ou não formadas, o que pode ser justificado pela ausência de bromo.

ABSTRACT Studies have shown that the use of chlorine in water treatment plants (WTPs) can contribute to formation of undesirable halogenated organic by-products, such as trihalomethanes (THMs), when algae and cyanobacteria are present. Microcystis aeruginosa is a cyanobacteria specie with frequent recordings of flowering events in the country and is related to the formation of THMs during water chlorination. Thus, the objective of this study was to develop and validate Liquid-Liquid Extraction the analytical method for detection and quantification of THMs by gas chromatography coupled to mass spectrometry (LLE-GC-MS), as well as the application of the method to evaluate the formation of TAMs from Microcystis aeruginosa cells chlorination tests, simulating situations in WTPs. The method obtained low time of analysis (< 12 minutes), excellent selectivity, precision, repeatability and sensitivity, with possibility of application for routine analysis to the detriment of other techniques considered more automated. High chlorine demand was observed during the tests and high concentration of by-products when submitted to the chlorine gas (Cl2) dose of 2.5 and 5 mg.L-1, with emphasis on trichloromethane. Other species of mandatory monitoring were not detected or not formed, justified by the absence of bromine.

Aperfeiçoamento de modelo de estimativa da eficiência de remoção de turbidez da água em floculadores tubulares helicoidais / Model improvement for estimating of water turbidity removal efficiency in helical tubular flocculators

RESUMO Estudos científicos têm demonstrado que os floculadores tubulares helicoidais (FTHs) têm alta eficiência na formação de flocos e baixo tempo de retenção hidráulica, quando comparados aos floculadores comumente usados em tratamento de água e esgoto. No entanto, sua aplicação prática é limitada, pois ainda existe demanda significativa por avanços na compreensão da relação entre a hidrodinâmica da unidade e o processo de floculação, bem como critérios e metodologias para auxiliar em projeto racionais de FTH. Nesse contexto, este estudo teve por objetivo propor um aperfeiçoamento no modelo de estimativa de eficiência de remoção de turbidez apresentado por Oliveira (2014), o qual leva em conta um conjunto de parâmetros geométricos, hidráulicos e hidrodinâmicos relevantes ao processo de floculação nesse tipo de reator, pela incorporação de um dos parâmetros mais representativos de processos de floculação, o gradiente de pressão normal (GPp), como uma de suas variáveis independentes. O desenvolvimento do trabalho empregou dinâmica dos fluidos computacional (CFD) no estudo de 84 configurações de FTH, contemplando regimes de escoamento laminar e turbulento. Como resultado, chegou-se a uma nova versão de modelo de estimativa da eficiência de remoção de turbidez da água que, em relação à versão original: tem menor número de variáveis independentes; apresenta melhor ajuste aos dados experimentais; e é mais simples do ponto de vista operacional.

ABSTRACT Scientific studies have been demonstrating that helical tubular flocculators (HTFs) have high efficiency in floc formation and low hydraulic retention time when compared to flocculators commonly used in water and wastewater treatment. However, its practical application is still limited because there is still a significant demand for advances in the understanding of the relationship between the hydrodynamics of the unit and the flocculation process, as well as for criteria and methodologies in support to the rational design of HTF. In this context, the objective of this study was to propose an improvement in the model of turbidity removal efficiency developed by Oliveira (2014), which takes into account a set of geometric, hydraulic and hydrodynamic parameters relevant to the flocculation process in this type of reactor, by incorporating one of the most representative parameters of flocculation processes, the normal pressure gradient, as one of its independent variables. The development of the work employs computational fluid dynamics (CFD) in the study of 84 HTFs configurations, considering laminar and turbulent flow regimes. As a result, a new model version for estimating water turbidity removal's efficiency in helical tubular flocculators was obtained, which, in relation to the original version, has a smaller number of independent variables, presents better fit to the experimental data and is simpler from the operational point of view.

Avaliação de estação de tratamento de esgoto com reator anaeróbio recebendo lodo de estação de tratamento de água Actiflo® / Evaluation of wastewater treatment plant with anaerobic reactor receiving sludge from water treatment plant Actiflo ®

RESUMO O objetivo deste trabalho foi analisar a disposição do lodo do decantador de uma estação de tratamento de água (ETA) com sedimentação lastreada por microareia (Actiflo®) em uma estação de tratamento de esgoto (ETE) composta de upflow anaerobic sludge blanket (UASB) e lagoa de polimento, em Ponta Grossa, Paraná. A ETE Verde operou em condição estável, com uma vazão média afluente de 213,14 L.s-1. Os UASBs operaram com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 9,9 horas, carga hidráulica volumétrica de 2,4 m3.m-3.d-1 e carga orgânica volumétrica (COV), em função da demanda química de oxigênio (DQO), variando entre 0,75 e 1,66 kgDQO.m-3.d-1. A lagoa operou com TDH de 4,5 dias, com taxa de aplicação superficial variando entre 765 e 2.872 kgDQO.ha-1.d-1 e COV variando entre 19 e 72 gDQO.m-3.d-1. A eficiência na remoção de DQO e sólidos suspensos totais (SST) foi mantida, mesmo com o lançamento do lodo da ETA. A eficiência da ETE variou entre 80 e 86% para a remoção de DQO e entre 92 e 96% para a remoção de SST. Concluiu-se que o lançamento na rede de esgotos é uma alternativa viável de disposição do lodo do decantador da ETA Actiflo®.

ABSTRACT The objective of this paper was to analyze the disposal of decanter's sludge from a WTP with microsand ballasted sedimentation (Actiflo®) in a WWTP containing UASB reactors and polishing pond, in Ponta Grossa - PR. The WWTP Verde operated in stable condition, with an average flow tributary of 213.14 L.s-1. The UASBs operated with HRT in 9.9 hours, VHL in 2.4 m3.m-3.d-1 and OLR ranging from 0.75 to 1.66 kgCOD.m-3.d-1. The polishing pond operated with HRT in 4.5 days and OLR ranging from 765 to ­2872 ­kgCOD.ha-1.d-1, which corresponds from 19 to 72 gCOD.m-3.d-1. The efficiency of COD and TSS removal was maintained even with the release of WTP sludge. WWTP's efficiency ranged between 80% and 86% for COD removal and between 92% and 96% for TSS. It was concluded that the release in the sewage collection network is a viable alternative to disposal of the decanter's sludge from WTP Actiflo®.

Geração, tratamento e disposição final dos resíduos das estações de tratamento de água do estado de Pernambuco / Generation, treatment and final disposal of the waste of water treatment stations in the state of Pernambuco, Brazil

RESUMO Este artigo aborda a geração, a quantificação e a disposição final de lodos gerados nas estações de tratamento de água (ETAs) existentes e em operação no estado de Pernambuco. A pesquisa foi realizada no período de janeiro de 2015 a dezembro de 2016, a partir da coleta, sistematização e interpretação de dados que mostraram a existência de 246 ETAs que geram resíduos, sendo 69 em decantadores e filtros, 176 apenas em filtros e 1 no sistema de dessalinização. O maior número de ETAs convencionais está localizado na região metropolitana do Recife; e a maior produção de lodo foi observada na bacia do Rio Capibaribe, que recebe uma carga entre 50 e 50 mil kg/(m3.dia). Verificou-se que aproximadamente 75% das ETAs do estado descartam seus resíduos nos corpos hídricos e 22% no solo, sem qualquer tipo de tratamento. Apenas 3% realizam o processo de deságue, ainda assim descartam a massa sólida no solo, sem nenhum controle na disposição final.

ABSTRACT This article deals with the generation, quantification and final disposal of the sludge generated at existing Water Treatment Plants (WTPs), operating in the state of Pernambuco. The research was carried out in the period between January 2015 and December 2016 by the collection, systematization and interpretation of data that showed 246 WTPs that generate residues, of which 69 in decanters and filters, 176 only in the filters and one in the desalination system. The largest number of conventional WTPs is in the metropolitan region of Recife and the highest production of sludge was observed in the Capibaribe river basin, which receives a load of between 50 and 50,000 kg / (m3day). It was verified that approximately 75% of the state's WTPs discard their residues in water bodies and 22% in the soil, without any kind of treatment. Only 3% perform the degassing process, yet discarding the solid mass in the soil, without any control at the final disposal of the same.

Plano de segurança da água implementado na estação de tratamento de água de Guaraú, em São Paulo / Water safety plan implemented on Guaraú water treatment plant in São Paulo, Brazil

RESUMO O Plano de Segurança da Água representa a estratégia de previsão de perigos e monitoramento de riscos que podem ameaçar a qualidade da água para consumo humano. O trabalho teve o intuito de estudar o Plano de Segurança da Água implantado na estação de tratamento de água Guaraú, de modo a identificar sua concepção metodológica, seus desafios e suas potencialidades para o controle efetivo do sistema de abastecimento de água. Os documentos que subsidiaram a elaboração do plano foram as recomendações da Organização Mundial da Saúde e as exigências do padrão de potabilidade, previstos pela Portaria nº 2.914/2011, do Ministério da Saúde. Para tratamento de água, a companhia gestora do saneamento na Região Metropolitana de São Paulo adotou a metodologia de Beuken et al. (2008) e a proposta de Brasil (2012) para caracterização do perigo e avaliação de riscos. A avaliação indica que quanto maior o valor atribuído a determinado parâmetro, maior é a atenção necessária a este ao longo do sistema de abastecimento de água. A empresa instituiu o Plano de Segurança da Água para otimizar os processos de tratamento e garantir qualidade na distribuição de água potável de forma eficiente. Essa empresa iniciou discussões internas sobre o instrumento em 2006, identificou uma metodologia que pudesse expressar as diretrizes da política ambiental, elaborou o modelo do Plano de Segurança da Água, realizou reuniões técnicas e implantou o plano na estação de tratamento do Guaraú. Os principais resultados foram a sistematização de registros, a implementação de novos procedimentos, a aquisição de equipamentos, a capacitação técnica e a identificação de pontos de controle. O maior desafio foi implantar um instrumento preventivo viável e dinâmico para gestão hídrica. Ressalta-se que o sucesso do plano depende, entre outros fatores, de dados atualizados, da participação da alta administração e dos ajustes necessários requeridos pela própria metodologia. Há falta de estudos científicos e manuais práticos sobre o tema.

ABSTRACT Water Safety Plans represent the strategy for predicting hazards and monitoring risks that can threat the water quality for human consumption. This paper intended to study Water Safety Plans implemented at Guaraú water treatment plant in order to identify its methodological requirements, challenges and opportunities for the effective control in water supply systems. The documents that supported the plan were the World Health Organization recommendations and the drinking water standards of Brazilian regulation 2914/2010 by Health Ministry. Regarding water treatment, the managers of sanitation in the metropolitan areaof São Paulo adopted Beuken et al. (2008) and Brazil (2012) methodologies for hazard description and risk evaluation. This evaluation model proposes that the greater value associated to a certain parameter meansit needs more attentionthan another in the water supply system. The company has implemented Water Safety Plans to optimize its treatment processes and to ensure water distribution with quality and efficiency. The company has been discussing about this tool since 2006; it identified a methodology that could express the environmental policy guidelines, elaborated a model of Water Safety Plans, held technical meetings and applied the plan to Guaraú water treatment plant. The main results were records systematization, implementation of new procedures, acquisition of equipment, technical capacitation and identification of control points. The greatest challenge was to establish a feasible and dynamic preventive tool for managing water resources. It must be emphasized that the Water Safety Plans success depends on, among other variables, an up-to-date database, the cooperation of decision-makers and continuous adjustments required by the methodology itself. There is not sufficient scientific studies and handbooks about this subject.

Proposição de sistema de indicadores de desempenho operacional de estações de tratamento de água à luz do prestador de serviço: aplicação a cinco estações de ciclo completo / Proposition of operational performance indicators system applied for water treatment plants focusing on service provider: application for five conventional water treatment plants

RESUMO O principal objetivo desta pesquisa consistiu em desenvolver e aplicar um sistema de indicadores de desempenho direcionado a estações convencionais de tratamento de água com base na visão do prestador de serviço. A metodologia abrangeu três etapas principais: (i) definição dos indicadores e justificativa; (ii) formulação e aplicação do sistema de indicadores a um conjunto de cinco estações de pequeno porte (vazões nominais de 20 a 60 L.s-¹) operadas pelo mesmo prestador; (iii) análise estatística a partir dos resultados de cálculo dos indicadores visando identificar eventuais sobreposições. O sistema proposto abarcou 13 indicadores de desempenho, calcados em parâmetros comumente inseridos na rotina operacional das estações de tratamento brasileiras.

ABSTRACT The main objective of this research was to develop and apply a performance indicator system focusing on conventional water treatment plants, based on the service provider's point of view. The methodology comprised three principal steps: (i) definition of indicators and justification; (ii) development and application of the indicator system to five small plants (flow rate from 20 to 60 L.s-1) operated for same provider; (iii) statistical analysis of the results, aiming to identify overlapping among the proposed performance indicators. The system comprised 13 performance indicators whose application is based on parameters usually monitored in the vast majority of Brazilian plants.