AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DO AR NA ÁREA URBANA DE FREDERICO WESTPHALEN, RS, ATRAVÉS DA DETERMINAÇÃO DE Sr, Zr, Br, Cu E Zn EM AMOSTRAS DE LIQUENS

A utilização de organismos vivos como indicadores da qualidade do ar atmosférico é uma alternativa que vem crescendo e ganhando destaque em diversos trabalhos pelo mundo. Dentre os organismos mais utilizados, estão os liquens, que se destacam pela alta capacidade de acumulação de elementos metálicos e do íon sulfato, gerando respostas significativas quando expostos a ambientes sob influência de agentes contaminantes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade do ar atmosférico da cidade de Frederico Westphalen, RS, através da determinação de Sr, Zr, Br, Cu e Zn em amostras de liquens do gênero Parmotrema. Para tanto, foram comparadas as concentrações das espécies em estudo presentes em liquens que naturalmente se desenvolveram no perímetro urbano do município com as concentrações encontradas em amostras de liquens retiradas de área rural preservada da ação de poluentes urbanos. O uso do gênero Parmotrema como bioindicador da qualidade do ar atmosférico permitiu visualizar o aumento dos níveis de acumulação dos elementos em estudo em liquens da área urbana do município, o que comprova a existência de fontes de poluição que influenciam na qualidade do ar atmosférico nesse local

Composição química e potencialidade do uso de resíduo de extração de pedra ametista como fertilizante agrícola

Ametista do Sul, northem RS, whose main economic activity practice amethyst stone extraction. The mining takes place in the underground system, resulting in tons of solid waste (tailings) which are mostly deposited in the hillsides without any care or discretion. This study aimed to determine the chemical composition of wastes, in order to evaluate the potential use of these as agricultural fertilizer, by incorporation into the soil. Basic determinations were performed according ROLAS, for the parameters pH, organic matter, nitrogen, potassium, phosphorus, calcium and magnesium. Samples were collected in eight different sampling points, taking into account the differences between mining wastes. The results indicated the mineral character of waste, due to low levels of organic matter and nitrogen, and for these two parameters waste is not suitable for fertilization. As for macronutrients P, K, Ca and Mg, the residue has demonstrated good yields, being in high concentration, these being suggested the use as agricultural fertilizer by soil incorporation.O município de Ametista do Sul, região norte do RS, tem como principal atividade econômica a prática de extração de pedra ametista. A garimpagem ocorre no sistema subterrâneo, resultando em toneladas de resíduos sólidos (rejeitos) que são, em sua maioria, depositados nas encostas de morro sem nenhum cuidado ou critério. Esse trabalho objetivou determinar a composição química de tais rejeitos, a fim de avaliar o potencial uso destes como fertilizantes agrícolas, através de incorporação ao solo. Foram realizadas determinações básicas, segundo ROLAS, para os parâmetros pH, matéria orgânica, nitrogênio, potássio, fósforo, cálcio e magnésio. As coletas foram realizadas em oito distintos pontos de amostragem levando em consideração as diferenças existentes entre os resíduos da mineração. Os resultados indicaram o caráter mineral dos resíduos, principalmente devido aos baixos teores de matéria orgânica e nitrogênio, sendo que para estes dois parâmetros os rejeitos não são indicados para adubação. Já para os macro nutrientes P, K, Ca e Mg, o resíduo demonstrou possuir bons teores, sendo sugerido o uso destes como fertilizantes agrícolas através de incorporação no solo

Ajuste de Equação IDF por Desagregação de Chuvas Diárias para o Município de Iraí, RS

Chuvas intensas são fenômenos meteorológicos responsáveis pelo escoamento de elevados volumes de água, em curto intervalo de tempo. Nesse cenário, as equações IDF são de interesse para a elaboração de projetos que necessitam definir a chuva de projeto, como os de obras hidráulicas e sistemas de drenagem. Esse trabalho apresenta a relação Intensidade-Duração-Frequência de chuvas intensas para o município de Iraí, Rio Grande do Sul, por meio do emprego de coeficientes de desagregação de chuvas diárias. Foi utilizada a distribuição probabilística de Gumbel, considerando as durações de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 60, 360, 480, 600, 720 e 1.440 minutos e os tempos de retorno de 2, 5, 10, 15, 20, 25, 50 e 100 anos. Os parâmetros ajustados por meio do Método dos Mínimos Quadrados foram: K = 1086,604; a = 0,184; b = 9,886, e; c = 0,728. O coeficiente de determinação (R²), calculado pela relação entre os dados observados e estimados, foi de 0,9971, refletindo a qualidade do ajuste. Não foram verificadas diferenças estatísticas significativas, por meio do teste t-pareado, entre os dados observados e estimados, o que indica a validade da aplicação da equação IDF obtid

Determination of the chemical properties of water and sediments in agricultural land use by using energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry

A técnica de espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF) foi aplicada em 29 amostras coletadas em um ano (jun/2012 a jul/2013) de monitoramento de qualidade da água do Rio Lajeado Pardo, afluente de um reservatório de captação de água para abastecimento, para avaliar a qualidade de 4 amostras de solos da floresta circundante e 6 amostras de sedimentos fluviais. Os teores elevados de Fe e Mn têm relação natural com os solos da região, já Cu, Zn, Ba e Cr, apesar de serem micronutrientes naturais do solo, podem ter enriquecimento proveniente do uso de fertilizantes e defensivos agrícolas. Segundo níveis estabelecidos pelas Diretrizes Canadenses de Qualidade dos Sedimentos para a Proteção da Vida Aquática e CONAMA nº 344/2000, as concentrações de Cr e Cu em sedimentos foram superiores ao nível acima do qual são observados efeitos severos à vida aquática. Em água doce, as concentrações de Fe, Zn, Cu e Mn foram superiores ao limite indicado pelas Diretrizes Canadenses de Qualidade da Água para a Proteção da Agricultura e Diretrizes Canadenses de Qualidade da Água para a Proteção de Vida Aquática. Não foram detectados os elementos Al, V, Zr, Sr, Cr, Y e Nb em água doce, estando a presença dos mesmos restrita aos solos e sedimentos de fundo do reservatório. O transporte médio anual de sedimentos foi estimado em 9,59 ton/ano.km2 . Entretanto, durante evento de precipitação pluviométrica, com vazão observada de 7,38 m³/s, se obteve a descarga máxima de 8,09 ton/dia.km2 de sólidos suspensos totais, um acréscimo de 307 vezes o valor médio diário transportado pelo rioThe energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry (EDXRF) methodology was applied in 29 samples on a year (Jun/2012 to Jul/2013) of monitoring program to assess freshwater quality of Lajeado Pardo River, the main tributary of a water supply reservoir, and 4 samples of soil from the surrounding forest and 6 samples of river and lake sediments were analyzed. High levels of Fe and Mn have a natural relationship with the soils of the region, while Cu, Zn, Ba and Cr, although natural soil micronutrients, may have enrichment from the use of fertilizers and pesticides. According to the Canadian Sediment Quality Guidelines for the Protection of Aquatic Life and CONAMA nº 344/2004 regulations, the concentration of Cr and Cu found in the sediments can cause severe effects on aquatic life. In freshwater, the concentration of Fe, Zn, Cu and Mn was higher than the maximum indicated by the Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Agriculture and the Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Aquatic Life. The elements Al, V, Zr, Sr, Cr, Y and Nb were not detected in fresh water, being restricted to soils and bottom sediments. Mean annual solid discharge in Lajeado Pardo River was estimated in 9.59 ton/year.km2 . But, on a rainy day, the observed yield was 7.38 m³/s and the specific solid discharge was estimated in 8.09 ton/day.km2 , that is 307 times more than the daily mean discharg

USO DE LIQUENS E DA TÉCNICA DE ESPECTROMETRIA DE FLUORESCÊNCIA DE RAIOS-X POR ENERGIA DISPERSIVA PARA MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR

A crescente concentração de materiais particulados e gasosos, como metais e compostos policíclicos no ar atmosférico ressalta a importância dos sistemas de monitoramento. Dentre os biomonitores destacam-se os liquens, organismos cujas características morfo/fisiológicas permitem o acúmulo de diversos elementos. Neste trabalho foi avaliada a qualidade do ar na área de maior concentração urbana de Frederico Westphalen através do monitoramento de elementos químicos, entre os quais metais pesados e enxofre, em liquens do gênero Parmotrema. Foram analisadas amostras de liquens oriundas de área preservada das interferências dos poluentes atmosféricos e liquens que se desenvolveram naturalmente no perímetro urbano do município. As determinações analíticas foram realizadas através de um espectrômetro de fluorescência de raios-X por energia dispersiva. As maiores concentrações dos elementos em estudo foram encontradas nas amostras coletadas próximo as dependências de uma universidade, no entorno do centro de Frederico Westphalen e próximo ao trevo principal de acesso ao município às margens da BR 386, locais caracterizados pelo intenso tráfego veicular. Em comparação aos liquens retirados de área preservada, as amostras oriundas da zona urbana apresentaram maior acúmulo dos elementos, chegando a concentrações 237% superiores para Ca no ponto de amostragem 1 e 42% para S no ponto de amostragem 4

GÁS NATURAL: POTENCIALIDADES DE UTILIZAÇÃO NO BRASIL

http://dx.doi.org/10.5902/223611707896The market for natural gas for electric power generation has increased considerably in Brazil, supported by the environmental and technological advantages of this energy. Despite the historical records that indicate that natural gas was already being used in Iran between 6000 and 2000 B.C, this was only introduced in the European market in 1659, and still later, began to be used in Brazil, only around 1940 due to oil and gas discoveries in Bahia. Currently, this energy is gaining more space, mainly due to environmental requirements, the construction of the Bolivia-Brazil pipeline and the discoveries of Pre-Salt layer in the Santos Basin. Similarly to oil, the natural gas has its training associated with decomposition of plants and animals in an environment with low oxygen conditions and high temperature and pressure. It’s a combination of light hydrocarbons and gases, particularly methane, and has lower environmental impact than oil and coal. It is considered as a transition fuel, and their use until needed to develop alternativetechnologies with low environmental impact for the power supply.http://dx.doi.org/10.5902/223611707896O mercado de gás natural para produção de energia vem crescendo consideravelmente no Brasil, apoiado nas vantagens ambientais e tecnológicas deste energético. Apesar dos registros históricos, que indicam que o gás natural já era utilizado no Irã entre 6000 e 2000 anos a.C, este só foi introduzido no mercado Europeu em 1659 e, ainda mais tardiamente, começou a ser utilizado no Brasil apenas por volta de 1940, devido às descobertas de óleo e gás na Bahia. Atualmente, este energético vem ganhando cada vez mais espaço, devido principalmente às exigências ambientais, a construção do gasoduto Bolívia-Brasil e as descobertas da camada Pré-Sal na Bacia de Santos. Semelhantemente ao petróleo, o gás natural tem sua formação associada à decomposição de vegetais e animais em ambiente com pouco oxigênio e condições de elevadas temperatura e pressão. Consiste numa combinação de hidrocarbonetos leves e gasosos, em especial o metano, e possui menor impacto ambiental que o petróleo e o carvão. É considerado como um combustível de transição, sendo sua utilização necessária até que se desenvolvam alternativas tecnológicas viáveis e de baixo impacto ambiental para o fornecimento de energia.

Pretreatment of eucalyptus kraft pulp mill waste activated sludge to enhance anaerobic digestion

Pulp and paper (P&P) mills are currently one of the largest industrial water consumers and effluent generators worldwide. The biological effluent treatment processes currently in use generate a large volume of sludge (waste activated sludge – WAS), which requires great efforts and high costs to manage. An interesting option for sludge management is anaerobic digestion, a means of reducing sludge volume while generating renewable energy that can be used in the industrial processes. However, anaerobic technology needs to be improved, mainly due to the 30- to 40-day retention time required to digest pulp mill sludge in conventional anaerobic bioreactors. The thesis was structured in 3 chapters written as scientific papers. Chapter 1 presented a literature review about the potential of anaerobic digestion for sludge treatment in P&P mills and the application of pretreatment methods to enhance methane production, decrease the retention time and, ultimately, decrease the volume of the digesters. A case study examining the potential of integrating pretreatment and anaerobic sludge digestion in a Brazilian kraft pulp mill is also presented. The literature review resulted in 52 matches in which 16 articles were related to anaerobic digestion or co-digestion of P&P sludge without pretreatment and 20 articles had to do with anaerobic digestion of P&P sludge after pretreatment. A large discrepancy among the presented results made it difficult to assess the suitability of anaerobic digestion and the actual impacts of the sludge pretreatment on the viability of the system. Simulations were carried out using current data from a Brazilian kraft pulp mill and indicated the important role of sludge pretreatment in potential methane production. Chapter 2 aimed the application of thermal, thermal-alkaline and mechanical pretreatment methods in order to promote the solubilization of organic matter to enhance the anaerobic digestion. Chemical analyses showed an improvement in organic matter solubilization, with an increase greater than 1.2-fold for total COD, 7-fold for soluble COD and 4-fold for BOD 5 . In general, thermal-alkaline pretreatment showed the best results for all the evaluated parameters, with the advantage of requiring lower temperature and retention time when compared to thermal conditions. Chapter 3 aimed to evaluate the potential of methane production from the WAS of a bleached kraft pulp mill applying biochemical methane potential (BMP). After 30 days of testing, cumulative methane production increased from 90 mL CH 4 /gVS (raw sludge) to 181-194 mL CH 4 /gVS with thermally pretreated samples, and up to 203-204 mL CH 4 /gVS with samples which were pretreated using the thermo-alkaline technique. The pretreatment conditions of 175 °C for 15 min at pH 11 were sufficient to achieve both a high solubilization of WAS and a high methane production. The results showed that pretreatment could significantly enhance the anaerobic digestion of kraft pulp mill WAS, making this an attractive new option for sludge management in this sector. Keywords: Anaerobic digestion. Methane yield. Pretreatment. Pulp and paper mill. Secondary sludge.O setor de produção de polpa celulósica e papel (P&P) é um dos maiores consumidores industriais de água e, em consequência, um dos maiores geradores de efluentes em todo o mundo. Nos processos de tratamento biológico aplicados aos efluentes, um grande volume de lodo biológico é gerado, o que resulta em altos custos de gerenciamento. Uma opção interessante para o gerenciamento do lodo é a digestão anaeróbia, capaz de reduzir o volume do lodo concomitantemente à geração de energia renovável que pode ser aproveitada nos processos industriais. No entanto, a digestão anaeróbia demanda melhorias tecnológicas e operacionais, principalmente devido ao elevado tempo de detenção hidráulica, da ordem de 30 a 40 dias, necessário para digerir o lodo de fábricas de P&P. A presente tese está dividida em 3 capítulos. O Capítulo 1 apresenta uma revisão da literatura sobre o potencial da digestão anaeróbia para o tratamento de lodos de fábricas de P&P, além da aplicação de métodos de pré- tratamento objetivando o aumento da produção de metano, a diminuição do tempo de detenção hidráulica e a diminuição do volume requerido aos digestores. É apresentado um estudo de caso, visando avaliar o potencial de integração das tecnologias de pré-tratamento e digestão anaeróbia de lodo biológico em uma típica fábrica de celulose kraft brasileira. A revisão da literatura resultou no encontro de 52 trabalhos publicados, sendo 16 artigos relacionados à digestão anaeróbia ou co-digestão de lodo de P&P sem pré-tratamento e 20 artigos relacionados à digestão anaeróbia de lodo de P&P após pré-tratamento. Foi verificada uma grande discrepância entre os resultados apresentados, o que dificultou nas avaliações e verificação dos reais impactos do pré-tratamento do lodo na viabilidade do sistema. Simulações foram realizadas usando dados atuais de uma fábrica de celulose kraft brasileira e demonstraram a grande influência do pré-tratamento na produção potencial de metano. O Capítulo 2 objetivou avaliar a aplicação de métodos de pré-tratamento térmicos, termo alcalinos e mecânicos, com o objetivo de promover a solubilização da matéria orgânica para potencializar a digestão anaeróbia. Os resultados demonstraram um ganho na solubilização, com um aumento superior a 1,2 vezes para DQO total, 7 vezes para DQO solúvel e 4 vezes para DBO 5 . As condições de pré-tratamento termo alcalinas apresentaram os melhores resultados para todos os parâmetros avaliados, com a vantagem de requererem menores temperaturas e tempos de retenção quando comparado às condições térmicas. O Capítulo 3 teve como objetivo avaliar o potencial de produção de metano a partir do lodo biológico de uma fábrica de celulose kraft branqueada aplicando testes BMP (potencial bioquímico de metano). Após 30 dias, a produção acumulada de metano aumentou de 90 mL CH 4 /gSV (lodo bruto) para 181-194 mLCH 4 /gSV (pré- tratamento térmico) e 203-204 mLCH 4 /gSV (pré-tratamento termo alcalino). A condição de pré-tratamento de 175 °C por 15 min em pH 11 foi suficiente para alcançar alta solubilização do lodo biológico e alta produção de metano. Os resultados demonstram que o pré-tratamento pode melhorar significativamente a digestão anaeróbia do lodo biológico da fábrica de celulose kraft, tornando a digestão anaeróbia uma opção atraente para o gerenciamento de lodo neste setor. Palavras-chave: Digestão anaeróbia. Metano. Pré-tratamento. Papel e celulose. Lodo biológico.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio