REÚSO DE ÁGUA NO CONTEXTO DA GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS: IMPACTO, TECNOLOGIAS E DESAFIOS

This paper presents a brief consideration about the water reuse and its role in water management. The analyses was divided taking into account the impact of reuse practices in water management context, the consolidated technologies and the new challenges needed to spread out reuse practices. Initially, however, it was presented some concepts and definitions as well the compilation of some experiences worldwide. From this exercise, it was possible to make some final remarks regarding the reuse as a water management instrument and its main challenges. Key words: Effluent Reuse. Reuse Experiences. Reuse Impacts. Treatment Technologies. Health Risk. Water Management. OLAM – Ciência & Tecnologia, Rio Claro, SP, Brasil – eISSN: 1982-7784 Rio Claro / SP, Brasil Ano VIII, Vol. 8, N.3, Julho – Dezembro / 2008 – RESUMOSEste artigo tece algumas considerações sobre o reúso de águas na gestão dos recursos hídricos. Para tal finalidade, a análise foi dividida levando em consideração o impacto da adoção de práticas de reúso, as tecnologias consagradas e os novos desafios para difusão de práticas de reúso. Inicialmente, julgou-se conveniente à apresentação de alguns conceitos e definições bem como a compilação de algumas experiências mundiais. A partir desse exercício foi possível tecer algumas considerações finais a respeito da prática de reúso como um dos instrumentos da gestão dos recursos hídricos e seus principais desafios. Palavras-chave: Reuso de Efluentes. Experiências de Reúso. Impactos do Reúso. Tecnologias de Tratamento. Risco à saúde. Gestão de Recursos Hídricos. Abstract This paper presents a brief consideration about the water reuse and its role in water management. The analyses was divided taking into account the impact of reuse practices in water management context, the consolidated technologies and the new challenges needed to spread out reuse practices. Initially, however, it was presented some concepts and definitions as well the compilation of some experiences worldwide. From this exercise, it was possible to make some final remarks regarding the reuse as a water management instrument and its main challenges. Key words: Effluent Reuse. Reuse Experiences. Reuse Impacts. Treatment Technologies. Health Risk. Water Management. OLAM – Ciência & Tecnologia, Rio Claro, SP, Brasil – eISSN: 1982-7784 Rio Claro / SP, Brasil Ano VIII, Vol. 8, N.3, Julho – Dezembro / 2008 – RESUMO/ABSTRAC

Strength assessment of Al-Humic and Al-Kaolin aggregates by intrusive and non-intrusive methods

Made available in DSpace on 2019-10-06T15:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2019-06-15Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Resistance to breakage is a critical property of aggregates generated in water and wastewater treatment processes. After flocculation, aggregates should ideally keep their physical characteristics (i.e. size and morphology), to result in the best performance possible by individual separation processes. The integrity of aggregates after flocculation depends upon their capacity to resist shear forces while transported through canals, passages, apertures, orifices and other hydraulic units. In this study, the strength of Al-Humic and Al-Kaolin aggregates was investigated using two macroscopic measurement techniques, based on both intrusive and non-intrusive methods, using image analysis and light scattering based equipment. Each technique generates different information which was used for obtaining three floc strength indicators, namely, strength factor (SF), local stress from the hydrodynamic disturbance (σ) and the force coefficient (γ) for two different study waters. The results showed an increasing trend for the SF of both Al-Humic and Al-Kaolin aggregates, ranging from 29.7% to 78.6% and from 33.3% to 85.2%, respectively, in response to the increase of applied shear forces during flocculation (from 20 to 120 s−1). This indicates that aggregates formed at higher shear rates are more resistant to breakage than those formed at lower rates. In these conditions, σ values were observed to range from 0.07 to 0.44 N/m2 and from 0.08 to 0.47 N/m2 for Al-Humic and Al-Kaolin, respectively. Additionally, it was found that for all studied conditions, the resistance of aggregates to shear forces was nearly the same for Al-Humic and Al-Kaolin aggregates, formed from destabilized particles using sweep coagulation. These results suggest that aggregate strength may be mainly controlled by the coagulant, emphasizing the importance of the coagulant selection in water treatment. In addition, the use of both intrusive and non-intrusive techniques helped to confirm and expand previous experiments recently reported in literature.Instituto de Geociências e Ciências Exatas Univ. Estadual Paulista (UNESP), Av. 24-A, 1515, Jardim Bela Vista, Rio ClaroPrograma de Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental Univ. Estadual Paulista (UNESP), Av. 24-A, 1515, Jardim Bela Vista, Rio ClaroDepartment of Civil Engineering University of BirminghamDepartment of Civil Environmental and Geomatic Engineering University College London, Gower StInstituto de Geociências e Ciências Exatas Univ. Estadual Paulista (UNESP), Av. 24-A, 1515, Jardim Bela Vista, Rio ClaroPrograma de Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental Univ. Estadual Paulista (UNESP), Av. 24-A, 1515, Jardim Bela Vista, Rio ClaroFAPESP: 2017/19195-

Assessment of sustainable drainage strategies in urban water systems using urban water metabolism and multi-criteria decision analyses

The simulation of urban water metabolism (UWM) allows for the tracking of all water, energy, and material flows within urban water systems (UWSs) and the quantification of their performance, including emissions into the air, water, and soil. This study evaluates seven drainage strategies (DSs) within conventional and sustainable urban drainage systems (SUDSs) using UWM and multicriteria decision analysis (MCDA). The DSs were designed to assess their corresponding UWM performances, employing key performance indicators (KPIs) related to sewer system balance, energy consumption, greenhouse gas (GHG) emissions, acidification, eutrophication, contamination, and sludge production. The outcomes were ranked using the compromise programming MCDA model. The top three strategies were permeable pavements, green spaces, and infiltration trenches and sand filters. The approach used for the evaluation of DS can provide valuable insights for decision-makers, support the promotion of sustainable integrated UWS management and adaptation, and accommodate design variations in urban drainage. Sensitivity analysis on uncertain parameters and KPI selection also contributed to robust and sustainable urban drainage solutions

Avaliação do efeito da inclinação e umidade antecedente na qualidade e quantidade das parcelas escoadas, percoladas e armazenadas em telhado verde extensivo

Investigou-se nesse trabalho o efeito da inclinação e umidade antecedente do solo nas parcelas escoadas, armazenadas e percoladas em telhados verdes extensivos construídos em escala piloto. Para tal, foram avaliadas inclinações (i) de 10, 20 e 30%. A umidade foi medida antes e após cada ensaio, a fim de determinar o diferencial de umidade (∆U). A capacidade dos módulos em atenuar o escoamento superficial direto foi medida em termos do coeficiente de escoamento superficial experimental (Cexp.). A soma das parcelas escoadas e percoladas também foi verificada. Medidas de cor aparente e turbidez foram feitas nas parcelas escoadas e percoladas e os valores foram correlacionados para cada inclinação. Os resultados indicaram que para i de 10% os menores valores de Cexp foram registrados (média de 1,01% ± 0,7%). Para os demais (i de 20 e 30%) os valores de Cexp obtiveram média em torno de 35% ± 15%. A soma das parcelas escoadas e percoladas apresentam valores médios de 77% para a inclinação de 10% e de 80% para as demais. Os valores de i e de ∆U obtiveram coeficiente de explicação de 87% para parcela armazenada e 81% para parcela escoada. Para parcelas percoladas a tendência inversa foi observada. As lâminas armazenadas foram da ordem de 11,6±1,4mm para o módulo com i de 10%, de 10,0±1,2 mm para o módulo com i de 20% e de 9,5±1,1 mm para o módulo com i de 30%. Os resultados indicaram que a inclinação e a umidade antecedente são decisivas tanto na redução do escoamento gerado quanto no transporte de material do telhado para o sistema de drenagem e ou aproveitamento subsequentes

Stormwater detention reservoirs : an opportunity for monitoring and a potential site to prevent the spread of urban microplastics

Stormwater runoff carries pollutants from urban areas to rivers and has the potential to be a main contributing source of microplastics (MPs) to the ecosystem. Stormwater detention reservoirs (SDRs) differ from ponds and lakes in that SDRs retain most particulate matter and they are emptied after storm events. This paper investigates the occurrence of MPs in the SDR of the Alto-Tietê catchment area, Itaim stream in Poá city, São Paulo, Brazil. The MPs found were classified in different categories: shapes (fragment, line/fibre, film/sheet and pellet); size (0.5 mm, between 0.5 mm and 1 mm and >1 mm); and polymer composition. Results have shown that most of the MPs found in the samples are fragments (57%), followed by pellets (27%), fibres/lines (9%), and then films/sheets (6%). Small particles (0.5 mm) represented 89% of the total MPs, and this category mainly included fragments (62%) and pellets (30%). MPs were found in a vast variety of shapes and colours, which shows a likely variety of sources. Besides the occurrence of MPs in the stormwater samples, the potential of SDRs as a first sanitary barrier to retain MPs before they reach the ecosystem has been speculated

Antropogeomorfologia e Problemática Erosiva em Área Rural Degradada, Marabá Paulista (SP)

A erosão do solo representa um problema de dimensões globais, a qual promove perdas de recursos naturais, área agricultável e produtividade dos solos, afetando toda sociedade, mas, sobretudo, pontualmente os agricultores e a economia. Considerando essa problemática, neste artigo buscou-se compreender as interferências antrópicas na dinâmica erosiva de uma bacia com dois processos de voçorocamento, localizada no Município de Marabá Paulista (SP). Para tanto, foram realizados mapeamentos de geomorfologia e uso e cobertura superficial da terra, em escala 1:10.000, dos cenários de 1963, 1979, 1997, 2010 e 2015. As informações mapeadas foram quantificadas de acordo com a natureza espacial de cada variável, e trabalhadas conjuntamente através do Coeficiente de Correlação de Pearson (p). Como resultado, identificou-se correlação positiva de forte à perfeita entre as pastagens e os processos erosivos e destes, também, com os terraços agrícolas e bacias de contenção, uma vez que a infiltração abastece a voçoroca existente na área, de modo a aumentar o fluxo de água no talvegue e promover desbarrancamentos nas laterais e cabeceira dessa forma erosiva, dinamizando as vertentes, principalmente, aquelas com superpastoreio. Assim, compreende-se que as técnicas conservacionistas, quando não acompanhadas de mudanças no uso da terra adequadas às características físicas e aos processos atuantes, têm sua função pervertida, contribuindo com a evolução dos processos erosivos.Soil erosion is a problem of global dimensions and causes losses of natural resources, arable land and soil productivity, which affect all society, but above all, farmers and the economy. This paper aims to understand the anthropic interference in the erosive dynamics of a basin with two gullying processes, in the city of Marabá Paulista (SP). For it, we used geomorphology and land cover maps in a scale of 1: 10,000 for the scenarios of 1963, 1979, 1997, 2010 and 2015. The mapped information were quantified according to the spatial nature of each variable and put together through the Pearson’s Correlation Coefficient (p). The result was the identification of a strong-to-perfect positive correlation between pastures and erosive processes, and between these processes with agricultural terraces and containment basins, since infiltration supplies the gully in the area, in order to increase the flow of water in the thalweg and promote landslip in the sides and head of this erosive way, dynamizing the slopes, mainly those ones with overgrazing. There for, we understood that conservation techniques, when are not followed by changes, in land use, that are appropriate to the physical characteristics and the active processes, have their function perverted, contributing to the evolution of the erosive processes

EFEITO DO USO DA TERRA NO AMORTECIMENTO DE CHEIAS EM RESERVATÓRIOS DE RETENÇÃO: ESTUDO DE CASO DO LAGO AZUL, CIDADE DE RIO CLARO (SP-BRASIL)

Este artigo avaliou o efeito do uso da terra no comportamento do reservatório de retenção no que se refere ao seu papel de amortecimento de cheias em horizontes de tempo definido por cenários de ocupação urbana. Para tal, foi estudado o reservatório de retenção Lago Azul, situado na nascente do córrego da Servidão, área urbana de Rio Claro (SP-Brasil). A partir da classificação de fotos aéreas em Sistemas de Informação Geográfica - SIG, realizou-se mapeamento do uso da terra para os cenários de 1958, 1972 e 2006. As chuvas críticas foram determinadas a partir da equação que relaciona intensidade, duração e frequência de chuvas do município, utilizando tempos de retorno - TR de 5, 10, 20 e 50 anos e duração de 1 hora. O modelo do Soil Conservation Service – SCS (1986) foi utilizado para conversão chuva-vazão. Utilizou-se modelagem hidráulica e hidrológica para propagação dos hidrogramas visando avaliar os impactos da expansão urbana no comportamento hidrológico da área de drenagem do reservatório. Em 1972, ocorreram situações de inundação apenas para TR de 20 e 50 anos. Porém, no cenário de 2006, a capacidade de retenção do reservatório mostrou-se insuficiente, resultando em situações de inundação em todos os TR. Os hidrogramas resultantes demonstraram que o aumento de áreas impermeabilizadas provoca o incremento das vazões e antecipação dos picos de cheia, minimizando o impacto positivo do reservatório decorrente do amortecimento da onda de cheia. Os resultados apontam que a implantação de reservatórios para fins de amortecimento de cheia deve ser realizada como parte integrante de um conjunto de ações dentre as quais o planejamento do uso e ocupação da terra, dimensionamento e manutenção de estruturas de drenagem urbana, desobstrução de galerias pluviais e previsão e alerta de riscos

Analysis of particles distribution size and the pair velocity/hydraulic residence time in the reaction zone performance of a flotation unit by using ultrasonic probe and image analysis

O desempenho de uma unidade de flotação por ar dissolvido (FAD) em escala piloto, tratando água destinada ao abastecimento contendo 50 uC e 05 uT, foi investigada sob o ponto de vista das partículas presentes (micro-bolhas e flocos) e da hidrodinâmica. A análise centrou-se na zona de reação da unidade de FAD onde foi desenvolvido o modelo matemático proposto por Reali (1991). A determinação das partículas foi realizada por método que emprega a análise de imagem. A condição hidrodinâmica foi avaliada por meio de ensaios de estímulo e resposta, combinada com a análise tridimensional do escoamento feita através de mapeamento utilizando equipamento que emprega ultra-som (sonda micro-ADV). Para a consecução do trabalho foram desenvolvidos dois métodos. Um para aquisição, tratamento e obtenção da distribuição de tamanho de micro-bolhas e flocos utilizando a análise de imagem digital em instalação com escoamento contínuo, sem a extração de amostras. Outro, envolvendo o desenvolvimento de programa (VelDigital3D) para tratamento dos dados da sonda utilizada. Inicialmente, foram realizados os ensaios de validação da utilização da sonda micro-ADV em água contendo micro-bolhas de ar e os ensaios de mapeamento da unidade utilizando a referida sonda conjugada ao programa VelDigital3D. Posteriormente, foram investigados alguns possíveis agentes na aglutinação das micro-bolhas após a despressurização tais como: i) as condições de mistura expressas em termos da taxa de aplicação superficial (TAS) e tempo de detenção na zona de reação (Tdz.r), ii) razão de recirculação (p), iii) a variação de pH e, iv) a dosagem de coagulante (\'AL POT.+3\'). Finalmente, a sensibilidade do modelo matemático proposto por Reali (1991) para a zona de reação de unidades de FAD convencional foi verificada com base nos parâmetros de projeto: tempo de detenção da zona de reação (Tdz.r) e taxa de aplicação superficial na zona de clarificação TASap. (downflow); e com base nos parâmetros operacionais: distribuição de tamanho de partículas (micro-bolhas e flocos) e razão de recirculação (p). As principais conclusões foram: i) a sonda micro-ADV pode ser utilizada para obtenção do perfil de velocidade em águas contendo micro-bolhas de ar, nas vazões investigadas; ii) o escoamento no interior da zona de reação apresentou um padrão bem definido de recirculação ao longo da altura, confirmando os resultados obtidos com os ensaios estímulo e resposta; iii) a variação do diâmetro médio das micro-bolhas foi muito pequena (de 20 a 30 \'mü\'m), embora tenha havido ressalvas e iv) o modelo proposto por Reali (1991) foi sensível aos parâmetros investigados e responde coerentemente com o desempenho da unidade piloto de FAD.This work investigated the performance of a dissolved air flotation (DAF) pilot plant, used to treat drinking water containing 05 Tu and 50 Cu. The particles (micro-bubbles and flocs) and hydraulic characteristics were taken into account. The focus was given in the reaction zone as hypothesized by Reali\'s mathematic model (REALI, 1991). An image analyses was used to assess particles distribution sizes. The hydraulics of the DAF tank was assessed by using a pulse stimulus-response test combined with the three-dimensional flow analyses carried-out with equipment that applied ultra sound (microADV). Therefore, two methods were developed; one for the acquisition, treatment and also to obtain the micro-bubbles and flocs sizes distribution, without the need of extracting samples and another, involved the development of a software (VelDigital3D) in order to treat the microADV data. Initially, the application of the microADV in the DAF process was evaluated. After, the data collection was made and the result was treated by using the VelDigital3D software. Sequentially, the effects of some agents for micro-bubbles coalescence after the releasing point were investigated: i) mixture conditions in terms of hydraulic loading rate (HLR) and detention time (DT); ii) recirculation rate (p); iii) pH variation and, iv) coagulant dosage (\'AL POT.+3\'). Finally, the mathematic model behavior proposed by Reali (1991) was investigated by varying some parameters in the design, such as: detention time in the reaction zone (DTr.z) and hydraulic loading rate in the clarification zone HLRc.z (dowflow); and by varying some operational parameters, such as: particles sizes distribution (micro-bubbles and flocs) and recirculation rate (p). The main conclusions were: i) the microADV probe can be used to obtain the velocity flow profile in water containing micro-bubbles; ii) the flow within the reaction zone showed a well defined pattern of recirculation throughout the height of the unit, confirming the obtained results by using the stimulus-response tests; iii) the variation of micro-bubbles medium size was low (from 20 to 30 \'mü\'m) but some points regarding this aspect were discussed and, iv) the behavior of the mathematical model proposed by Reali (1991) showed a significant adjustment to the experimental data proving that it can be applied to analyzed design parameters