Com a evolução, a sociedade transformou a energia elétrica em um recurso vital, tornando o setor energético em um fator importante de crescimento e um elemento fundamental para o desenvolvimento sustentável. No saneamento, estações de bombeamento são amplamente utilizadas em sistemas de abastecimento de água e a alimentação das suas bombas e motores representa cerca de 90% da energia consumida por este setor no Brasil. Estudos que visem nortear a adequação destes sistemas às condições e rotinas operacionais que conduzam a uma maior eficiência energética devem ser encarados com prioridade. Neste contexto, construiu-se uma metodologia para análise geral da eficiência e definição de uma Linha Base Otimizada para utilização em diagnósticos hidroenergéticos de bombeamentos com velocidade rotacional constante, baseada na aplicação dos conceitos de energia mínima e operação em máximo rendimento. Nesta pesquisa, foi desenvolvido modelo de simulação para representar o custo global associado às 255 soluções compostas pelas combinações das variáveis de decisão adotadas: número de bombas operativas associadas; volume útil do reservatório superior; e, coeficiente α (alfa), que determina o espaço de busca das vazões de bombeamento candidatas. Para a otimização das variáveis, adotou-se como função objetivo o custo global (operação e implantação) e, para minimizá-lo, empregou-se um algoritmo mono objetivo de busca exaustiva. Aplicou-se a metodologia a dois estudos de caso, cujas características e informações de input no modelo foram obtidas a partir de medições e monitoramento em sistemas reais, denominados Norte e Nordeste. A partir dos resultados, foi possível conhecer o perfil energético dos sistemas, além de indicar a solução ótima e, consequentemente, as condições operacionais, que resultaram em uma redução no consumo de energia de 31,9% e 62,9% e economia de custo de 32,3% e 72,8%, para os sistemas Norte e Nordeste, respectivamente. A metodologia e o algoritmo desenvolvidos se mostraram úteis para identificar as intervenções necessárias em favor da eficiência energética, permitindo avaliar o benefício da otimização dos sistemas em relação à operação corrente através da análise de indicadores. | Over the course of its evolution, society has transformed electricity into a vital resource, making the energy sector an important factor for economic growth and a fundamental element for sustainable development. In sanitation, pumping stations are a widely used in water supply systems and the power to their pumps and motors represents around 90% of the energy consumed by this sector in Brazil. Studies that aim to guide the adequacy of these systems to operating conditions and routines that lead to greater energy efficiency must be considered as a priority. In this context, a methodology was built for the general analysis of efficiency and definition of an Optimized Baseline for use in hydro-energy diagnostics of pumping systems with constant rotational speed, based on the application of the minimum energy concepts and operation at maximum efficiency. In this research, a simulation model was developed to represent the global cost associated with the 255 solutions composed by the adopted decision variables combinations: number of operating pumps; useful volume of the upper reservoir; and, coefficient α (alpha), which determines the search space of the candidate pumping flows. For the variables’ optimization, the global cost (operation and implementation) was adopted as the objective function and, to minimize it, an exhaustive search algorithm was used. The methodology was applied to two case studies, whose characteristics and model input information were obtained from real systems measurements and monitoring, called North and Northeast. From the results, it was possible to know the systems energy profile, in addition to indicating the optimal solution and, consequently, the operating conditions, that resulted in energy reduction of 31.9% and 62.9% and cost savings of 32.3% and 72.8% for the North and Northeast systems, respectively. The developed methodology and algorithm proved to be useful to identify the necessary interventions in favor of energy efficiency, allowing to evaluate the benefit of the systems optimization in relation to the current operation through the indicator analysis.

La opción de pasantía o práctica profesional, para optar por el título de Ingeniero Ambiental reúne todo el resultado académico y aprendizaje dentro de la universidad, con el fin de buscar competencias y elementos que aporten un valor humanista ético-profesional. La ejecución en el desarrollo de la práctica profesional corresponde al conocimiento vinculado de la teoría y la practica en la familiarización del área laboral, partiendo de la experiencia individual y propia. Este documento tiene como objetivo evidenciar la importancia de la práctica profesional y lo que se realizó en el periodo de tiempo exigido por la institución de educación superior, para este caso el objetivo general del informe final de pasantía es, acompañar de manera Técnica en la ejecución y visualización de proyectos consolidados en el área de agua potable y saneamiento básico, con el fin de vincular los sistemas de información geográfico y los softwares de modelación hidrológicos e hidráulicos. En dicho proceso, se tuvo en cuenta la realización de estudios hidrológicos, descarga y tratamiento de información de estaciones hidrometeorológicas de las zonas específicas y la definición de variables, como resultados se obtuvieron las condiciones de cada estudio y análisis hidrológico e hidráulico, donde van de la mano con la implementación de software y Herramienta, como Extensiones Gis , ArcGIS , HEC RAS, HEC HMS y Modelos de calidad de aguas Qal2k , esta información viene acompañada de la modelación y la simulación ambiental con el fin de lograr una mejor comprensión de la realidad. | The option of internship or professional practice, to opt for the degree of Environmental Engineer gathers all the academic and learning results within the university, in order to seek competencies and elements that provide a humanistic ethical-professional value. The execution in the development of the professional practice corresponds to the knowledge linked to the theory and practice in the familiarization of the work area, starting from the individual and own experience. This document aims to demonstrate the importance of the professional practice and what was done in the period of time required by the institution of higher education, for this case the overall objective of the final report of internship is to accompany technically in the implementation and visualization of consolidated projects in the area of drinking water and basic sanitation, in order to link the geographic information systems and hydrological and hydraulic modeling software. In this process, it was taken into account the realization of hydrological studies, downloading and processing of information from hydrometeorological stations of specific areas and the definition of variables, as results were obtained the conditions of each study and hydrological and hydraulic analysis, where they go hand in hand with the implementation of software and tools, such as Gis Extensions, ArcGIS, HEC RAS, HEC HMS and Qal2k water quality models, this information is accompanied by modeling and environmental simulation in order to achieve a better understanding of reality. | Ingeniero Ambiental | Pregrado

A água subterrânea está igualmente sujeita à contaminação e ao esgotamento e deve ser explorada de maneira sustentável e ter a potabilidade avaliada de modo a não oferecer risco à saúde da população. O objetivo do trabalho foi analisar a distribuição espacial de parâmetros de qualidade da água subterrânea na comunidade de Barreiros, Aratuba-CE. Os parâmetros temperatura, condutividade elétrica (CE), turbidez, potencial hidrogeniônico (pH), sólidos dissolvidos (STD), cloreto e a dureza foram avaliados em 16 poços. A variabilidade espacial foi determinada por meio de análise geoestatística utilizando o Software Gama Designer Software (GS+), versão 10. A interpolação foi aplicada por meio da técnica de krigagem para construção de mapas de programa Sufer 8.0. Os resultados obtidos nas análises foram comparados aos valores máximos permitidos pela legislação vigente. A análise variográfica indicou que a CE e STD se ajustaram melhor ao modelo esférico; os cloretos e turbidez ao modelo linear; e dureza, pH e temperatura ao modelo gaussiano. A qualidade da água subterrânea na comunidade de Barreiros apresentou inadequações nos parâmetros CE e pH. Os demais parâmetros se mantiveram dentro do permitido.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2021. | Um dos principais instrumentos para a conservação da biodiversidade é o estabelecimento de áreas protegidas ou Unidades de Conservação (UC ). Questões ambientais e aspectos humanos podem ser estudados através de estudos interdisciplinares, principalmente em áreas de proteção ambiental (APAs), categoria de UC onde é permitida a ocupação humana. Os corpos d'água superficiais como rios e riachos podem refletir o efeito acumulado de impactos antrópicos no âmbito de suas bacias hidrográficas. Este estudo objetivou avaliar a a qualidade dos serviços ecossistêmicos hídricos da APA de Anhatomirim, localizada na Zona Costeira de Santa Catarina, utilizando indicadores ambientais expressos pelo índice de qualidade da água (IQA) e através da percepção dos moradores locais empregando um protocolo de avaliação rápida (PAR). Os resultados das análises dos parâmetros físico-químicos e biológicos medidos pelo IQA se relacionaram aos atributos visíveis utilizados nas percepções humanas medidas pelo PAR. Em geral, sob ambas as perspectivas, os pontos localizados a montante dos rios foram avaliados com melhor qualidade da água em relação aos pontos a jusante. A complementaridade das áreas de limnologia e etnoecologia possibilita a construção de estratégias originais nos esforços conservacionistas, podendo auxiliar tanto os órgãos gestores em sua competência de proteção dos recursos hídricos, quanto os atores direta e indiretamente envolvidos com os bens e serviços ecossistêmicos. | Abstract: One of the main instruments for the conservation of biodiversity is the establishment of protected areas (PAs). Environmental issues and human aspects can be studied through interdisciplinary studies, especially in environmental protection areas where human occupation is allowed. Surface water bodies, such as rivers and streams may reflect the cumulative effect of anthropogenic impacts within the scope of their hydrographic basins. In this study, the quality of the water ecosystem services of the PA of Anhatomirim, located in the Coastal Zone of Santa Catarina State in Southern Brazil was assessed using environmental indicators expressed by the water quality index (WQI) and through the perception of local residents by the rapid assessment protocol (RAP). The results of the analysis of the physical-chemical and biological parameters measured by the WQI are related to the visible attributes used in human perceptions measured by the RAP. In general, in both perspectives the upstream sites were evaluated with better water quality compared to the downstream ones. The complementarity of the areas of Limnology and Ethnoecology leads to original strategies in conservation efforts, which can help both the stakeholders in water management, as well as the actors directly and indirectly involved with the ecosystem goods and services.

Orientador : Fernando Augusto Silveira Armani | Inclui apêndice | Monografia (graduação) - Universidade Federal do Paraná, Campus Pontal do Paraná, Centro de Estudos do Mar, Curso de Graduação em Engenharia Ambiental e Sanitária. | Inclui referências | Sendo o reservatório e a área de captação os elementos mais importantes na concepção de um sistema de captação de água pluvial, este trabalho dedicou-se a comparar os métodos de cálculo apresentados pelo Anexo A da NBR 15.527 (ABNT, 2007). Para esta análise os volumes dos reservatórios foram calculados com base nos dados de precipitação da Ilha do Mel, variando a área de captação e a demanda por água para fins não potáveis, o que permitiu a construção de diagramas para cada um dos métodos avaliados neste trabalho: prático australiano, simulação, Rippl, prático inglês, Azevedo Neto e prático alemão. Esses diagramas servem para auxiliar usuários na determinação do volume e da área de captação de água pluvial, ótimos em edificações que demandam até 16 m³ na Ilha do Mel. Os métodos que foram formulados com a utilização do balanço hídrico (prático australiano, simulação e Rippl), foram avaliados para utilização em toda a região do complexo estuarino de Paranaguá. Em um estudo de abrangência da utilização dos diagramas, comparamse os volumes obtidos pelos diagramas com volumes determinados por esses métodos usando médias climatológicas de precipitação de 16 estações distribuídas pela região do complexo estuarino de Paranaguá. O diagrama do método prático australiano obteve resultados similares aos de outras localidades; com isso, utilizouse esse método para determinação do volume do reservatório e área de captação para uma escola situada na comunidade de São Miguel, Paraná: Escola Municipal do Campo "Tambarutaca".

El objetivo de este estudio es evaluar la concentración de metales pesados en el río Suches y analizar el comportamiento social de los actores locales sobre la calidad del agua relacionada con actividades mineras en Cojata, Puno, Perú. Se recolectaron muestras de agua y sedimentos del río Suches para la cuantificación de As, Cd, Cr, Pb, Cu y Hg mediante espectrofotometría de masas con plasma inductivo acoplado (ICP-MS). La investigación incluyó el análisis cualitativo del comportamiento social de los actores comunales de Cojata, con base en la recolección de testimonios representativos. Las concentraciones promedio de metales en agua se encuentran por debajo de los ECA-categoría 3 de Perú; sin embargo, el As (11.52 mg kg-1) y Cd (1.14 mg kg-1), en las muestras de sedimentos, superan los límites recomendados por la ISQG de Canadá. La presencia de estos metales en el río se debería a las descargas generadas por excavaciones y drenajes propios de las actividades mineras, así como a la composición mineralógica y meteorización natural de rocas en la zona de estudio, lo que causaría impactos negativos en la calidad del agua del río. El comportamiento social de rechazo a la minería se basa en la asociación colectiva de una mala calidad del agua relacionada con la turbidez de la misma. Las diversas fuentes de evidencia sugieren la necesidad de la formalización de las actividades mineras en Cojata, así como la implementación de mejoras en las normativas ambientales nacionales.

El objetivo de esta investigación es analizar las tensiones que enfrentan los sistemas independientes de agua (SIAs) en Huajuapan de León, Oaxaca, México, a través del marco analítico de la gobernanza (MAG). Con una metodología cualitativa se estudiaron cuatro casos con un total de veinte entrevistas en profundidad a representantes de comités ciudadanos y autoridades municipales encargadas de la gestión hídrica. Los resultados señalan que los SIAs son instituciones establecidas y administradas por sus propios usuarios, que han consolidado y sostenido la gestión local del agua; no obstante, se detectaron tres tensiones principales que enfrentan: la primera, por el pago de la electricidad necesaria para la extracción y el mantenimiento del sistema de suministro; la segunda, por la cobertura y ampliación de la infraestructura a causa de la creciente urbanización; y la tercera, por la defensa del control del agua con respecto al organismo operador municipal. Se concluye que los SIAs representan una alternativa en el manejo del agua dentro del municipio que deben ser considerados en la normatividad hídrica para el resguardo y aprovechamiento del agua. Estas experiencias permiten distinguir un tipo de gobernanza desde abajo, en que se gestan formas organizativas que aparte de resolver el acceso local al agua, exponen formas en que cuidan y defienden el agua para la reproducción de la vida en su comunidad.

The availability of instantaneous data on water consumption in water utilities of water distribution systems has been increasing due to the increase in the number of customers with smart meters. The analysis of these data allows to improve the billing systems and the customers’ management and to improve the water losses estimate in each water utility. Aiming to evaluate the apparent losses, through the analysis of the water consumption profiles, and real losses, through the study of the minimum night flow, 275 domestic customers of 10 water utilities were measured using a smart meter. The water consumption profiles useful for the global error measurement of the flowmeters park identified the predominant flow between 240 L/h and 1000 L/h, with an insignificant measured volume below 120 L/h (e.g., due to customer leakages). The estimate of the mean water consumption in the minimum consumption period (between 2 h and 5 h a.m.) was 1.2 L/(customer·h) for DN15 flowmeters and 2.0 L/(customer·h) for DN20 flowmeters. Using clustering, four water consumption patterns were also identified, with differences in the consumption scales, trends and peaks during the day. This work demonstrated the potential of smart metering campaigns to collect consumption data. Moreover, it also proposes a methodology and an initial set of statistics about the domestic consumption in each water utility and in the set of water utilities, which is crucial for the technical management of water distribution systems. | O aumento da cobertura de clientes domésticos com telemedição tem levado a uma maior disponibilidade de dados de consumo instantâneo nas Entidades Gestoras (EG) de sistemas de distribuição de água. A análise destes dados, para além de melhorar a gestão dos sistemas de faturação e de gestão de clientes, permite também melhorar a estimativa das perdas de água em cada EG. Com o objetivo de avaliar as perdas aparentes, através da análise de perfis do consumo total, e as perdas reais, por via do estudo do consumo doméstico mínimo, foram realizadas campanhas de telemedição em 275 clientes domésticos referentes a 10 EG. Os perfis de consumo, relevantes para aferição do erro global do parque de contadores, revelaram que os consumos predominantes variam entre 240 e 1000 L/h, sendo o volume medido abaixo de 120 L/h (e.g., devido a fugas domiciliárias) praticamente insignificante. A estimativa do consumo médio de água no período de consumo mínimo (entre as 2 e as 5 h da manhã) foi 1.2 L/(utilizador·h) para contadores DN15 e 2.0 L/(utilizador·h) para contadores DN20. Utilizando análise de clusters, identificaram-se ainda quatro padrões de consumo distintos, diferenciados pelas escalas de consumo, tendências e picos ao longo do dia. Este trabalho demonstrou o potencial das campanhas de telemedição para recolha de dados de consumo. Além disso, forneceu uma metodologia e conjunto inicial de estatísticas sobre o consumo doméstico em cada EG e no conjunto das EG determinante para a gestão técnica dos sistemas de distribuição de água.

Coffee wet milling is a process that demands large quantities of water, and produces mucilage and pulp that are discharged into surface water. The objective of this study was to analyze the physical and chemical properties of the water in Cuxtepec and Cabañas rivers in the municipality of Concordia, Chiapas, Mexico. In these water masses, coffee wet milling subproducts are discharged during the harvest. Sampling sites were San Pedro stream, Cabañas river, rancheria 30 de Agosto and Cuxtepec river. Water samples were obtained in October and December, 2016, and January, April and June, 2017. The following parameters were determined: pH, electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), total suspended solids (TSS), sedimentable solids (SS), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total nitrogen (TN), ammonia (NH4), total phosphorus (TP), water hardness (WH), water temperature (WT), and air temperature (AT). COD and BOD content varied from site to site, with maximum values of 7.7 and 1.25 mg L-1, respectively. This low concentration allowed for high oxygen level (7.99 mg L-1). The TDS load was 149.7 mg L-1 and pH was 8.9, indicating favorable conditions for aquatic life. In general, the values measured in groundwater under traditional coffee wet milling plants did not show levels that indicate risks for agricultural use or for consumption by animals and people inhabiting areas close to the water bodies in the region. These findings suggest a need to establish a contaminant monitoring system for the coffee-producing regions of Chiapas, and improve ecological management of residual waters produced by coffee wet milling according to pollutant concentrations. | El beneficio húmedo del café demanda grandes cantidades de agua, además de generar mucílago y pulpa que se integran a las aguas superficiales. El objetivo de esta investigación fue analizar las propiedades físicas y químicas del agua de río Cuxtepec, río Cabañas y su principal afluente, ubicado en La Concordia, Chiapas, México. En estas aguas son descargados los subproductos derivados del beneficiado húmedo del café durante el periodo de cosecha. Los sitios de muestreo fueron arroyo San Pedro, río Cabañas, ranchería 30 de Agosto y río Cuxtepec, las muestras de agua se obtuvieron durante octubre y diciembre 2016; enero, abril y junio 2017. Se determinó pH, conductividad eléctrica (CE), sólidos disueltos totales (SDT), sólidos suspendidos totales (SST), sólidos sedimentables (SS), demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica de oxígeno (DBO), nitrógeno total (NT), amonio(NH4+), nitritos (NO2‾), nitratos (NO3‾) como N, fósforo total (PT), dureza del agua (DA), temperatura del agua (TA) y la temperatura ambiental (T. Amb). El contenido de DQO y DBO varió de un sitio a otro, con valores máximos entre 7.7 y 1.25 mg L-1, respectivamente. Esta baja concentración permitió altos contenidos de oxígeno al nivel de 7.99 mg L-1. Asimismo, la carga de SDT fue de 149.7 mg L-1 y pH de 8.9, estas son condiciones favorables para la vida acuática. En general, los valores medidos en corrientes aguas abajo a las plantas tradicionales del procesamiento húmedo de café no presentaron niveles que indiquen riesgos para los usos del agua en actividades agrícolas, pecuarias y consumo humano en las áreas cercanas a los cuerpos de agua. Estos hallazgos plantean la necesidad de establecer un sistema de monitoreo de los contaminantes señalados en la zona cafetalera de Chiapas, para mejorar el manejo ecológico de las aguas residuales provenientes del beneficiado húmedo del café.