Orientador: Prof. Dr. Elisandro Pires Frigo | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia Ambiental. Defesa : Palotina, 04/09/2023 | Inclui referências | Resumo: O homem sempre se preocupou com a obtenção de água em quantidade e qualidade necessária ao seu consumo desde muito cedo, considerando o seu impacto na manutenção da vida. Angola, país da África Subsaariana, possui um enorme potencial hídrico, porém, com problema evidente no acesso à água potável, que associado ao saneamento básico constituem dois dos maiores problemas públicos e sociais no país, de acordo as autoridades governamentais. A presente pesquisa visa compreender o sistema de abastecimento de água no município do Lobito, através da caracterização do seu funcionamento e impacto na saúde da população. Trata-se de um estudo de natureza exploratória e descritiva com abordagem qualitativa envolvendo revisão bibliográfica, pesquisa de campo e documental. Conforme os dados obtidos durante o período de pesquisa, houve uma variação da qualidade água, apresentando uma alta em alguns parâmetros de qualidade como: turbidez; alcalinidade; concentração de dióxido de carbono e concentração de bicarbonato, o que foi possível concluir que a qualidade da água abastecida na cidade merece uma atenção, pois, não cumpriu com as diretrizes recomendados pela Organização Mundial da Saúde durante o período avaliado. As infraestruturas de abastecimento de água não acompanharam o crescimento da população e do município. Constatou-se ainda uma desigualdade no acesso à água potável, pois as zonas urbanas possuem melhor abastecimento comparando com as zonas suburbanas (periféricas), porém é nas zonas periféricas onde possui a maior densidade populacional. As irregularidades no abastecimento de água no município e a falta de acesso à rede pública de abastecimento em alguns bairros, levam a população a buscar outras fontes alternativas e inseguras, e às vezes sem o devido tratamento, representando um risco à saúde dela. | Abstract: ABSTRACT Man has always been concerned about obtaining water in the quantity and quality necessary for his consumption from a very early age, considering its impact on maintaining life. Angola, a Sub-Saharan African country, has enormous water potential, however, with an evident problem in access to drinking water, which, combined with basic sanitation, constitutes two of the biggest public and social problems in the country, according to government authorities. This research aims to understand the water supply system in the municipality of Lobito, by characterizing its operation and impact on the population's health. This is an exploratory and descriptive study with a qualitative approach involving bibliographic review, field, and documentary research. According to the data obtained during the research period, there was a variation in water quality, showing an increase in some quality parameters such as: turbidity; alkalinity; concentration of carbon dioxide and concentration of bicarbonate, which made it possible to conclude that the quality of the water supplied in the city deserves attention, as it did not comply with the guidelines recommended by the World Health Organization during the period evaluated. Water supply infrastructure has not kept up with the growth of the population and the municipality. There was also an inequality in access to drinking water, as urban areas have better supply compared to suburban (peripheral) areas, but it is in peripheral areas where there is the highest population density. Irregularities in the water supply in the municipality and the lack of access to the public supply network in some neighborhoods lead the population to seek other alternative and unsafe sources, and sometimes without proper treatment, posing a risk to their health.

Orientador: Michael Mannich | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa : Curitiba, 31/01/2023 | Inclui referências: p. 55-64 | Resumo: Este documento discorre sobre o desenvolvimento de um equilibrador do tipo marble, para monitoramento de gases dissolvidos em água. A montagem constitui no uso de sensores de temperatura da água e gás carbônico, cujo objetivo é de realizar o monitoramento desses parâmetros em água com alta frequência temporal. Os sensores utilizados foram o K30 para medição da concentração de CO2 e DS18D20 para temperatura da água. O sistema foi montado utilizando a plataforma Arduino como controlador e outros componentes eletrônicos, sendo realizados testes em ambiente de laboratório e em campo, para identificar as limitações do equipamento, bem como o aperfeiçoamento da montagem e consumo de energia do equipamento. Os resultados das medições foram comparados com a titulação de alcalinidade bem como com a Lei de Henry, obtendo erros abaixo de 5,5% e sugerem que a estratégia adotada pode servir como guia para estudos similares no Brasil, já que muitas vezes os custos desse tipo de monitoramento são impeditivos. | Abstract: This document discusses the development of a marble-type equilibrator for monitoring dissolved gases in water. The assembly uses water and carbon dioxide temperature sensors, whose objective is to monitor these parameters in water with a high temporal frequency. The sensors used were the K30 to measure the CO2 concentration and the DS18D20 to measure the water temperature. The system was assembled using the Arduino platform as a controller and other electronic components, with tests being carried out in a laboratory environment and in the field to identify the limitations of the equipment as well as the improvement of assembly and energy consumption of the equipment. The results of the measurements were compared with the alkalinity titration as well as with Henry's Law, obtaining errors below 5.5%, suggesting that the adopted strategy can serve as a guide for similar studies in Brazil since many times the costs of this type of monitoring are impeditive.

Orientador: Michael Mannich | Coorientador: Emílio Mercuri | Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa: Curitiba, 13/11/2023 | Inclui referências | Resumo: As câmaras flutuantes utilizadas na medição de fluxo de CO2 na interface água-ar, têm sua origem na crescente necessidade de compreender as trocas de gases entre a atmosfera e os corpos d’água. Inicialmente, eram dispositivos simples construídos com materiais acessíveis, como polímeros, vidro ou metal. Posteriormente, evoluíram com a inclusão de colares flexíveis e extensões de parede para aprimorar a precisão das medições. Nesta pesquisa, realizou-se uma comparação das medições de fluxos de CO2 na interface água-ar em condições de campo, empregando duas variações de câmaras: uma equipada com um colar flexível e outra com extensão de parede. Os objetivos específicos que orientaram a pesquisa incluíram a proposição de recomendações para otimizar o uso de câmaras na medição de fluxos de CO2 na interface água-ar, levando em consideração as vantagens e limitações de cada tipo de câmara. Além disso, buscou-se quantificar as diferenças nos valores de fluxos de CO2 obtidos pelas câmaras com colar flexível e com extensão de parede, com o propósito de identificar discrepâncias entre esses dois métodos. A pesquisa envolveu experimentos de campo em ambiente aquático, a fim de compreender o desempenho relativo das câmaras em diferentes condições. Os resultados destacaram as implicações práticas dessas diferenças nas medições de fluxo de CO2, oferecendo uma base sólida para o aprimoramento da instrumentação utilizada em estudos de trocas de gases nessa interface. | Abstract: Floating chambers used for measuring CO2 flux at the water-air interface have their origins in the growing need to understand gas exchange between the atmosphere and bodies of water. Initially, these were simple devices constructed from readily available materials such as polymers, glass, or metal. Subsequently, they evolved with the inclusion of flexible collars and wall extensions to enhance measurement accuracy.In this research, a comparison of CO2 flux measurements at the water-air interface under field conditions was conducted using two chamber variations: one equipped with a flexible collar and the other with a wall extension. Specific research objectives included proposing recommendations for optimizing chamber usage in CO2 flux measurements at the water-air interface, considering the advantages and limitations of each chamber type. Additionally, efforts were made to quantify differences in CO2 flux values obtained by chambers with flexible collars and wall extensions, with the purpose of identifying discrepancies between these two methods. Field experiments in aquatic environments were conducted as part of the research to understand the relative performance of chambers under varying conditions. The results highlighted the practical implications of these differences in CO2 flux measurements, providing a solid foundation for enhancing the instrumentation used in gas exchange studies at this interface.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Eduardo Zacarkim | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Palotina, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia Ambiental. Defesa : Palotina, 03/03/2023 | Inclui referências | Resumo: O número de aeradores necessários em um empreendimento aquícola, depende da demanda total de oxigênio e da eficiência do equipamento SOTR (Standard Oxygen Transference Rate) e SAE (Standard Aerator Efficiency). A eficiência dos aeradores pode ser influenciada por um grande número de variáveis, exigindo que empresas/pesquisadores da área tenham que realizar inúmeros testes de eficiência rotineiramente. Para atender a metodologia do teste é necessário que a relação potência/volume não exceda 0,1 kW/m³, ou seja, para o teste de um equipamento de 2 cv (?? 1,5 kW) são necessários, pelo menos 15000 litros de água limpa para cada um dos testes realizados. Entretanto, devido as dimensões e tipo de funcionamento dos aeradores comerciais esse volume é geralmente muito maior, gerando assim grandes custos com renovações de água, além do impacto ambiental deste desperdício. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a possibilidade de realização dos testes de eficiência de aeração (SOTR e SAE) em água reutilizada, tornando esta metodologia mais sustentável. Após a realização dos testes tornou-se evidente a alteração dos resultados em água reutilizada, no entanto, foi possível o reúso da água mediante a utilização dos fatores de correção desenvolvidos. | Abstract: The number of aerators required in an aquaculture system depends on the total oxygen demand and the efficiency of the equipment measured as SOTR (Standard Oxygen Transference Rate) and SAE (Standard Aerator Efficiency). Many variables affect the efficiency of aerators which makes companies/researchers perform several efficiency tests on a routine basis. Standard tests requires that the power/water volume ratio does not exceed 0.1 kW/m³. It means that for testing a 2 hp (?? 1.5 kW) equipment, at least 15,000 liters of clean water are required for each of the tests performed. However, due to the dimensions and type of operation of commercial aerators, this volume is generally much larger. This represents significant costs for water renewals, as well as an environmental impact related to this water wasting. The goal of this study was to evaluate the possibility of conducting aeration efficiency tests (SOTR and SAE) in reused water, making this methodology more sustainable. After conducting the tests, it became evident that the results were affected when performed with reused water. However, it was possible to reuse the water by applying correction factors developed in this study.

Orientador: Prof. Dr. Silvio César Sampaio | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia Ambiental. Defesa : Palotina, 12/09/2022 | Inclui referências: p. 63-67 | Resumo: O saneamento é um conjunto de serviços que abrange desde da infraestrutura do abastecimento de água, aos serviços relacionados ao esgoto sanitário, limpeza e manejo de resíduos sólidos. Sendo assim, um tema de interesse universal, porque a prestação desses serviços está relacionada à qualidade de várias atividades seja elas de âmbito econômico, social ou ambiental. É um indicador de grande importância para o desenvolvimento urbano e rural, e uma necessidade básica para toda a população. O presente trabalho avaliou por meio de indicadores a situação da água e esgoto e do desempenho das companhias de saneamento básico do estado do Paraná. Foram avaliadas regiões imediatas sendo possível mostrar de forma simplificada a situação dos municípios do estado do Paraná. A partir da adaptação da metodologia proposta pelo Instituto Trata Brasil, elaborou-se um ranking baseado em cálculos de índices de desempenho estes definidos em três grupos: nível de atendimento, melhorias de atendimento e nível de eficiência. Foram realizadas análises estatísticas como o Teste de Mantel no qual observou-se a autocorrelação espacial das unidades gestoras, e análise de regressão linear para correlação das variáveis. Foi utilizado o software R para a análise dos dados, sendo assim, observou-se a relação entre o Índice de Desenvolvimento Humano (IDH), investimentos sobre arrecadação, urbanização e estabelecimentos do SUS com as notas obtidas no ranking. Concluiu-se que, quanto maior for o valor desses índices, maior a nota do município, como exemplo a cidade de Matinhos com nota 8,72, seguindo de Santa Terezinha de Itaipu com 8,61, as piores notas foram dos municípios de Cerro Azul com 2,24 e Cruz Machado com 2,23. Foi possível visualizar a diferença das notas das regiões imediatas de todo o estado. | Abstract: Sanitation is a set of services that range from water supply infrastructure to services related to sanitary sewage, cleaning and solid waste management. Thus, a topic of universal interest, because the provision of these services is related to the quality of various activities, whether economic, social or environmental. It is an indicator of great importance for urban and rural development, and a basic need for the entire population. The present work evaluated, through indicators, the situation of water and sewage and the performance of basic sanitation companies in the state of Paraná. Immediate regions were evaluated and it was possible to show in a simplified way the situation of the municipalities in the state of Paraná. Based on the adaptation of the methodology proposed by Instituto Trata Brasil, a ranking was prepared based on calculations of performance indexes, defined in three groups: level of service, service improvements and efficiency level. Statistical analyzes were performed, such as the Mantel Test, in which the spatial autocorrelation of the management units was observed, and linear regression analysis for the correlation of variables. The R software was used for data analysis, thus, the relationship between the Human Development Index (HDI), investments in collection, urbanization and SUS establishments with the notes obtained in the ranking was observed. It was concluded that the higher the value of these indexes, the higher the score of the municipality, as an example the city of Matinhos with score 8.72, followed by Santa Terezinha de Itaipu with 8.61, the worst scores were from the municipalities of Cerro Azul with 2.24 and Cruz Machado with 2.23. It was possible to visualize the difference in the scores of the immediate regions of the entire state.

Orientador: Emílio Graciliano Ferreira Mercuri | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa : Curitiba, 05/08/2019 | Inclui referências: p. 82-98 | Resumo: O comércio internacional de commodities se tornou essencial para suprir as demandas de alimentos de uma população mundial crescente, mas, além disso, também é parte importante das economias brasileira e paranaense. No entanto, visto que o setor agrícola é altamente intensivo em termos de consumo de recursos naturais e causa uma série de impactos ambientais, a investigação da demanda de recursos como água e energia e de impactos com relevância global, como de emissões de gases de efeito estufa, se torna útil no planejamento e gestão de recursos de forma mais eficiente. Nesta conjuntura, propõe-se a avaliação das demandas de recursos hídricos e energéticos e emissões para três commodities importantes para o comércio exterior paranaense, a soja, o café e o açúcar. Objetiva-se entender os principais destinos destes produtos, discutindo responsabilização por emissões e dependência de água virtual, além da espacialização de emissões de gases de efeito estufa e consumo de água e energia ao longo do estado do Paraná. Para atingir essas metas, as metodologias empregadas no estudo foram a Avaliação do Ciclo de Vida e a Pegada Hídrica; a primeira é útil para estimar os impactos e a demanda energética, a segunda foi aplicada de forma a contabilizar as variações temporais e espaciais de demanda hídrica no estado do Paraná durante o crescimento das culturas e respectivos processamentos, quando necessários. Resultados da pegada hídrica para o Paraná mostraram que existe uma demanda hídrica de 9.485,89 m3/ton para o café e de 2268,69 m3/ton para a soja e 1456,12 m3/ton para o açúcar, média entre 2010 e 2017. Isso significa que há um fluxo de água virtual de cerca de 73 milhões de metros cúbicos de água para os Estados Unidos relacionados ao comércio de café anualmente, enquanto a China é responsável por um fluxo anual de aproximadamente 14 bilhões de metros cúbicos nesta década, devido a importação de grandes volumes da soja paranaense. Além disso, a ACV revelou a soja como a cultura mais intensa em termos de emissões de gases de efeito estufa, com 4,43 kgCO2-eq para cada quilograma produzido, enquanto o café foi o mais intenso no consumo de energia (69 MJ/kg). Verificou-se que houve um aumento na quantidade de carbono equivalente emitida no Paraná devido ao comércio exterior das três commodities estudadas, passando de 31 milhões ton CO2-eq em 2012 para 51,5 milhões ton CO2-eq em 2017. | Abstract: International trade of commodities became essential to meet the food demands of an increasing world population, but, besides that, it is also an important part of the economies of both Brazil and Paraná. However, considering that the agricultural sector is highly intensive in terms of consumption of natural resources and it causes a number of environmental impacts, the investigation of resource demands, such as water and energy, and impacts of world relevance, like greenhouse gases emissions, becomes useful for a more efficient resource planning and management. In this conjuncture, we propose and assessment of water and energy resources and emissions for three commodities which are important for foreign trade in Paraná, soybean, coffee and sugar.The objective is to understand the main destinations of these products and discuss accountability for emissions and dependency on virtual water flows, besides the spatialisation of greenhouse gas emissions and consumption of water and energy throughout the Paraná state. In order to achieve this, the methodologies employed in the study were Life Cycle Assessment and Water Footprint; the first is useful to estimate impacts and energy demand, the second was applied to estimate water consumption during crop growth and further processings, considering temporal and spatial variations in the state of Paraná. Results of water footprint showed that there is a crop water use of 9,485.89 m3/ton for coffee and 2,268.69 m3/ton for soybeans and 1,456.12 m3/ton for sugar, average values between 2010 and 2017. This means that there is a flow of approximately 73 million cubic meters of virtual water annually to the United States due to coffee trade, while China is responsible for a flow of 14 billion cubic meters per year during the current decade, related to the trade of high volumes of soybeans. Besides, LCA showed that soybeans are the most intense in terms of greenhouse gas emissions, with 4.43 kgCO2-eq for every kilogram produced, while coffee had the highest energy consumption (69 MJ/kg). It was observed that there was an increase on the amount of equivalent carbon emitted in Paraná due to international trade of the three studied commodities, from 31 million ton CO2-eq in 2012 to 51,5 million ton CO2-eq in 2017.

Orientador: Prof. Dr. Ralpho Rinaldo dos Reis | Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia Ambiental. Defesa : Palotina, 05/04/2024 | Inclui referências | Resumo: O monitoramento da qualidade da água é um tema relevante para a preservação da vida no planeta Terra. Uma das principais ferramentas empregadas nesse monitoramento é o Índice de Qualidade da Água (IQA), devido à sua fácil interpretação. No entanto, com o aumento da coleta de dados e, consequentemente, da complexidade dos sistemas, surge a necessidade de utilizar técnicas automatizadas e mais modernas. Este estudo teve como objetivo demonstrar a viabilidade técnica da aplicação de algoritmos de aprendizado de máquina para a predição e classificação multiclasse do IQA. Este trabalho de tese é constituído de dois artigos. No primeiro artigo, propôs-se a predição da classificação do IQA, utilizando 10 modelos clássicos de aprendizado de máquina: Análise Discriminante Linear (LDA), Análise Discriminante Quadrática (QDA), Regressão Logística (LR), Perceptron, Classificador Ridge (RC), Naive Bayes Gaussiano (GNB), K-vizinhos Mais Próximos (KNN), Máquina de Vetor de Suporte (SVM), Perceptron multicamadas (MLP) e Árvore de Decisão (DT), além de 5 conjuntos de modelos: AdaBoost (ADA), Bagging (BAG), Extra Trees (ET), Gradiente Boosting (GDB) e Floresta Aleatória (RF). No segundo artigo, propôs-se a predição do valor numérico do IQA, utilizando 6 algoritmos de aprendizado de máquina clássicos: K-vizinhos Mais Próximos (KNN), ElastiNetCV, Máquina de Vetor de Suporte Linear (LSVM), Máquina de Vetor de Suporte (SVM), Perceptron multicamadas (MLP) e Árvore de Decisão (DT); e, também, os 5 conjuntos de modelos anteriormente mencionados. Os modelos foram avaliados estatisticamente por meio das métricas de classificação, como: acurácia balanceada, precisão, revocação, f1 e matriz de confusão e pelas métricas de regressão, como: Erro Quadrático Médio (MSE), Raiz do Erro Quadrático Médio (RMSE) e Erro Médio Absoluto (MAE). Os algoritmos que apresentaram melhor desempenho tanto na classificação quanto na regressão foram: SVM, MLP, GDB e KNN. Além disso, foi demonstrada a possibilidade de redução do número de variáveis explicativas para os modelos de classificação e de regressão, passando de 9 variáveis (pH, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio total, fósforo total, coliformes fecais, sólidos totais, turbidez e temperatura) que compõem o IQA para apenas as 4 variáveis mais importantes (coliformes fecais, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio e fósforo total). Para esta redução, foram utilizadas a técnica de importância relativa das variáveis na classificação e o coeficiente de Spearman na regressão. Por fim, observou-se que os algoritmos utilizados na regressão apresentaram valores de métricas ligeiramente melhores em comparação com os algoritmos de classificação. | Abstract: Monitoring water quality is a relevant topic for sustaining life on planet Earth. One of the main tools used for this monitoring is the Water Quality Index (WQI), due to its easy interpretation. However, with the increase in data collection and consequently in the complexity of systems, there is a need for the use of automated and more modern techniques. This study aimed to demonstrate the technical feasibility of applying machine learning algorithms for the prediction and multiclass classification of the Water Quality Index (WQI). In the first article, the classification of WQI as a qualitative variable was proposed using 10 classic machine learning models, including Linear Discriminant Analysis (LDA), Quadratic Discriminant Analysis (QDA), Logistic Regression (LR), Perceptron, Ridge Classifier (RC), Gaussian Naive Bayes (GNB), K-Nearest Neighbors (KNN), Support Vector Machine (SVM), Multilayer Perceptron (MLP), and Decision Tree (DT), in addition to the 5 ensembles models: AdaBoost (ADA), Bagging (BAG), Extra Trees (ET), Gradient Boosting (GDB), and Random Forest (RF). In the second article, the prediction of the numerical value of the WQI was proposed using 11 machine learning algorithms, including 6 classic models: K-Nearest Neighbors (KNN), ElastiNetCV, Linear Support Vector Machine (LSVM), Support Vector Machine (SVM), Multilayer Perceptron (MLP), and Decision Tree (DT), as well as the 5 ensembles models mentioned earlier. The models were statistically evaluated using regression metrics such as Mean Squared Error (MSE), Root Mean Squared Error (RMSE), and Mean Absolute Error (MAE), as well as classification metrics including balanced accuracy, precision, recall, f1-score, and confusion matrix. The algorithms that showed the best performance in both prediction and classification were: SVM, MLP, GDB, and KNN. It was demonstrated that it is possible to reduce the number of explanatory variables for both tasks, going from the 9 variables (pH, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, total nitrogen, total phosphorus, fecal coliforms, total solids, turbidity, and temperature) that compose the WQI to only the 4 most important variables (fecal coliforms, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, and total phosphorus). For this reduction, techniques of relative importance of variables for classification and the Spearman coefficient for regression were used. Finally, it was observed that the regression technique presented slightly better metric values compared to the classification technique.

Este estudo foi desenvolvido tendo em conta: a importância do ciclo urbano da água, para a formação de cidadãos mais responsáveis e para a preservação do meio ambiente; a escassa divulgação de informações sobre o ciclo urbano da água, na Internet e na escola; a importância da Internet, como recurso pedagógico,e do trabalho de projecto, como metodologia de ensino/aprendizagem, para a aquisição de conhecimentos e para o desenvolvimento de outras competências essenciais, previstas no currículo nacional do ensino básico. Foi neste contexto que se tentou responder às seguintes questões: Como é o ciclo urbano da água no concelho de Torres Novas?; Como divulgar o ciclo urbano da água de uma forma atractiva e educativa?; Como aplicar o ciclo urbano da água aos conteúdos do ensino básico?; Como é que os alunos do 3º ciclo do ensino básico reagem à consulta de informação sobre o ciclo urbano da água na Internet?; Que influência exerce a consulta de um site sobre o ciclo urbano da água, nas competências desenvolvidas pelos alunos durante o trabalho de projecto? Partindo destas questões, definiram-se um conjunto de objectivos e realizaram-se as seguintes actividades: Caracterização do ciclo urbano da água no concelho de Torres Novas;Recolha de recursos educativos em sites portugueses relacionados com a água e o seu ciclo urbano; Criação e divulgação de um site para a Divisão de Águas e Saneamento da Câmara Municipal de Torres Novas (www.cm-torresnovas.pt/das), de modo a disponibilizar na Internet a informação recolhida; Realização de projectos sobre o ciclo urbano da água, por alunos de uma turma do 8º ano, no âmbito das disciplinas de Ciências, e recorrendo à consulta do site; Análise das opiniões e das competências dos alunos referidos, de modo a avaliar o site e a recolher informações sobre como reagem à consulta de conteúdos sobre o ciclo urbano da água na Internet e ao trabalho de projecto. Os dados foram recolhidos e analisados de acordo com um estudo de caso. Utilizaram-se os seguintes instrumentos: documentos, inquérito por entrevista, inquérito por questionário e observação participante. A análise dos resultados permitiu chegar às seguintes conclusões: Em 2006, cerca de 98% da população do concelho de Torres Novas tinha acesso a água potável, através dos sistemas de abastecimento de água, enquanto que apenas cerca de 62% da população era servida pelos sistemas de saneamento de águas residuais; O site foi muito apreciado pelos alunos e professores, pelo modo como foi construído, pelos seus conteúdos didácticos e atractivos, e pelas informações sobre o ciclo urbano da água; A realização de projectos sobre o ciclo urbano da água, recorrendo à utilização do site, foi considerada muito útil pelos alunos, por ajudar a adquirir conhecimentos importantes e a compreender melhor os conteúdos, e por contribuir para o desenvolvimento de competências. Tendo em conta que a maioria dos alunos apresentou muitas dificuldades na realização dos projectos,estes devem ser realizados com mais frequência e em várias disciplinas.

Orientador: Prof. Dr. Ramiro Gonçalves Etchepare | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 25/02/2019 | Inclui referências: p. 117-133 | Resumo: Águas cinzas são efluentes domésticos que excluem as contribuições de bacias sanitárias. Dentre os diferentes processos de tratamento de água cinza que podem ser empregados, a Flotação por Ar Dissolvido (FAD), apesar do elevado potencial, ainda não foi investigada com aprofundamento. Portanto, a presente pesquisa consistiu na caracterização de uma água cinza clara proveniente de edifício comercial e o seu tratamento por FAD, em escala de laboratório. Foram empregados diferentes agentes coagulantes, em diferentes condições de processo, nos processos de sedimentação e FAD, além da taxa de reciclo, da pressão de saturação e da tensão superficial da água na FAD. Para disponibilizar uma água tratada que atenda os padrões de qualidade de legislações para o reúso em descarga de bacias sanitárias, foi avaliada a filtração em areia e a desinfecção com cloro. A água cinza avaliada apresentou uma baixa concentração de matéria orgânica (DQO = 36 mg.L-1; DBO = 32 mg.L-1), baixa concentração de sólidos suspensos (SST = 20 mg.L-1; turbidez = 18 UNT) e baixa densidade de microrganismos (coliformes termotolerantes = 17 NMP.100mL-1) quando comparada com efluentes semelhantes. Os resultados da otimização do processo de sedimentação da água cinza indicaram o emprego de sulfato de alumínio em pH 7,0 e 40 mg.L-1 (turbidez residual = 4,5 UNT), cloreto férrico em pH 5,5 e 60 mg.L-1 (turbidez residual = 3,8 UNT) ou PAC em pH 7,0 e 20 mg.L-1 (turbidez residual = 2,9 UNT), para o atendimento da meta técnica estabelecida de 5 UNT; e associação de PAC com 20 mg.L-1 com polímero aniônico com 0,25 mg.L-1. A avaliação dos parâmetros da FAD indicou que: i) o emprego de baixas pressões de saturação (< 3 bar) não resulta em queda na eficiência de remoção de turbidez; ii) taxas de reciclo a partir de 10% resultam em melhores condições de clarificação da água cinza; e iii) água com menores valores de tensão superficial resultam em maiores eficiências de remoção de turbidez; e iv) aplicação de cloreto férrico em pH 5,5 e 20 mg.L-1 resulta em maiores eficiências de remoção de turbidez da água cinza. A água disponibilizada pela FAD, nas condições otimizadas, consegue atender os padrões de sólidos suspensos e matéria orgânica das legislações que tratam sobre o reúso de água em descarga de bacias sanitárias, necessitando de uma etapa posterior de remoção de microrganismos para se enquadrar nos padrões das legislações com valores mais restritivos. Os processos de filtração e cloração, resultaram na obtenção de uma água mais clarificada (turbidez residual = 0,3 UNT) e na remoção completa de coliformes termotolerantes, possibilitando o atendimento dos padrões de qualidade de água cinza para o reúso em bacias sanitárias. A avaliação dos parâmetros de qualidade de água cinza, com base em estudos e em legislações de outros países, para o reúso em descarga de bacias sanitárias embasou a indicação de padrões para discussões técnicas futuras. A faixa de valores indicados como mais apropriados para a realidade brasileira foram: pH de 5,0 a 9,5; turbidez < 5 UNT, DQO < 100 mg.L-1 e coliformes termotolerantes < 103 NMP.100mL-1. Assim, os resultados obtidos nessa dissertação permitem indicar que a FAD possui elevado potencial de aplicação no tratamento e reúso de águas cinzas claras para descargas de bacias sanitárias, podendo, em alguns casos, dispensar as etapas de filtração e desinfecção, para o atendimento dos padrões de qualidade de algumas legislações que tratam do reúso em bacias sanitárias. Palavras-chave: Jartest. Flotatest. Filtração. Desinfecção. Tratamento físico-químico. Parâmetros de reúso. | Abstract: Greywater is domestic wastewater excluding toilet waste. From a range of different processes to treat greywater, Dissolved Air Flotation (DAF), despite its high potential, it has not yet been investigated. Therefore, this research consisted of characterization of light greywater from a commercial building and its treatment by DAF, in bench scale. Different coagulants were applied in different process conditions for sedimentation and DAF processes, additionally to the specific DAF operational parameters such as recycle rate, saturation pressure and water surface tension. In order to provide water that meets quality standards of specific regulations for greywater reuse in toilet flushing, sand filtration and chlorine disinfection were investigated. Greywater characterization showed a low organic concentration (COD = 36 mg.L"1; BOD = 32 mg.L' 1) low suspended solids concentration (TSS = 20 mg.L"1; turbidity = 18 NTU) and low density of pathogenic microorganisms (thermotolerant coliforms = 17 MPM.100mL-1) compared to other similar effluents. Results from the optimization of the sedimentation process indicated the use of aluminum sulphate at pH 7.0 and 40 mg.L"1 (residual turbidity = 4.5 NTU), ferric chloride at pH 5.5 and 60 mg.L"1 (residual turbidity = 3.8 NTU) and PAC at pH 7.0 and 20 mg.L"1 (residual turbidity = 2.9 NTU), to meet the defined technical target of 5 NTU; and 20 mg.L"1 and 0.25 mg.L"1 of PAC and anionic polymer, respectively. The evaluation of DAF operational parameters indicated that: i) the use of low saturation pressures (< 3 bar) does not result in decreasing in turbidity removal efficiency; ii) recycle rates from 10% result in better greywater clarification; iii) water with lower values of surface tension results in greater turbidity removal efficiencies; and iv) application of ferric chloride at pH 5.5 and 20 mg.L"1 results in greater turbidity removal efficiencies of greywater. Greywater generated by DAF, under optimized conditions, meets suspended solids (turbidity and TSS) and organic matter (COD) standards of all regulations about greywater reuse in toilet flushing, requiring additional pathogenic microorganisms removal process, to meet standards of the most restrictive regulations. Sand filtration and chlorination processes generated more clarified greywater (residual turbidity = 0.3 NTU) and complete removal of thermotolerant coliforms, making it possible to meet greywater quality standards for toilet flushing reuse. Analyzing the range of greywater quality standards, from the regulations of other countries, for toilet flushing reuse and arguing of the most appropriate standards for the Brazilian conditions, in order to guarantee an acceptable risk and to promote the reuse experience, indicated for future technical discussions values of: pH 5.0 to 9.5, turbidity < 5 NTU, COD < 100 mg.L-1 and thermotolerant coliforms < 103 MPM.100mL-1. Thus, results generated in this study allow to state that DAF has a high potential of application in treatment systems to provide treated greywater for toilet flushing, and may, depending on some cases, exempt filtration and disinfection process to meet quality standards for greywater reuse in toilet flushing. Keywords: Jartest. Flotatest. Filtration. Disinfection. Physical-chemical treatment. Reuse standards.