Fil. Jiménez Espinosa, Esequiel Rolando. Agrometeorology Department, Hydrometeorological Service. Ministry of Agriculture of Guyana. Stabroek; Georgetown, Guyana.

Orientadora: Profa. Dra. Agnes de Paula Scheer | Coorientadora: Profa Dra. Luana Carolina Bosmuler Züge | Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 25/07/2020 | Inclui referências: p. 154-173 | Resumo: A pervaporação, processo de separação por membranas, tem sido amplamente estudada como tecnologia para dessalinização. Trabalhos que visam a melhoria do desempenho desse processo com a utilização de membranas híbridas, que utilizam materiais inorgânicos e orgânicos poliméricos, também vem ganhando destaque. Entretanto, o estudo e a aplicação de materiais, como resíduos agroindustriais, na fabricação de membranas híbridas, ainda são escassos. Nesse estudo, sílica extraída da casca de arroz foi utilizada no desenvolvimento de uma membrana híbrida de sílica verde/PVA, para melhorar a eficiência do processo de dessalinização da água do mar por pervaporação. O método térmico, com lixiviação ácida, foi utilizado para a extração da sílica sob diferentes condições, e a amostra com o maior grau de pureza, avaliado por análise de Fluorêscencia de Raios X e Difração de Raios X, foi caracterizada quanto à morfologia, ligações químicas, tamanho de partícula e estabilidade térmica. Esse material foi incorporado à matriz polimérica de PVA nas concentrações de 0%, 10% e 20% (m/m) para fabricação das membranas PVA-Si 0% (controle), PVA-Si 10% e PVA-Si 20%, que foram caracterizadas por análises de morfologia, cristalinidade, hidrofilicidade, rugosidade, estabilidade térmica, estabilidade mecânica, espessura e ligações químicas. Essas membranas foram utilizadas na dessalinização por pervaporação de soluções salinas sintéticas, com 0,5% e 3,5% (m/v) de NaCl, e a eficiência do processo foi avaliada por meio do fluxo do permeado e do coeficiente de rejeição de sal da membrana, nas temperaturas de 30, 40, 50 e 60 °C. Os resultados mostraram que a sílica com o maior teor de pureza apresentou mais do que 97% de dióxido de silício e foi obtida a partir de casca de arroz, tratada na temperatura de 700 °C com 5% de ácido cítrico na solução de lixiviação. Na fabricação das membranas, as análises de Espectroscopia de Infravermelho (FTIR) revelaram que as ligações entre sílica e PVA ocorreram com êxito. As membranas híbridas de sílica verde/PVA apresentaram menor cristalinidade e maior hidrofilicidade, estabilidade térmica e rugosidade do que a membrana de PVA puro. Algumas dessas características ajudaram a melhorar a eficiência do processo de dessalinização em relação à membrana PVA-Si 0%, e o fluxo de permeado máximo de 12,3 kg m-2 h-1 foi alcançado para a membrana PVA-Si 10%, escolhida para ser utilizada na dessalinização da água do mar. O fator de rejeição de sal manteve-se maior do que 99,9% em todas as membranas avaliadas. Para a pervaporação da água do mar, ela foi previamente tratada com os processos de coagulação, filtração granular, coagulação + filtração granular e microfiltração, que apresentaram qualidade de efluente similares (p>0,05). Levando em consideração a simplicidade e o custo relativamente reduzido de processo, a filtração granular foi escolhida como prétratamento. Utilizando a água do mar bruta (AMB) e o efluente da filtração granular (EFG) como corrente de alimentação na pervaporação, a rejeição de sais foi alta para ambas, com valores maiores do que 99,99%. Por outro lado, o fluxo do permeado foi maior para a EFG (p<0,05), que alcançou um máximo de 10,6 kg m-2 h- 1, revelando que a aplicação do pré-tratamento é essencial para a melhoria do desempenho da pervaporação. A água obtida na dessalinização, para ambas as correntes de alimentação atendeu, dentre os parâmetros avaliados, a maioria dos requisitos exigidos pela Portaria de Consolidação n° 5 de 2017 do Ministério da Saúde e pela RDC n° 316 de 2019 da ANVISA, com exceção da quantidade de sais mínima e do pH, que podem ser ajustados com um processo complementar de remineralização da água dessalinizada. Os resultados mostraram que a eficiência da dessalinização por pervaporação da membrana de PVA foi melhorada pela incorporação da sílica de casca de arroz, que se mostra competitiva e viável técnica e ambientalmente para aplicação na dessalinização de águas salinas e salobras. Palavras-chave: Membranas híbridas. Água do mar. Polivinilalcool. Sílica de casca de arroz. Água dessalinizada. | Abstract: Pervaporation, a membrane separation process, has been widely studied as a technology for desalination. The performance improvement of this process with the use of hybrid membranes, which incorporate inorganic and organic (polymeric) materials, is also gaining prominence. However, studies and application of materials, such as agro-industrial waste, in the manufacture of hybrid are still limited. In this study, silica extracted from rice husk was used in the development of a new hybrid membrane of green silica/PVA, to improve the efficiency of seawater desalination by pervaporation. The thermal method, with acid leaching, was used for the extraction of silica under different conditions and the sample with the highest degree of purity, evaluated by X-ray Fluorescence and X-ray Diffraction analysis, was characterized in terms of morphology, chemical bonds, particle size and thermal stability. This material was incorporated into the polymeric PVA matrix at concentrations of 0%, 10% and 20% (m/m) for the manufacture of membranes called PVA-Si 0%, PVA-Si 10% and PVA-Si 20%, respectively. The membranes were characterized by analyzes of morphology, crystallinity, hydrophilicity, roughness, thermal stability, mechanical stability, thickness and chemical bonds. These membranes were used in the desalination by pervaporation of synthetic saline NaCl solutions, with 0.5% and 3.5% (m/v), and the efficiency of the process was evaluated through permeate flux and the salt rejection coefficient, at temperatures of 30, 40, 50 and 60 °C. Results showed that the silica with the highest purity content presented more than 97% silicon dioxide, and was obtained from rice husks treated at a temperature of 700 °C with 5% citric acid in the leach solution. In membrane manufacture, Infrared Spectroscopy (FTIR) analyzes revealed that the bonds between silica and PVA occurred successfully. Hybrid green silica/PVA membranes showed less crystallinity and greater hydrophilicity, thermal stability and roughness than the pure PVA membrane. Some of these characteristics helped to improve the efficiency of the desalination process in relation to the PVA-Si 0% membrane. The maximum permeate flux of 12.3 kg m-2 h-1 was achieved by the 10% PVA-Si membrane, chosen to be applied in the desalination of sea water. The salt rejection factor remained greater than 99.9% in all assessed membranes. For seawater pervaporation, it was previously treated with coagulation, granular filtration, coagulation + granular filtration and microfiltration, which presented similar effluent quality (p> 0.05). Granular filtration was chosen as a pretreatment for desalination due to its simplicity and low cost. Salt rejection was high for when both raw seawater (ES) and the effluent of granular filtration (EGF) were used as the feed stream into pervaporation, with values above 99.99%. On the other hand, permeate flux was higher for EFG (p<0,05) with a maximum value of 10.6 kg m-2 h-1, showing the importance of pretreatment on pervaporation performance improvement. The water obtained after desalination, for both feed streams, complied with most Brazilian legislation parameters. The exceptions were the minimum amount of salts and pH, which can be adjusted by the remineralization of desalinated water. The results confirmed that the desalination efficiency of pervaporation with the PVA membrane was improved by the incorporation of rice husk silica, which shows that the membrane can be competitive and economically and environmentally viable for application in the desalination of saline and brackish waters. Keywords: Hybrid membranes. Seawater. Polyvinyl alcohol. Polivinilalcool. Rice husk silica. Desalinated water.

Las aguas naturales constituyen un alimento saludable que aporta nutrientes esenciales como el calcio y el magnesio, que tiene relevancia en casos de consumo insuficiente de productos lácteos y derivados, pues el calcio del agua mineral es recomendable por su fácil biodisponibilidad. Este trabajo tiene como objetivo determinar el contenido de calcio y magnesio en los reservorios de agua de Abancay y su aporte en la ingesta recomendada diaria, para ello se recolectaron muestras de los 6 reservorios de agua, dicha colección se hizo en botellas de vidrio para luego ser enviadas al laboratorio de Evaluación Nutricional de Alimentos de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNA Puno para ser analizadas por el método de espectrofotometría de absorción atómica. Los resultados fueron: el aporte a la ingesta recomendada diaria para niños de 4 a 8 años respecto al calcio varía entre 5,93% a 10,64% y rmagnesio de 24,02 a 56,33%; para adolescentes de 7,74 a 10,07% en cuanto al calcio y 11,58 a 36,11% de magnesio y para adultos el aporte fue de 7,29 a 13,09% de calcio y 7,72 a 24,07% de magnesio; llegando a la conclusión que el porcentaje de aporte a la ingesta recomendada de calcio y magnesio del agua de consumo público cubre una parte importante en la ingesta recomendada diaria para los 3 grupos etáreos siendo el agua potable una fuente importante de calcio y magnesio especialmente para aquellas personas que tienen baja ingesta de estos minerales.

Mediante la ejecución del presente proyecto se pretende almacenar el agua de escorrentía procedente de la cuenca del arroyo de Joyalada con objeto de crear un embalse que permita garantizar la satisfacción de las necesidades hídricas durante los meses en los cuales las aportaciones no cubran la demanda máxima de las parcelas de cebada y trigo en las que se pretende realizar una transformación a regadío. Pero para la construcción de un dique que haga posible la formación de un embalse es necesario realizar una serie de obras y transformaciones imprescindibles para garantizar el correcto funcionamiento del sistema. Las obras de mayor relevancia son el sistema de descarga (aliviadero, el canal y el estanque de impacto) cuya misión es evacuar los volúmenes de agua que sobrepasen el nivel máximo normal del embalse previsto. Así como las obras relativas a la construcción de la toma de fondo y la galería que aloje las tuberías que la conforman, que permitirán realizar la sustracción de los volúmenes de agua requeridos. Esta toma de fondo se realizará con una galería visitable que permita la realización de inspecciones en las tuberías en el supuesto de existir alguna avería. Por último, además de las infraestructuras mencionadas propias del dique y del embalse, existen otras de considerable importancia tales como la construcción de un nuevo camino por coronación (que modifica el trazado de un camino rural existente anteriormente) o la colocación de una tubería de abastecimiento a la zona regable. Otra característica más notable de un proyecto de esta envergadura es la significativa afección a las condiciones del entorno, fundamentalmente desde el punto de vista del medio físico y natural en este proyecto al tratarse de un promotor privado. La extensión de la superficie en que se realizarán las obras y, fundamentalmente los movimientos de tierra a realizar (importantes por emplearse materiales del vaso del embalse o de las inmediaciones), pueden generar impactos significativos sobre las poblaciones vegetales y faunísticas que habitan el entorno, así como sobre el medio en general. Por este motivo sería fundamental la realización de un Estudio de Impacto Ambiental que valore la incidencia de estos efectos, y prevea las posibles consecuencias, estableciendo las medidas correctoras susceptibles de ser aplicadas en las diversas fases que integran la ejecución del proyecto, tanto desde su concepción como su posterior puesta en marcha, pasando por la ejecución. Debido a un extenso proyecto, se ha decidido no llevar a cabo ese estudio de impacto ambiental en este documento, pero en su ejecución sería obligatorio su estudio y realización previo a la ejecución de dicho proyecto, aunque esta zona no se encuentre dentro de ningún espacio natural protegido específico.

Embora, no Semi-Árido brasileiro, predomine o embasamento cristalino, com poços apresentando qualidade comprometida por sais, à tecnologia da dessalinização permite a potabilização dessas águas. Desde 1996 vem sendo implantados, equipamentos de dessalinização por osmose inversa visando o atendimento da demanda hídrica para consumo humano. No entanto, dificuldades estão presentes na implantação dos equipamentos, tais como a falta de operação e manutenção adequadas que causam a paralisação dos mesmos, e como a produção de rejeitos, os quais são água com elevados teores de sais, normalmente despejados ao solo sem qualquer critério, cujo maior impacto tem sido a erosão e a salinidade do solo. Assim, considerando que a Embrapa Semi-Árido pesquisa manejos dos rejeitos, a Fundação Banco do Brasil realizou parceria com a Embrapa, com o objetivo de avaliar 21 sistemas de dessalinização implantados no Estado da Paraíba. O presente artigo tem por objetivo apresentar um diagnóstico da atual situação dos sistemas da Paraíba, principalmente quanto aos aspectos de conservação, manutenção e operacionalização; aos parâmetros técnicos, à qualidade de água e aos impactos ambientais causados pelos rejeitos.

El objetivo del trabajo fue analizar la calidad del agua subterránea destinada a consumo doméstico y abrevado animal en establecimientos tamberos de pequeña escala del partido de Magdalena, provincia de Buenos Aires. Se hicieron dos campañas de muestreo, en meses con clima contrastante (enero y mayo), abarcando siete establecimientos productivos. Se realizaron encuestas y se recolectaron un total de 31 muestras, tomadas de perforaciones con bombas sumergibles, molinos y tanques de almacenamiento. Se midió in situ y en el laboratorio el pH, la temperatura y la conductividad eléctrica del agua. Se determinó la concentración de los iones mayoritarios (CO3 -2, HCO3 -, Cl-, SO4 -2, NO3 -, Ca+2, Mg+2, Na+ y K+) mediante métodos estandarizados. Los resultados obtenidos indicaron que el agua es mayoritariamente bicarbonatada sódica, con valores de pH y conductividad eléctrica dentro del rango establecido por el Código Alimentario Argentino (CAA) como aptos para el consumo humano. Sólo en tres establecimientos el contenido de nitratos superó el límite establecido por la normativa (45 mg/L), siendo 58,44 mg/L el mayor valor encontrado en las muestras de mayo y 66,04 mg/L en las de enero. Por su parte, sólo en mayo la dureza superó el valor establecido como límite (400 mg/L) en uno de los predios donde también se obtuvieron las mayores concentraciones de nitrato. Se concluye que a pesar de relevarse condiciones no óptimas en algunos predios (proximidad entre la fuente de provisión y el pozo séptico o el tambo, desconocimiento sobre la existencia o características del encamisado, encharcamiento en la boca de la explotación), de acuerdo a la normativa vigente en el país y a las determinaciones físico-químicas realizadas, en la mayor parte de los establecimientos productivos visitados el agua utilizada no representaría un riesgo para la vida humana o del ganado, ni tampoco para las tareas productivas asociadas. | Centro de Investigaciones Geológicas | Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales

Los análisis hidrológicos para captar agua lluvia e implementar estructuras de almacenamiento son una alternativa para reducir los efectos de la variabilidad climática, principalmente para zonas con bajas precipitaciones. El estudio se basa en la identificación de sitios de almacenamiento de agua e implementación de un sistema con Línea Clave para mejorar las condiciones de drenaje y a su vez, disponer del recurso hídrico en época seca en la Finca Agroecológica de Zamorano en Honduras. Mediante el análisis de imágenes satelitales, coberturas de suelo, elevación y visitas de campo, se delimitó áreas de captación con la identificación de la dirección de flujo. Se estimó el potencial de escorrentía mediante el método de Número de Curva del Servicio de Conservación de Suelos de Estados Unidos. Este método utiliza las características del suelo y datos de precipitación para la estimación de escorrentía. La implementación de Línea Clave se realizó para una zona prioritaria de la finca, con el objetivo de evacuar agua de una zona de inundación, hacia un sitio de almacenamiento para su posterior uso en parcelas productivas. El diseño hidrológico involucra un área de captación de 26.28 ha, en donde el potencial de escurrimiento para un total de precipitación de 292 mm es de 13,042.78 m³.

Esta investigación evaluó la variabilidad estacional de la calidad del agua del río Tilacancha, fuente que abastece a Chachapoyas y a las Comunidades Campesinas de Levanto y San Isidro del Maino. Se evaluó 18 parámetros entre físicos, químicos y microbiológicos del agua en cinco puntos de muestreo, para la época de lluvia y de estiaje. Los resultados obtenidos fueron comparados con los Límites Máximos Permisibles (LMP) de la norma DS N° 031-2010-SA. Se utilizó la función de relativización, el coeficiente de correlación de Pearson y la “t” de Student, para evaluar las relaciones entre los parámetros y las épocas, con valores de significancia de 0,05. Los parámetros microbiológicos, CT con 44 NMP/100ml, CF con 25 NMP/100ml y E. coli con 5,45 NMP/100 ml, superan los LMP en ambas épocas evidenciando que el agua del río Tilacancha no es apta para el consumo humano y se correlacionan de manera positiva con la turbidez, T°, SDT y caudal. Sucede lo contrario con los parámetros fisicoquímicos estos no superan los LMP, por ejemplo, el pH tiene una mediana de 7,70, Ce de 89,78 μS/cm, SDT de 24,85 mg/l. En cuanto a los metales totales, el de mayor concentración para ambas épocas fue el Na con una mediana de 2,51 mg Na/l.