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TRABALHO Ações
Estudo do comportamento de solo com adição de resíduos da construção civil por meio de ensaios de placa
Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
Tipo Tese
Data 04/11/2019
Área ENGENHARIA SANITÁRIA
Orientador(es)
  • Giancarlo Lastoria
Coorientador(es)
    Orientando(s)
    • Daniel Russi
    Banca
    • Ana Paula da Silva Milani
    • Andres Batista Cheung
    • Antonio Conceicao Paranhos Filho
    • Daniel Anijar de Matos
    • Giancarlo Lastoria
    • José Mario Doleys Soares
    Resumo Várias pesquisas na área de geotecnia têm se voltado à busca de soluções que minimizem a degradação do meio ambiente. Neste trabalho, foi testada a viabilidade técnica da utilização de Resíduos da Construção Civil (RCC) incorporados ao solo visando melhorar sua capacidade de carga em fundações superficiais. Após a caracterização do solo e do RCC, foram discretizadas algumas misturas em laboratório para identificar a melhor proporção para ser executada em campo nos ensaios de placa. Complementando a análise de misturas executadas no laboratório, também foram feitas simulações computacionais para definir a proporção ótima solo-RCC pelo Modelo de Empacotamento Compressível (MEC) empregando o software MECFOR, cujos resultados foram condizentes com os obtidos em laboratório, e agregaram precisão, rapidez e agilidade para definir a proporção ótima solo-RCC. Para avaliação em campo foram realizados 18 ensaios de carregamento direto em placas de 30 e 50 cm de diâmetro, em solo natural, solo compactado e solo com RCC, cujos resultados indicaram que a mistura solo-RCC constitui uma alternativa tecnicamente viável, pois ao confrontar ensaios em solo natural e solo misturado com RCC (carga máxima aplicada nos ensaios) houve um ganho de resistência de 452% e 241% para as placas de 30 e 50 cm de diâmetro, respectivamente. Ao confrontar os ensaios em solo compactado e solo misturado com resíduo, esse ganho foi de 177% e 9% para as placas de 30 e 50 cm de diâmetro, respectivamente. Adicionalmente, foram identificados indícios de que a presença de formigas cortadeiras, em conjunto com um complexo sistema de túneis e câmaras subterrâneas possam ter causado a redução da resistência do solo natural em pelo menos dois ensaios de placa. Por fim, foi avaliado o potencial de contaminação da água subterrânea em razão da inclusão do RCC ao solo, cujos resultados indicaram que o RCC (classificado como Classe II B – Inerte) oferece baixo potencial de contaminação das águas subterrâneas.
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      “Análise de metais pesados em aquífero livre em área fertirrigada com efluentes da suinocultura.”
      Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
      Tipo Tese
      Data 03/07/2019
      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
      Orientador(es)
      • Sandra Garcia Gabas
      Coorientador(es)
        Orientando(s)
        • Denise Aguena Uechi
        Banca
        • Antonio Conceicao Paranhos Filho
        • Charles Kiefer
        • Giancarlo Lastoria
        • Isabel Kaufmann de Almeida
        • Joao Batista Gomes de Souza
        • Maria Eugenia Gimenez Boscov
        Resumo Uma das aplicações do efluente suíno tratado é seu uso na agricultura como fertilizante, proporcionando a melhora da fertilidade do solo. Mesmo após tratamento, o efluente pode apresentar traços de metais pesados que geralmente são incorporados nas rações. Considerando que os metais pesados se constituem em elementos potencialmente tóxicos ao meio ambiente e à saúde humana em elevadas concentrações, e podem acumular e saturar o solo, podendo lixiviar para as águas subterrâneas, objetivou-se analisar o potencial de contaminação do Aquífero Cenozoico, localizado no Assentamento Campanário, em São Gabriel do Oeste, no Mato Grosso do Sul, por meio da análise dos metais arsênio, cádmio, chumbo, cobre, cromo, ferro, manganês, selênio e zinco, em área submetida a fertilização por efluentes suínos tratados. O estudo investigou o efluente tratado, o solo e as águas subterrâneas, e agregou à pesquisa um modelo físico de simulação desenvolvido em escala laboratorial com solo da área de estudo mantido saturado e representando a zona freática de aquífero em uma área submetida à aplicação de efluentes suínos. Em ordem decrescente de concentração, apenas o ferro, zinco, cobre, manganês, chumbo e cromo foram detectados no efluente. O solo apresentou todos os metais em análise. Sua tendência argilosa e alta concentração de hematita, associado ao elevado teor de matéria orgânica decorrente do efluente favoreceram a menor mobilidade dos metais, com exceção do arsênio, do manganês e do ferro que foram detectados nas águas subterrâneas, os quais proveem da laterita que compõe a formação geológica que abriga o Aquífero. Os dois primeiros se apresentaram acima do limite de potabilidade para consumo humano. Observou-se correlação linear positiva entre a solubilidade do arsênio em relação ao manganês e ao ferro, e correlação inversa ao cobre e ao zinco. O ensaio laboratorial contribuiu para as observações acerca da mobilidade dos íons metálicos no solo e possibilidade de lixiviação, representando de maneira mais fiel o ambiente nos horizontes superficiais dos solos do que a zona saturada de um aquífero livre.
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          Plantas ornamentais para o aprimoramento de sistemas naturais de tratamento de água cinza
          Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
          Tipo Tese
          Data 28/03/2019
          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
          Orientador(es)
          • Paula Loureiro Paulo
          Coorientador(es)
            Orientando(s)
            • Leticia Zen da Silva Caputo
            Banca
            • Ana Carina da Silva Candido Seron
            • Claudia Goncalves Vianna Bacchi
            • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
            • Frederico Fonseca da Silva
            • Liana Baptista de Lima
            • Paula Loureiro Paulo
            Resumo A água cinza clara (efluente doméstico sem a contribuição da cozinha e da bacia sanitária) tem baixa concentração de nutrientes e microrganismos patogênicos, sendo de fácil reuso e pode ser tratada com wetlands construídos. Os wetlands construídos são sistemas de tratamento que utilizam plantas e podem ser incorporados aos jardins, principalmente quando composto por plantas ornamentais. Canna x generalis e Equisetum giganteum são plantas ornamentais utilizadas nesses sistemas para o tratamento de diversos tipos de efluentes. Em wetlands construídos aprincipal função das plantas é evitar a obstrução do meio filtrante, contudo, as plantas são capazes de degradar e aborver poluentes, reduzir a velocidade do vento e alterar o balanço hídrico nesse tipo de tratamento de efluentes. Podem ainda inativar microrganismos patogênicos e influenciar no biofilme formado no substrato, além de produzir substâncias bioquímicas capazes de realizar estas e outras ações. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento e a fitorremediação de C. x generalis e de E. giganteum irrigadas com água cinza clara, bem como investigar o potencial alelopático dos extratos etanólicos brutos dessas espécies. Para avaliação do desenvolvimetno e da fitorremediação, 14 wetlands construídos em escala de bancada foram montados e irrigados semanalmente. O potencial alelopático foi avaliado quanto à influência dos extratos etanólicos bruto de C. x generalis e de E. giganteum na germinação e crescimento inicial de duas espécies alvo, alface e cebola, e o potencial antioxidante, através da inibição de um radical livre, o DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl). C. x generalis e de E. giganteum foram capazes de crescer sob as condições testadas, sem indícios de toxicidade que poderia afetar seu desenvolvimento. Para E. giganteum, locais com pouca luz solar direta são mais indicados, sendo o oposto para C. x generalis, caso seja desejado o desenvolvimento completo da planta. A E. giganteum requer disponibilidade de água constante, sendo assim, a altura da água é importante. Quanto ao potencial alelopático, ambas mostraram atividades alelopáticas quanto a influência tanto na germinação das sementes, quanto no crescimento inicial das espécies alvo. Todos os extratos avaliados também apresentaram atividade antioxidante. Contudo, o extrato etanólico bruto da parte subterrânea de C. x generalis mostrou-se mais eficiente na inibição do DPPH do que os demais. Não foi possível apresentar um efeito significativo das plantas sobre o tratamento da água cinza, porém, há estudos que apresentam o potencial de remoção de poluentes complexos em sistemas wetlands construídos com outros tipos de elfuentes, utilizando essas espécies. Assim, tanto C. x generalis quanto E. giganteum foram capazes de se desenvolver quando irrigadas com água cinza clara e seus extratos apresentaram potenciais alelopático e antioxidante. Portanto são plantas ornamentais que podem ser utilizadas para o aprimoramento dos sistemas naturais de tratamento de água cinza clara.
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              Correlação entre comunidade microbiana e condições ambientais em zonas de wetlands construídos tratando águam cinza
              Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
              Tipo Tese
              Data 28/02/2019
              Área ENGENHARIA SANITÁRIA
              Orientador(es)
              • Paula Loureiro Paulo
              Coorientador(es)
                Orientando(s)
                • Fernando Silva Bernardes
                Banca
                • Edinéia Lazarotto Formagini
                • Jhonatan Barbosa da Silva
                • Juliana Calábria de Araújo
                • Kennedy Francis Roche
                • Mayara Leite Serejo
                • Paula Loureiro Paulo
                Resumo Os wetlands construídos (CW) vêm se expandindo mundialmente como uma forma
                eficiente de tratamento descentralizado de água cinza. Com esse avanço, alguns
                problemas de aplicação dessa tecnologia começam a surgir: entupimentos e liberações
                de gases como metano e sulfeto de hidrogênio. Esses gases podem ser convertidos por
                vias microbiológicas em zonas de oxidação, porém, pouco se conhece sobre condições
                ambientais e comunidades microbianas em CWs tratando água cinza. Dessa forma, o
                funcionamento de um CW melhorado (EvaTAC) tratando água cinza clara (ACc) foi
                monitorado por meio da combinação de análises físico químicas, sequenciamento de
                DNA de alto rendimento e métodos estatísticos, visando entender a influência das
                condições ambientais na comunidade de bactérias e arqueias existentes nas diferentes
                zonas do sistema. Os resultados demostraram que potencial redox e a diversidade e
                riqueza da comunidade microbiana aumentaram ao longo do fluxo de ACc e foram
                inversamente proporcionais aos parâmetros que representam presença de matéria
                orgânica. As zonas de entrada foram caracterizadas pela presença de grupos específicos
                de microrganismos (menor diversidade e riqueza), que desempenharam função
                importante para a estabilidade do sistema. Por outro lado, as zonas de saída do sistema
                apresentaram maior diversidade e riqueza de microrganismos e foram relacionadas à
                maior abundância de bactérias e arqueias envolvidas nos processos de oxidação do
                metano e sulfeto. Assim, este estudo sugere a ocorrência de zonas de redução e oxidação
                no EvaTAC e a existência de correlações entre condições ambientais e comunidades
                microbianas envolvidas principalmente nos ciclos biogeoquímicos do carbono e enxofre.
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                AVALIAÇÃO ECOTOXICOLÓGICA DE UM LARVICIDA A BASE DE SUBEXTRATOS VEGETAIS (TaLCC-20)
                Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                Tipo Tese
                Data 11/02/2019
                Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                Orientador(es)
                • Maria Lucia Ribeiro
                Coorientador(es)
                  Orientando(s)
                  • Willian Ribeiro Ide
                  Banca
                  • Aline Garcia
                  • Fabio Verissimo Goncalves
                  • Jonas de Sousa Correa
                  • Kennedy Francis Roche
                  • Maria Lucia Ribeiro
                  • William Marcos da Silva
                  Resumo Visando reduzir o uso de produtos químicos no combate aos mosquitos, foi desenvolvido um composto natural com características de larvicida, produzido a partir da mistura do tensoativo de sódio do líquido da casca da castanha do caju e óleo de mamona (TaLCC-20). Este composto, apesar de ser letal aos mosquitos em uma concentração de 5 mg.L-1, ainda não possui estudos relatando a sua toxicidade aos demais organismos aquáticos. Logo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade aguda do composto em questão, utilizando Artemia salina, Daphnia similis e Danio rerio, como bioindicadores. As concentrações letais (LC50,48h) obtidas nos testes com Artemia salina, Daphnia similis, Danio rerio foram 4,20 mg.L-1, 2,19 mg.L-1 e 4,86 mg.L- 1, respectivamente. Com base nos resultados obtidos, foi possível concluir que o larvicida possui uma toxicidade aguda moderada, representando assim, um risco considerável aos organismos aquáticos avaliados.
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                    Modelo preditivo de incidência de diarreia
                    Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                    Tipo Tese
                    Data 25/01/2019
                    Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                    Orientador(es)
                    • Antonio Conceicao Paranhos Filho
                    Coorientador(es)
                      Orientando(s)
                      • Marcia Loureiro Paulo de Oliveira
                      Banca
                      • Antonio Conceicao Paranhos Filho
                      • Claudia Goncalves Vianna Bacchi
                      • Edinéia Lazarotto Formagini
                      • Helen Rezende de Figueiredo
                      • Hugo Henrique de Simone Souza
                      • Roberto Macedo Gamarra
                      • Vinícius de Oliveira Ribeiro
                      Resumo A doença diarreica é uma das principais causas de morbidade e mortalidade em países menos desenvolvidos, especialmente entre crianças menores de 5 anos. A relação entre o saneamento e a saúde é comprovada e alvo de muitos estudos que atestam que o saneamento adequado beneficia as condições de saúde da população. Além do saneamento, variáveis socioeconômicas podem interferir na prevalência desse agravo. O objetivo principal da tese foi determinar um modelo matemático capaz de predizer a incidência de diarreia e gerar mapas de vulnerabilidade a partir dos dados de atendimento na rede municipal de saúde. Para tal, primeiramente buscou-se o modo mais consistente de espacializar os dados originais, sendo selecionado o agrupamento por regiões urbanas. Na sequência determinou-se, dentre as variáveis independentes (esgoto, água, lixo, exclusão social, pobreza e alfabetização), quais estavam relacionadas com a prevalência de diarreia, concluindo-se que o esgoto é a variável que apresenta maior correlação (0,833). Por meio de regressão linear múltipla foi determinado que a rede de esgoto e a alfabetização são as variáveis que melhor explicam a prevalência de diarreia, determinando-se assim o modelo matemático. Utilizando-se álgebra de mapas, obteve-se então o mapa de vulnerabilidade, indicando as áreas prioritárias para políticas públicas para prevenção dos casos de diarreia.
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                      AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTO PARA FINS DE REÚSO DA ÁGUA
                      Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                      Tipo Tese
                      Data 22/11/2018
                      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                      Orientador(es)
                      • Carlos Nobuyoshi Ide
                      Coorientador(es)
                        Orientando(s)
                        • Luciene da Silva Santos
                        Banca
                        • Carlos Nobuyoshi Ide
                        • Jhonatan Barbosa da Silva
                        • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
                        • Kennedy Francis Roche
                        • Maria Elisa Magri
                        • Maria Lucia Ribeiro
                        • Mayara Leite Serejo
                        Resumo Neste trabalho foi avaliado o desempenho de 19 estações de tratamento de esgoto do Estado de Mato Grosso do Sul, de diferentes tecnologias de tratamento, com a finalidade de avaliar o potencial de reúso do efluente tratado. Também se realizou um estudo de viabilidade econômica do reúso de efluentes tratados de ETEs do Estado. Atualmente, o reúso da água vem sendo aplicado na indústria, na desobstrução de redes pluviais ou de esgoto, limpeza de vias públicas, rega de canteiros, entre outros fins não potáveis. Portanto, o objetivo desse estudo é compreender a relação entre parâmetros de dimensionamento e operação, buscando os arranjos mais eficientes para proposta de reúso do efluente tratado. O desempenho médio observado das ETEs, ficou abaixo do esperado para as tecnologias de tratamento, considerando as análises utilizadas no estudo. Contudo, resultados promissores foram obtidos por algumas ETEs, o que demonstra que as limitações não são somente dos processos de tratamento, mas também podem ser originárias de eventuais problemas de projeto, operação e manutenção dos sistemas. Resultados indicam que a prática do reúso de água melhora segnificativamente o período de retorno do investimento na universalização do serviço de esgotamento sanitário nos municípios do Estado de Mato Grosso do Sul, com médias de melhoria do desempenho financeiro variando entre 10% e 15%, considerando o cenário mais pessimista e o cenário mais otimista, respectivamente.
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                        APLICAÇÃO DE SENSORIAMENTO REMOTO NO MONITORAMENTO DE TURBIDEZ E SÓLIDOS SUSPENSOS EM AMBIENTES LÓTICOS
                        Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                        Tipo Tese
                        Data 01/11/2018
                        Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                        Orientador(es)
                        • Antonio Conceicao Paranhos Filho
                        Coorientador(es)
                          Orientando(s)
                          • Diego Lanza Lima
                          Banca
                          • Antonio Conceicao Paranhos Filho
                          • Claudia Goncalves Vianna Bacchi
                          • Edwaldo Henrique Bazana Barbosa
                          • Luciana Escalante Pereira
                          • Normandes Matos da Silva
                          • Roberto Macedo Gamarra
                          • Vinícius de Oliveira Ribeiro
                          Resumo A água, além de essencial à sobrevivência humana é insumo indispensável em grande parte de nossas atividades. O aumento populacional e do consumo per capita desse recurso, além do desenvolvimento e expansão das atividades econômicas urbanas e rurais, tem intensificado a pressão sobre os ecossistemas aquáticos continentais, causando diminuição de sua qualidade e quantidade. Atualmente o Brasil dispõe de uma rede hidrométrica limitada para monitoramento das águas continentais e a aplicação de técnicas alternativas para mensuração de parâmetros de qualidade da água pode fornecer informações complementares sobre esse recurso tão importante à matriz econômica e energética nacional. Técnicas de sensoriamento remoto tem sido satisfatoriamente aplicadas na obtenção de dados sobre corpos hídricos continentais, tendo como vantagem os custos reduzidos em função da disponibilização gratuita de imagens de vários sensores. Nesse contexto, a presente pesquisa visou estimar a turbidez e a concentração de sedimentos em suspensão nos Rios Coxim e Taquari, na parte alta da bacia hidrográfica do Rio Taquari, região de Coxim-MS, que tem sido impactado diretamente pela degradação dos solos na região, resultando em assoreamento e deposição de material nos domínios do Pantanal Sul-mato-grossense. Foram realizadas várias campanhas para coleta e análise de amostras dos rios e os resultados obtidos permitiram concluir que é possível correlacionar a concentração de sólidos em suspensão e a turbidez com índices de sensoriamento remoto, como NDVI, NDWI, NDWI, entre outros, com curvas de ajuste de até r²=0,9851, o que permite a estimativa dos parâmetros remotamente, através da análise de imagens, como fica comprovado no último capítulo.
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                            Novas abordagens para modelagem ambiental em bacias hidrográficas
                            Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                            Tipo Tese
                            Data 31/07/2018
                            Área RECURSOS HÍDRICOS
                            Orientador(es)
                            • Carlos Nobuyoshi Ide
                            Coorientador(es)
                              Orientando(s)
                              • EDWALDO HENRIQUE BAZANA BARBOSA
                              Banca
                              • Carlos Nobuyoshi Ide
                              • Claudia Goncalves Vianna Bacchi
                              • Fabio Verissimo Goncalves
                              • Frederico dos Santos Gradella
                              • Jhonatan Barbosa da Silva
                              • Maria Lucia Ribeiro
                              • Vitor Matheus Bacani
                              Resumo A geografia física necessita de um novo posicionamento teórico-metodológico, frente as novas tendências e tecnologias. Assim, este trabalho indica o uso da modelagem de dados ambientais. A indicação surgiu do distanciamento provocado pela Geografia, ao considerar apenas o materialismo histórico-dialético. A pesquisa foi pautada em análise de artigos publicados em periódicos de alto impacto. Este estudo apresenta três tópicos estruturados em uma sequência lógica de análise geossistêmica aplicadas em Geografia Física. O primeiro tópico é considerado o ponto inicial para análises em Geografia Física, através da determinação da estruturação da paisagem, abordando o conceito e correlacionando-o com à modelagem dos ambientes naturais. O segundo, considera a bacia hidrográfica como categoria de análise, devido a sua estrutura e funcionamento, com uma proposta de possibilitar ao pesquisador ferramentas de planejamento territorial e por fim, a utilização de procedimentos geotecnológicos para atingir a modelagem dos sistemas ambientais são abordados ao longo da discussão.
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                                Uso de biofertilizantes animais como substrato para produção de microalgas em um reator HRAP.
                                Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                Tipo Tese
                                Data 27/07/2018
                                Área RECURSOS HÍDRICOS
                                Orientador(es)
                                  Coorientador(es)
                                  Orientando(s)
                                    Banca
                                      Resumo
                                      Infiltration capacity using soil characteristics in Brazil
                                      Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                      Tipo Tese
                                      Data 04/07/2018
                                      Área RECURSOS HÍDRICOS
                                      Orientador(es)
                                      • Teodorico Alves Sobrinho
                                      Coorientador(es)
                                        Orientando(s)
                                        • Karina Mendes Pinheiro Garcia
                                        Banca
                                        • Daniel Fonseca de Carvalho
                                        • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                                        • Elói Panachuki
                                        • Fabio Verissimo Goncalves
                                        • Frederico Terra de Almeida
                                        • Maisa Honorio Belizario
                                        • Teodorico Alves Sobrinho
                                        Resumo A retirada da vegetação e o aumento da impermeabilização do solo contribuem no aumento e na aceleração dos escoamentos superficiais e consequentemente na redução dos escoamentos sub-superficiais e subterrâneos. Como consequência surgem cheias maiores e vazões de base mais baixas. Uma informação imprescindível na investigação para implantação de áreas agrícolas e urbanas é a infiltração de água no solo, também útil nas áreas de preservação ambiental e crucial na avaliação de áreas destinadas a construções civis. Desta forma, conhecer os aspectos que alteram seu comportamento é fundamental para determinar quais ações podem ser realizadas para que esse processo possa ocorrer de forma a atender as necessidades especificas de cada area em questão. A partir das características da área de interesse é possível diagnosticar a necessidade de realizar algum procedimento adequado para alterar a taxa de infiltração de acordo com a atividade para qual se destina. Existem diversos métodos para determinar a infiltração de água no solo, dentre os quais se destacam como mais usados os infiltrômetros de anéis e simuladores de chuva. A obtenção de dados de infiltração coletados em campo permite a realização de estimativa de taxa de infiltração a partir de modelos, que podem ser teóricos ou empíricos. Portanto, um dos nossos objetivos foi classificar o processo de taxa de infiltração nas condições brasileiras, conhecer as variações regionais e variações entre os mesmos tipos de solo. E outro objetivo foi o desenvolvimento de modelo para estimativa de taxa de infiltração de água no solo. A ausência de estudos sobre a taxa de infiltração estável, seja em areas rurais ou urbanas, dificulta a utilização de planejamento adequado. Informações que podem identificar principais problemas socioambientais dessas areas, que geram perdas econômicas nos dois ambientes, em pequena, média e grande escala.
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                                          Strategies for Urban Stormwater Wetlands
                                          Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                          Tipo Tese
                                          Data 21/06/2018
                                          Área RECURSOS HÍDRICOS
                                          Orientador(es)
                                          • Johannes Gerson Janzen
                                          Coorientador(es)
                                            Orientando(s)
                                            • Manoel Lucas Machado Xavier
                                            Banca
                                            • Andres Batista Cheung
                                            • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                                            • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
                                            • Jhonatan Barbosa da Silva
                                            • Johannes Gerson Janzen
                                            • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                            • Robert Schiaveto de Souza
                                            Resumo Wetlands construídos, que são comumente usados ​​no tratamento de águas residuais, são difíceis de usar para tratamento de águas pluviais, porque a variação do nível de água em uma lagoa de águas pluviais torna difícil para a vegetação enraizada sobreviver. Como alternativa, a vegetação pode ser cultivada em esteiras flutuantes, chamadas ilhas de tratamento flutuante (FTI), com raízes estendendo-se para baixo na água. A remoção de nutrientes é obtida através da absorção e captura pela matriz das raízes e biofilme. O tratamento geral fornecido por uma lagoa com FTIs depende da fração do fluxo exposta à zona radicular. Este estudo utilizou modelagem numérica para estudar o fluxo através da zona radicular, com o objetivo de determinar qual configuração de FTI alcançou o melhor tratamento geral. Seis configurações diferentes foram consideradas, todas com volume da zona radicular igual a 11% do volume do tanque. A permeabilidade da zona radicular foi estimada usando medições de velocidade dentro de vegetação flutuante real. A taxa de remoção de primeira ordem dentro da zona radicular (𝑘𝑘r) foi estimada a partir das taxas de remoção relatadas na literatura. Estudos preliminares consideraram a similaridade de fluxo e remoção entre sistemas de diferentes escalas físicas. A similaridade geométrica da zona radicular garantiu a similaridade do fluxo dentro da zona radicular. Para alcançar similaridade de desempenho (mesma redução de massa), os sistemas precisam ter a mesma taxa de remoção não dimensional (krtn ,, com tn o tempo de residência nominal da lagoa). A consideração de diferentes configurações de FTI mostrou que as ondas geradas por FTIs a montante diminuíram a remoção de massa de FTIs a jusante, de modo que a segmentação de um único FTI grande em vários FTIs menores em série não melhorou a remoção geral de nutrientes. No entanto, a segmentação de um único FTI em um par de FTIs paralelos melhorou a remoção de nutrientes e esta configuração proporcionou a melhor remoção de incrustações.
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                                            Conectividade hidráulica entre a água superficial e a água subterrânea da Área de Proteção Ambiental do Guariroba, Estado de Mato Grosso do Sul, Brasil
                                            Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                            Tipo Tese
                                            Data 02/03/2018
                                            Área RECURSOS HÍDRICOS
                                            Orientador(es)
                                            • Giancarlo Lastoria
                                            Coorientador(es)
                                              Orientando(s)
                                              • Guilherme Henrique Cavazzana
                                              Banca
                                              • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
                                              • Giancarlo Lastoria
                                              • Isabel Kaufmann de Almeida
                                              • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                              • Robert Schiaveto de Souza
                                              • Sandra Garcia Gabas
                                              Resumo A gestão eficiente dos recursos hídricos demanda uma compreensão adequada da relação entre os componentes do ciclo hidrológico. Em se tratando de uma Área de Proteção Ambiental como a do córrego Guariroba, responsável pelo abastecimento de 31,3% dos habitantes de Campo Grande/MS, tal conhecimento representa elemento de segurança hídrica local. Apesar da importância, estudos de natureza hidrogeológica na área de estudo são escassos. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a relação entre as águas superficial e subterrânea, bem como estimar a recarga de água subterrânea, como fatores de avaliar a disponibilidade hídrica local. Os resultados indicam que há uma relação proporcional entre a precipitação, a vazão superficial e a variação da superfície piezométrica; a vazão de base é sustentada pela descarga subterrânea (em média, corresponde à 89% da vazão total); há alta capacidade de armazenamento subterrâneo (cerca de 80%); o regime de vazão é estável; as condições são de alta permeabilidade do aquífero, embora não uniforme; há baixo escoamento superficial; a recarga de água subterrânea média anual é de 493mm (cerca de 33% da precipitação média anual); por fim, foi possível sugerir que o coeficiente de rendimento específico (Sy) que melhor caracteriza a APA Guariroba é de 12,5%. É recomendada a aplicação de métodos químicos para a confirmação dos resultados, ora, gerados.
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                                                Desenvolvimento de um fotobiorreator automatizado de baixo custo para estudo de saturação de luz de microalgas.
                                                Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                                Tipo Tese
                                                Data 02/03/2018
                                                Área RECURSOS HÍDRICOS
                                                Orientador(es)
                                                • Marc Arpad Boncz
                                                Coorientador(es)
                                                  Orientando(s)
                                                  • Gabriel Bastos Braga
                                                  Banca
                                                  • Alessandro Minillo
                                                  • Carlos Nobuyoshi Ide
                                                  • Johannes Gerson Janzen
                                                  • Luciano Gonda
                                                  • Mayara Leite Serejo
                                                  • William Marcos da Silva
                                                  Resumo Apesar do seu grande potencial, o uso das microalgas para fins energéticos ainda não alcançou viabilidade econômica, devido ao elevado custo de produção das mesmas. Um dos principais gargalos de sua produção em larga escala é a quantidade de energia necessária para o controle da temperatura durante o cultivo em fotobiorreatores. O presente trabalho procurou entender as causas do superaquecimento em fotobiorreatores e traçar estratégias visando combatê-lo. Para tal foram obtidas experimentalmente as curvas de saturação de luz de microalgas a partir de três concentrações iniciais diferentes. Em cultivos com baixa concentração inicial de microalgas, a saturação de luz pode ser observada apenas avaliando a produção de oxigênio nos primeiros instantes. Entretanto, os efeitos do excesso de radiação são melhor observados ao considerar a produção de biomassa ao longo de um prazo maior de cultivo, pois estes efeitos podem demorar a se manifestar na taxa de produção, não a afetando inicialmente, mas podendo inviabilizar a continuidade do crescimento a longo prazo. Uma boa estratégia para redução dos custos com dissipação de calor no cultivo de microalgas em fotobiorreatores, seria, além de evitar a incidência das radiações infravermelho e ultravioleta, limitar a radiação visível com intensidade acima de 1000 μmol fótons .m−2 .s−1. Outra estratégia para reduzir o superaquecimento em fotobiorreatores pode ser o fornecimento de luz intermitente, alternando curtos intervalos de luz e escuridão; tal medida pode melhorar o desempenho da produção de microalgas e reduzir a demanda por dissipação de calor. Entretanto, deve-se investigar a aplicação de pulsos com frequências maiores que mantenham a taxa de produção com intervalos de escuro maiores visando aprimorar a eficiência energética. O presente estudo foi possibilitado através do desenvolvimento de um fotobiorreator automatizado de baixo custo. Dotado de um microcontrolador, o reator foi capaz de, através da implementação de controlador PID, controlar a temperatura de cultivo independente das interferências externas e automaticamente, capturar e armazenar on-line os dados dos diversos sensores utilizados para monitorar o cultivo experimental de microalgas. Com o uso do mesmo microcontrolador, também foi possível adaptar um sensor de turbidez de baixo custo e calibrá-lo para obter uma precisão comparável àquela dos equipamentos comerciais para laboratório, desde que respeitado o seu modo de operação: trabalhar com temperatura constante ou realizar uma segunda calibração com pelo menos 3 temperaturas diferentes dentro da faixa esperada de operação.
                                                  Uso de resposta espectral UV-VIS para determinação de parâmetros de qualidade de água
                                                  Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                                  Tipo Tese
                                                  Data 02/03/2018
                                                  Área CONTROLE DE ENCHENTES E DE BARRAGENS
                                                  Orientador(es)
                                                  • Carlos Nobuyoshi Ide
                                                  Coorientador(es)
                                                    Orientando(s)
                                                    • Jonas de Sousa Correa
                                                    Banca
                                                    • Carlos Nobuyoshi Ide
                                                    • Fabio Verissimo Goncalves
                                                    • Jhonatan Barbosa da Silva
                                                    • Luci Helena Zanata
                                                    • Maria Lucia Ribeiro
                                                    • William Marcos da Silva
                                                    Resumo As técnicas que empregam sensores ópticos UV-VIS são comumente utilizadas para estimativa de concentração de parâmetros de qualidade de água, entre eles o Material Orgânico (MO) e Sólidos Suspensos (CSS). São operacionais, simples, rápidos e de baixo custo. Este trabalho objetiva-se por comparar com alguns métodos já existentes, A254, Absorbância com comprimentos de onda variáveis em UV e Turbidez, a integração da área da absorbância formada pelo espectro de amostras de água de corpos hídricos, na região do UV de 230 a 290 nm (A230~290), para determinação de COD, DQO, DBO e da área compreendida entre 400 a 600 nm (A400~600), para determinação de CSS, com comparação a Turbidez. Os testes foram realizados em períodos de estiagem e cheia em dois corpos hídricos em região urbana, com histórico elevado de aporte de sedimentos. COD E DQO apresentaram uma forte correlação (p<0,001) com A230~290, regressão linear de R= (0,965 e 0,878) respectivamente, em relação aos usuais, e para CSS, A400~600 e Turbidez obtiveram correlação forte (p<0,001) com regressão linear R2= (0,92 e 0,89) respectivamente. Alguns parâmetros entre as razões de absorbância E2/E3, SUVA e DBO, não obtiveram relações aparentes, sendo oportuno caracterizar as amostras com mais informações, e empregando padrões previamente estipulados. De acordo com os resultados, as integrações dos espectros formados demonstraram ser ótimos parâmetros para estimativa de Material Orgânico e Sólidos Suspensos.
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                                                      Avaliação do ciclo de vida e da viabilidade econômica de sistemas de tratamento de efluentes domésticos
                                                      Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                                      Tipo Tese
                                                      Data 01/03/2018
                                                      Área RECURSOS HÍDRICOS
                                                      Orientador(es)
                                                      • Marc Arpad Boncz
                                                      Coorientador(es)
                                                        Orientando(s)
                                                        • Hugo Henrique de Simone Souza
                                                        Banca
                                                        • Fabio Verissimo Goncalves
                                                        • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
                                                        • Johannes Gerson Janzen
                                                        • Juliana Cardoso de Morais
                                                        • Marjolly Priscilla Bais Shinzato
                                                        • Synara Aparecida Olendzki Broch
                                                        Resumo O déficit de tratamento de efluente doméstico gera implicações para os ecossistemas e para a saúde humana, além de gerar custos econômicos significativos. Dessa forma, o investimento em saneamento mostra-se necessário, de forma que, a depender de condições locais, a recuperação total dos custos de investimento implica uma tarifa difícil de ser implementada, principalmente devido a obstáculos financeiros. Assim, uma vez que cerca de 45% das famílias no ambito urbano do Brasil não dispõem de um sistema de coleta de esgoto, a utilização de soluções sanitárias individuais adequadas é desejável, mas em muitos casos, apenas podem ser encontradas fossas sépticas rudimentares, geralmente não construídas de acordo com os padrões de construção. Este estudo tem como objetivo avaliar os impactos ambientais e a viabilidade econômica de sistemas de tratamento de efluente doméstico de pequena e grande escala. Assim, foram utilizadas ferramentas de viabilidade econômica e a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), a fim de comparar diferentes cenários envolvendo sistemas de tratamento de efluente. Além disso, o estudo fornece uma discussão sobre a segregação do efluente doméstico e seus impactos ambientais e econômicos. Os resultados mostram que o retorno do investimento no serviço de tratamento de águas residuais pela cobrança de tarifas é altamente dependente dos custos operacionais, uma vez que se o saldo financeiro anual entre receitas e custos não for positivo, não haverá dinheiro disponível para pagar o investimento na expansão do sistema de tratamento de efluente, e a possibilidade de aumentar a tarifa, no contexto geral de baixa renda do país, torna-se limitada. Com isso, as tecnologias de baixo custo operacional devem ser investigadas ou mesmo deve-se considerar uma receita adicional de subprodutos do processo de tratamento, como a água para reuso não potável, energia ou nutrientes. Além disso, os sistemas de tratamento de efluente doméstico individuais podem ser oportunidades de reduzir os custos do serviço, uma vez que o custo operacional dos sistemas individuais é pago pelos usuários, evitando a necessidade de grandes investimentos em sistemas de coleta e transporte dos esgotos. Porém, devido a baixas taxas de remoção de contaminantes em sistemas rudimentares, o uso de sistemas naturais (como alagados construídos e tanques de evapotranspiração) deve ser altamente recomendado em vez de simplesmente usar tanques sépticos como solução individual para residências urbanas e rurais. Além disso, uma vez que ainda existem outros benefícios potenciais dos sistemas naturais, como o uso dos recursos para o cultivo de frutas e paisagismo, os governos devem encorajar a implementação destes sistemas, buscando melhorar o acesso da população à água e ao saneamento. Finalmente, ter em conta os benefícios externos na avaliação da viabilidade econômica do serviço de tratamento de águas residuais tem um efeito positivo no processo de tomada de decisão. Os serviços de água e saneamento melhoram significativamente a produtividade da população.
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                                                          Tratamento de águas e efluentes contendo surfactante e propifenazona através de processos oxidativos avançados
                                                          Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                                          Tipo Tese
                                                          Data 27/02/2018
                                                          Área RECURSOS HÍDRICOS
                                                          Orientador(es)
                                                          • Amilcar Machulek Junior
                                                          Coorientador(es)
                                                            Orientando(s)
                                                            • Aline Garcia
                                                            Banca
                                                            • Amilcar Machulek Junior
                                                            • ANDERSON TEODORO
                                                            • Carlos Nobuyoshi Ide
                                                            • Dirce Martins de Oliveira
                                                            • Fabio Gozzi
                                                            • Maria Lucia Ribeiro
                                                            Resumo As fotodegradações dos surfactantes aniônicos e da Propifenazona, por meio da Fotólise direta, UV/H2O2, Fenton e foto-Fenton, foram investigadas em água pura e em água cinza clara pré-tratada em tanque de evapotranspiração e wetlands construído de fluxo horizontal subsuperficial, utilizando-se dois reatores fotoquímico um em escala de bancada com lâmpadas de luz negra e outro solar em escala piloto. Observou-se que a fotólise direta e a UV/H2O2 em água pura, não foram eficientes na remoção do surfactante. Entretanto, os processos Fenton e foto-Fentom demonstraram ser bem melhores, apresentando altas taxas de remoção, 80% e 96% respectivamente. Em água cinza clara, o teor de ferro contido no efluente (4,14mg L-1) influenciou na degradação do surfactante quando adicionado peróxido de hidrogênio, 88% melhor taxa de remoção, porém, o acréscimo de íons ferrosos, com ou sem luz, apresentou menores taxas de remoção, 72% e 43% respectivamente. Os resultados de remoção dos surfactantes aniônicos demonstraram que os processos Fenton e foto-Fenton em água pura e o foto-Fenton em água cinza clara, considerando a Resolução CONAMA 357 (BRASIL, 2005), foram os melhores para as concentrações estudadas, uma vez que os resultados obtidos não ultrapassaram o limite de 0,5mg L-1 LAS, para substâncias tensoativas que reagem com o azul de metileno. Na remoção da Propifenazona a Fotólise direta e a UVA/H2O2 as taxas foram inferiores 50% para os efluentes estudados. Entretanto, os processos Fenton (74%; 93%; 83%) e foto-Fenton (79%; 81%; 71%) em água pura, demonstraram ser mais eficientes na remoção e em água cinza clara, as taxas (17% Fenton e 25% foto-Fenton) foram bem menores. Das amostras selecionadas para os testes de ecotoxicidade aguda, a UVA e o foto-Fenton em água pura, apresentaram 64% e 66% respectivamente de toxicidade para Artemia salina e 21% de toxicidade aguda no foto-Fenton para Allium cepa. Nos testes com as amostras tratadas em água cinza clara, a UVA (12%) e a UVA/H2O2 (37%) apresentaram toxicidade aguda, o Fenton (70%) e o foto-Fenton (71%), apresentaram alta toxicidade aguda para Artemia salina.
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                                                              Determinação de índices de sensoriamento remoto na caracterização de aspectos ambientais
                                                              Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                                              Tipo Tese
                                                              Data 23/02/2018
                                                              Área RECURSOS HÍDRICOS
                                                              Orientador(es)
                                                              • Antonio Conceicao Paranhos Filho
                                                              Coorientador(es)
                                                                Orientando(s)
                                                                • Luciana Escalante Pereira
                                                                Banca
                                                                • Antonio Conceicao Paranhos Filho
                                                                • Charlei Aparecido da Silva
                                                                • Ciomara de Souza Miranda
                                                                • Eliane Guaraldo
                                                                • Fabio Verissimo Goncalves
                                                                • Vinícius de Oliveira Ribeiro
                                                                Resumo Os dados provenientes de sensoriamento remoto, como os índices radiométricos, representam fontes alternativas na geração de dados que podem colaborar para o entendimento dos processos naturais que ocorrem no Pantanal. O Índice de Água por Diferença Normalizada (NDWI) é um método conhecido por parte da comunidade científica que faz uso de geotecnologias. Entretanto, o seu uso e aplicação ainda causa algumas dúvidas e confusões, isto porque, existem dois métodos diferentes para o cálculo do NDWI e ambos com objetivos distintos. Neste sentido, o estudo analisou qual método de NDWI teve melhor performance para ilustrar as áreas úmidas e inundadas do Pantanal. O NDWI foi calculado 4x, uma vez para o método proposto por McFeeteres (1996) e 3x para o método de Gao (1996). A repetição para o método de Gao deu-se devido à disponibilidade de banda do infravermelho médio (IVM) do produto MODIS utilizado. Os resultados mostraram que o NDWI de McFeeters apresenta maior confusão espectral para os alvos de solo úmido, solo exposto e vegetação rasteira. Já os alvos de água e vegetação arbórea são mais fáceis de caracterizar. No NDWI de Gao a melhor relação entre infravermelho próximo (IVP) e IVM ficou por conta da banda 2 (IVP) e 5 (IVM), onde cada alvo apresenta um comportamento espectral mais centrado dentro de um determinado intervalo. Nas bandas 6 (IVM) e 7 (IVM) a confusão espectral foi alta, principalmente entre os alvos de solo úmido e água.
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                                                                  As agências de águas: perspectivas e desafios na bacia hidrográfica
                                                                  Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                                                  Tipo Tese
                                                                  Data 14/12/2017
                                                                  Área RECURSOS HÍDRICOS
                                                                  Orientador(es)
                                                                  • Teodorico Alves Sobrinho
                                                                  Coorientador(es)
                                                                    Orientando(s)
                                                                    • Larissa Fernanda Rosa de Almeida Carra
                                                                    Banca
                                                                    • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                                                                    • Felipe Augusto Dias
                                                                    • José Yure Gomes dos Santos
                                                                    • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                                                    • Synara Aparecida Olendzki Broch
                                                                    • Teodorico Alves Sobrinho
                                                                    Resumo O papel da Agência de Água, conforme a Lei Federal nº 9.433 de 1997, é exercido, provisoriamente, por entidades delegatárias das respectivas funções nas bacias hidrográficas que implementaram a cobrança pelo uso dos recursos hídricos. O objetivo foi avaliar se a Agência de Água, nos moldes previstos na legislação, é adequada para as bacias hidrográficas brasileiras. A análise da atuação das entidades delegatárias mostrou prognóstico precário, evidenciado pelo restrito quadro de funcionários e de recursos orçamentários insuficientes para as despesas com custeio. Embora a insegurança da sustentabilidade financeira, é louvável a evolução destas entidades em relação a aplicação dos recursos nas bacias. A ANA atua como peça-chave na articulação e provimento de recursos extras, a fim de viabilizar o sistema. A maioria dos estados brasileiros não apresenta características favoráveis para gerar receita suficiente com o instrumento de cobrança, da forma que é conduzido no país. Isto sugere a necessidade de adequações na política de recursos hídricos idealizada. Não há solução única para a questão, é preciso considerar a singularidade de cada unidade territorial. O equilíbrio entre receitas e despesas das entidades delegatárias depende de medidas adicionais. Sugerimos a alteração na legislação da parcela da cobrança destinada as despesas com custeio, que poderiam ser resultado do processo deliberativo dos entes colegiados. Novas fontes financeiras também são essenciais, principalmente nas regiões com baixa população urbana e tímido setor industrial. Recomendamos, ainda, estudos visando a cobrança da água mineral e água virtual para alavancar a governança das águas brasileiras.
                                                                    Download
                                                                      Produção de ácidos por fungos filamentosos utilizando resíduos agroindustriais como substrato
                                                                      Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                                                      Tipo Tese
                                                                      Data 11/12/2017
                                                                      Área RECURSOS HÍDRICOS
                                                                      Orientador(es)
                                                                      • William Marcos da Silva
                                                                      Coorientador(es)
                                                                        Orientando(s)
                                                                        • ThaIs Adriana Colman Novaes
                                                                        Banca
                                                                        • Carlos Nobuyoshi Ide
                                                                        • Edinéia Lazarotto Formagini
                                                                        • Felicia Megumi Ito
                                                                        • Mayara Leite Serejo
                                                                        • William Marcos da Silva
                                                                        • Yvelise Maria Possiede
                                                                        Resumo A busca por segurança energética tem desencadeado uma incessante procura por meios alternativos para produção de energia e insumos para a indústria. Procurando mitigar problemas econômicos e ambientais, o uso de resíduos agroindústrias como matéria prima, para a extração de determinados produtos tem sido estudado. Manipueira, vinhaça e soro de queijo, estão entre os resíduos agroindustriais que tem despertado interesse, para o uso como substrato. Os fungos estão entre os micro-organismos que podem ser utilizados no processo de biotransformação destes resíduos. Porém o processo biológico, requer a manutenção de condições ambientais favoráveis, como temperatura, pH e tempo de contato, entre outros. Neste contexto, devido à grande quantidade produzida dos resíduos citados, buscando o uso de recursos renováveis como matéria prima para produção de compostos com valor agregado, o objetivo desta pesquisa foi estudar a aplicação de um consórcio de fungos filamentosos na degradação de efluentes agroindustriais, avaliando o potencial destes como substrato para a formação de Ácidos Graxos Voláteis (AGVs). No primeiro experimento foi avaliada a degradação da manipuiera e da vinhaça, utilizando dois tipos de biomassa fúngica (esporos e micélio), três temperaturas (Temperatura Ambiente (TA), 30°C e 40C°)) e três meios com disponibilidades distintas de oxigênio (aerado (AE), não aerado (NA) e anaeróbio (ANA)). Foi observado que não há relação entre o tipo de inóculo utilizado e a biodegradabilidade dos resíduos estudados. Nas três diferentes temperaturas, observou-se que o declínio da DQO se efetuou de forma semelhante, quando o tipo de inóculo e disponibilidade de oxigênio eram os mesmos. Assim, constatou-se que o suprimento de oxigênio, foi a variável que influenciou o processo de degradação dos resíduos estudados. No segundo experimento foi avaliada a viabilidade dos resíduos como substrato para produção de AGVs nos meios NA e ANA, na temperatura de 30°C. Parâmetros como pH, alcalinidade, AGV e quantificação da biomassa foram monitorados para acompanhar o crescimento fúngico e comprovar a atividade destes nos meios. Os testes foram realizados em agitação a 110 rpm. O soro de queijo apresentou maiores resultados em relação ao acúmulo de ácidos nos meios, porém o seu grau de acidificação foi 0.07 (NA) e 0.05 (ANA), demonstrando que este resíduo apresenta baixo potencial para ser usado como subtrato para formação de AGVs no processo de fermentação fúngica. No ultimo experimento foi avaliado especificamente o soro de queijo através de testes com temperaturas de 30°C e 40C° e em meios AE, NA e ANA. A condição AE confirmou seu potencial para ser utilizada em processos de degradação, com o pH variando entre 4.4 e 6.3, apresentou 15% de DQO remanescente ao final do teste. A condição AE em 40C° apresentou maior acúmulo de ácidos entre todos os testes (803.4 mgDQO.L-1), com 0.07 de grau de acidificação, entretanto não foi a que retratou menor pH e alcalinidade. Com base nos resultados encontrados, utilizando um consórcio de fungos filamentosos como inóculo, os resíduos estudados, não se mostraram hábeis para serem utilizados como substrato para produção de AGV e a condição AE, apresentou melhor desempenho para ser empregada na degradação dos resíduos estudados.
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