Este artigo apresenta uma análise do monitoramento do índice de qualidade da água e o emprego de técnicas estatísticas multivariadas na porção mineira do rio Pardo, visando selecionar os parâmetros mais significativos nos aspectos atuais da qualidade da água, agrupando as estações de acordo com à semelhança dos parâmetros estudados. Os dados utilizados no estudo, foram obtidos no Instituto Mineiro de Gestão de Águas – IGAM referentes aos meses de janeiro a outubro do ano de 2018. O índice de qualidade da água foi calculado para os 5 pontos de monitoramento e classificados de acordo com o IQA-NSF. Análise de componentes principais (ACP) e a análise de Cluster (AC) foram usadas para reduzir o número de variáveis e para agrupar estações com características semelhantes, respectivamente. A estação PD005 apresentou a menor média do índice de qualidade de água, isso se deve pelo fato do parâmetro de coliformes fecais se destacar negativamente em grande quantidade na estação. Usando o ACP, dois componentes principais foram selecionados como indicadores da qualidade da água explicando a variância cumulativa de 78%. A AC agrupou as estações em três grupos podendo identificar a estação mais poluída e a estação menos poluída. Os resultados obtidos através de estatística multivariada provaram ser importantes para a compreensão da situação atual da qualidade da água na bacia e pode ser usado para melhorar a gestão dos recursos hídricos porque a coleta e análise de todos os parâmetros em todas as estações de monitoramento exigem maior disponibilidade recursos financeiros.
The biogas produced in UASB-based Sewage Treatment Plants (STPs) is rarely used for energy purposes and its potential is often unknown. This study aimed to propose a simple and reliable method based on energy balance to determine the technical feasibility of biogas use and the energy self-sufficiency of UASB reactors. To this end, we considered (i) electric power production (E) and (ii) electric power consumption (Econ) ascribed to Sewage Pumping Stations (SPSs) at different pressure heads (0 to 4 m, 4.1 to 8 m, 8.1 to 12 m, and 12.1 to 16 m). The technical feasibility of biogas use was assessed by evaluating if the flow of biogas produced in the STPs would be sufficient for the functioning of a commercial motor-generator. The linear model fit to estimate the biogas energy potential (y-axis) in STPs and the sewage flow (x-axis) is represented by y = 122.65x (R2 = 0.64). A total of 1,054 STPs in Brazil use UASB reactors as treatment units, of which nearly 31% are located in the southeast. However, only 11.2% of these STPs, which serve populations of over 29,981, presented technical feasibility to recover biogas. The mathematical equations proposed in this study to estimate the net electric power production in UASB-based STPs are relevant tools for sanitation companies and can enable studies to be performed for the implementation of energy self-sufficiency projects in Brazil.
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A avaliação e o monitoramento da qualidade da água são fundamentais para uma gestão eficiente dos recursos hídricos, pois permitem inferir a respeito das principais influências que acarretam na mudança da qualidade dos corpos hídricos. Entretanto, o monitoramento da qualidade da água pode gerar extensos bancos de dados que, na maioria das vezes, dificultam as tomadas de decisão. Técnicas de estatísticas multivariadas e não-paramétricas permitem a seleção dos parâmetros de qualidade da água mais relevantes, o agrupamento das estações de tratamento de acordo com suas similaridades e a análise das tendências espaço temporais. O objetivo geral deste estudo foi identificar os parâmetros que interferem na qualidade da água na porção mineira da bacia hidrográfica do rio Paranaíba em função do uso e ocupação do solo por meio de técnicas de estatísticas multivariadas e não-paramétricas, bem como apresentar resultados como auxílio para as agências de água e órgãos gestores de recursos hídricos, a fim de otimizar o monitoramento da qualidade da água. No capítulo 1 foram identificados os pontos mais críticos da bacia e os principais parâmetros que exercem influência na qualidade da água a partir de técnicas estatísticas multivariadas. Foram identificados quatro grupos de estações de monitoramento que sofrem influências da agricultura, esgoto sanitário e atividades de pecuária e mineração. Além disso, foi possível identificar a importância das Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) nos municípios que pertencem a região estudada, além dos parâmetros que apresentaram maior percentual de violação à luz da legislação vigente. No capítulo 2, foram avaliadas as tendências espaço-temporais dos parâmetros, e a relação com as atividades econômicas, desenvolvimento populacional e indicadores de saneamento ambiental da bacia. A bacia hidrográfica foi estudada, considerando-se três de unidades de gestão: afluentes mineiros do baixo Paranaíba, rio Araguari e afluentes mineiros do alto Paranaíba. Como resultados, foi possível identificar o crescimento da classe de infraestrutura urbana, do índice de abastecimento de água e da produção de cana-de-açúcar e soja. Apesar do esgoto sanitário ainda ser um problema na bacia, o parâmetro de indicador de contaminação de origem fecal apresentou tendência de redução ao longo dos anos estudados. Os parâmetros associados às atividades de agricultura e pecuária apresentaram tendência de elevação, o que condiz com os aumentos das áreas de agropecuária nas regiões da bacia. A aplicação de técnicas estatísticas mostrou-se eficaz na identificação dos parâmetros que mais se destacaram na bacia, assim como auxiliou de maneira geral no monitoramento da qualidade da água e na identificação das possíveis fontes de poluição e dos principais parâmetros de qualidade da água violados. Palavras-chave: Estatística multivariada. Georreferenciamento. Atividades econômicas.
O presente estudo teve por objetivo avaliar um sistema de alagados construídos (SACs) de fluxo vertical utilizando como meio suporte brita e areia, cultivados com Cynodon dactylon Pers., para o tratamento de águas residuárias de suinocultura. O experimento foi conduzido nos meses de agosto a novembro de 2017, na área experimental do Instituto de Ciências Agrárias da UFMG. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com três repetições em cada tratamento. Os dados foram submetidos a teste de ANOVA e o teste de comparação de médias com 5% de significância. Observou-se que para a remoção de DQO, os tratamentos foram diferentes estatisticamente, podendo destacar a elevada eficiência do tratamento com brita + planta chegando a 96 %. Na eficiência de remoção de turbidez, sólidos totais, fixos e voláteis entre os tratamentos não houve diferença significativa, mas é possível observar uma redução considerável dos parâmetros avaliados. Para pH a maior média ficou com o tratamento brita + planta e, para a condutividade elétrica a maior média foi do tratamento areia. O tifton 85 cultivado apresentou boa adaptação ao meio tendo assim um bom crescimento e produção. Com isso, concluiu-se que o sistema de alagados construídos para o tratamento de águas residuárias de suinocultura é eficiente, sendo recomendado o uso de cultivares como o tifton 85 por apresentar potencial nutritivo para a alimentação animal.
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