Reator híbrido de baixo custo trata águas residuárias de indústrias

Protótipo com baixo custo de construção removeu grande parte da matéria orgânica e da toxicidade do efluente.

Estação de Tratamento de Águas – Foto: Edson Lopes Jr/Fotos Públicas

O uso de reatores anaeróbios no tratamento de águas residuárias de indústrias é cada vez mais frequente no Brasil. Projetado com os parâmetros operacionais corretos, o reator anaeróbio remove altas concentrações de matéria orgânica e gera como co-produtos biogás e uma quantidade de lodo (biomassa) menor que o processo aeróbio. Na Escola de Engenharia de Lorena (EEL) da USP, uma pesquisa desenvolveu o protótipo de um reator anaeróbio híbrido com baixo custo de construção, patenteado por meio da Agência USP de Inovação, que removeu grande parte da matéria orgânica e da toxicidade do efluente produzido por um abatedouro.

Segundo a professora Teresa Cristina Brazil de Paiva, que coordenou a pesquisa, o reator é constituído por três compartimentos biologicamente ativos e acoplados em fluxo ascendente. “No primeiro, a água residuária é degradada por uma biomassa anaeróbia (sem oxigênio) granulada”, conta. “No segundo, a água residuária passa pelo compartimento com biofilme para filtração e biodegradação anaeróbia (por meio de micro-organismos) da matéria orgânica residual proveniente do primeiro compartimento”.

No terceiro compartimento, ocorre uma decantação (separação) da biomassa cisalhada do biofilme ou sólidos que compõem a água residuária e que ainda não tinham sido degradados. “Entre os compartimentos com biofilme e de decantação foi projetada uma estrutura para coleta do biogás produzido, sendo o mesmo direcionado para uso”, aponta a professora.

O protótipo foi construído com material sustentável, utilizando no compartimento de biofilme um resíduo sólido (poliuretano, usado em colchões) como meio suporte para crescimento dos micro-organismos anaeróbios, que degradam a matéria orgânica. “O biogás pode ser utilizado como fonte de energia renovável e a biomassa produzida pode ser desidratada e comercializada como biofertilizante, agregando valor ao processo”, destaca a professora.

Eficiência

O protótipo do reator, em formato cilíndrico, com volume útil de 3,5 litros foi inoculado com biomassa anaeróbia proveniente da lagoa anaeróbia existente na Estação de Tratamento de Esgotos de Lorena (interior de São Paulo). “O reator foi operado tanto com esgoto doméstico quanto com água residuária de matadouro”, relata Teresa. “Em ambas as condições o reator foi submetido a variações de carga, demonstrando estabilidade na remoção de matéria orgânica e eficiência acima dos valores previstos pela literatura”.

Exemplo de Estação de Tratamento de Água – Foto: Divulgação/Saeg Guaratinguetá

Durante a pesquisa, constatou-se que a água residuária produzida pelo abatedouro para o qual foi projetado o reator apresentava grande toxicidade aguda e crônica. “O reator anaeróbio conseguiu fazer a remoção de parte desses compostos tóxicos, completada ao longo do sistema de polimento, chegando a 100% de remoção, com a necessidade de um pequeno gasto com energia apenas na secunda unidade do sistema, o processo aeróbio”, diz a professora. “Tanto o reator anaeróbio quanto as outras unidades que constituem o sistema apresentam baixo custo de construção devido aos materiais alternativos utilizados”.

A patente do reator anaeróbio foi registrada por meio da Agência USP de Inovação. “Pelo seu alto desempenho operacional, ele se mostrou eficiente para aplicação em indústrias geradoras de efluentes com alta concentração de matéria orgânica e que possuem biodegradabilidade para utilização do tratamento biológico, como as águas residuárias de abatedouros, frigoríficos, laticínios, cervejarias e destilarias, suinoculturas bovinoculturas e outras agroindústrias,”, relata Teresa. O processo também pode ser aplicado no tratamento de esgoto doméstico. “É um sistema que pode ser reproduzido com facilidade pelo setor industrial, para ser introduzido o quanto antes”.

O projeto do reator foi desenvolvido pelo engenheiro agrícola Erlon Lopes Pereira, na dissertação de mestrado “Tratamento da água residuária de matadouro utilizando um sistema constituído de reatores com biofilme”, defendida no Programa de Pós Graduação em Biotecnologia Industrial da EEL, com orientação dos professores Teresa Cristina Brazil de Paiva e Flávio Teixeira da Silva. O projeto contou com a colaboração dos alunos de iniciação científica Eduardo Rossi, Fernando Abreu e Patricia Saxer, junto com os técnicos Lucia Castro e Cleber Tomazi. Além do reator anaeróbio, o trabalho de Erlon também gerou mais dois protótipos patenteados.

Jornal USP

Fundo do mar no oceano Atlântico foi capaz de armazenar grandes quantidades de carbono

Entre 23 mil e 19 mil anos atrás, o oceano Atlântico pôde armazenar uma grande quantidade de carbono. O estudo contraria noções anteriores de como as 
águas marinhas circularam no passado

Foto: Wikimedia Commons

Condições muito específicas durante o Último Máximo Glacial, entre 23 mil e 19 mil anos atrás, permitiram ao oceano Atlântico armazenar uma grande quantidade de carbono. Um estudo publicado na revista Nature Communications no início deste mês (3 de junho) desvendou essas particularidades, contrariando noções anteriores de como as águas marinhas circularam no passado. “É uma mudança conceitual dramática na forma como pensamos o Atlântico e seu funcionamento”, afirma o geólogo Cristiano Chiessi, da Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH) da USP, um dos autores do estudo.

A sugestão de que o oceano sequestrou e armazenou o gás carbônico (CO2) que não estava na atmosfera durante a era do gelo não é nova. O que faltava era saber como as massas de água puderam aprisionar uma quantidade tão grande de carbono. A principal hipótese vigente era que a Água de Fundo Antártica (AFA), tão densa que desce para as zonas mais profundas do oceano, estaria mais disseminada até em profundidades menores e seria o principal armazém. Isso porque águas mais frias têm maior capacidade de dissolver o gás.

Mas a análise de 24 testemunhos do fundo do oceano coletados em diferentes profundidades, espalhados por todo o Atlântico, agora revela que não foi isso que aconteceu. Os pesquisadores construíram um mapa da circulação de águas com ajuda de isótopos de neodímio, um elemento do grupo das terras-raras, que funcionam como assinaturas da origem das massas de água nos diferentes oceanos. Chiessi explica que a razão entre os isótopos (ou variedades) 143 e 144 do neodímio em amostras de água são mais negativas em áreas caracterizadas por rochas antigas, como aquelas que circundam o oceano Atlântico. Já o Pacífico, rodeado por vulcões ativos, é geologicamente jovem e tem essa razão próxima de 0. A região antártica sofre uma mistura de influências, com uma assinatura mais semelhante à do Pacífico.

Oceano Atlântico – Foto: Wikimedia Commons

A análise desses isótopos mostrou que, na verdade, no Último Máximo Glacial as águas produzidas em torno do Polo Sul estavam – como hoje – restritas às zonas mais profundas, e que continuou a haver um aporte de Água Profunda do Atlântico Norte (Apan). “Essas águas frias afundam e se movem para o sul por um trajeto predominantemente horizontal, por milhares de quilômetros”, explica Chiessi. Essa viagem do norte ao sul do Atlântico leva centenas de anos, durante os quais as águas profundas recebem uma “chuva” de restos de organismos fotossintetizantes, repletos de carbono, que afundam desde a superfície. Como essas águas não fazem trocas gasosas com a atmosfera, em média 2 mil metros acima, elas guardam esse carbono enquanto permanecem no fundo.

O estudo publicado mostra que durante o Último Máximo Glacial as águas do Atlântico Norte se formaram predominantemente ao sul da Islândia, uma zona de temperaturas mais altas do que a região entre o Canadá, a Groenlândia, a Islândia e a Noruega mais recentemente responsável por produzir a Apan. O resultado é que essas águas, não tão frias, seguiam seu trajeto para sul por profundidades intermediárias, deixando o fundo do oceano para águas geladas, que ficavam praticamente estagnadas por ali, sem transportar o carbono de volta à superfície. Uma dinâmica muito diferente da que se observa hoje.

Bases para projeções futuras

Águas profundas no oceano Atlântico – Foto: Wikimedia Commons

O Último Máximo Glacial é especialmente interessante para quem se preocupa com as mudanças atualmente em curso no clima. “A concentração atmosférica de CO2 era 90 partes por milhão menor do que logo antes da revolução industrial, e a temperatura da superfície dos oceanos era 1,9 grau Celsius mais fria”, explica Chiessi. É uma diferença de temperatura bastante parecida com o que se espera de aumento até o final do século. Para ele, se os modelos climáticos conseguirem reproduzir o passado, aumenta a confiança nas suas projeções para o futuro.

E podem, também, indicar estratégias de emergência. “Na ausência de uma transição mais efetiva para menores emissões de gases de efeito estufa, o que é absolutamente necessário, pode haver a necessidade de lançarmos mão de medidas de geoengenharia”, imagina. Ele se refere a métodos de retirada ativa e armazenamento de carbono, dos quais o mais comum é o reflorestamento. “Não envolve necessariamente alta tecnologia, mas não deixa de ser geoengenharia.” Métodos mais drásticos, e mais arriscados, podem envolver injetar o excesso de CO2 em reservatórios, como o fundo dos oceanos.

O primeiro autor do artigo é o químico ambiental neozelandês Jacob Howe, que há poucos meses defendeu o doutorado na Universidade de Cambridge, no Reino Unido.

Maria Guimarães, da Revista Fapesp Online

Você já ouviu falar no conceito de racismo ambiental?

Políticas e práticas desenvolvimentistas muitas vezes provocam impactos socioambientais, prejudicando, predominantemente, grupos étnicos vulneráveis

Incineradora.

O conceito de racismo ambiental se refere às políticas e práticas que prejudicam predominantemente grupos étnicos vulneráveis. No modelo atual de desenvolvimento, as ações que promovem a destruição do ambiente e o desrespeito à cidadania afetam, de maneira direta, comunidades indígenas, pescadores, populações ribeirinhas e outros grupos tradicionais.

O racismo ambiental se manifesta na tomada de decisões e na prática de ações que beneficiam grupos e camadas mais altas da sociedade, que atuam dentro da lógica econômica vigente. Neste contexto, projetos de desenvolvimento são implantados em regiões onde vivem comunidades tradicionais, sem que haja a preocupação com os impactos ambientais e sociais para estes grupos.

Fábricas que exploram matéria-prima, aterros sanitários, incineradoras e indústrias poluidoras colocadas próximas às regiões onde vivem grupos economicamente desfavorecidos, são alguns exemplos de ações que caracterizam o racismo ambiental. Este fenômeno tem grande impacto no desenvolvimento social e na qualidade de vida da população nos países em desenvolvimento.

No Brasil, o mapa do racismo ambiental revela a realidade de degradação social provocada, principalmente, por projetos e ações desenvolvimentistas. Casos como da violência contra quilombolas que vivem próximos à base de Alcântara, da luta de grupos indígenas da Amazônia contra o turismo predatório e dos resíduos de chumbo deixados por uma fábrica instalada em Santo Amaro da Purificação nos anos 60, são alguns exemplos deste problema que se estende por gerações.

Em 2005, foi criado o Grupo de Trabalho Contra o Racismo Ambiental, uma articulação de entidades, membros de ONGs, pesquisadores e militantes, ligados à Rede Brasileira de Justiça Ambiental, que tem como objetivo definir estratégias, campanhas e ações de luta contra injustiças ambientais. Para promover tais mudanças, além de investimentos econômicos, são necessárias novas políticas e decisões governamentais que levem em consideração os direitos fundamentais destes grupos afetados.

Fonte: Pensamento Verde

TEMPERATURA: RADIAÇÃO SOLAR DIMINUI E INTRIGA CIENTISTAS QUANTO AOS IMPACTOS NA TERRA

Ciclo solar 24 pode terminar em 2019 e preocupa astrofísicos. Uma nova Era Glacial se aproxima?

Temperatura sofre queda com ausência de manchas no Sol

No dia 4 de junho de 2016, a atividade solar reduziu-se a zero. As manchas na superfície do astro-rei deixaram de aparecer. A calmaria no Sol intriga os astrofísicos. É o que os cientistas chamam de “mínimo solar”. Com isso, a Terra passa a receber menos radiação do astro-rei e, consequentemente, fica mais fria.

O fato indica para muitos cientistas o prenúncio de uma nova “mini Era Glacial”, com grande resfriamento do planeta, e não o aquecimento global preconizado por alguns.

O fenômeno é semelhante ao ocorrido entre os anos de 1645 e 1715, período conhecido como pequena Era Glacial. Foram 70 anos de temperaturas abaixo do normal. Era tanto frio, que na Europa, rios como o Danúbio e o Tâmisa, bem como o mar Báltico ficaram congelados. Na época, quase não havia manchas no Sol.

Raios cósmicos

Se por um lado os dias serão mais frescos, a falta de atividade solar pode provocar transtornos para a vida humana, tanto na Terra quanto no espaço. Além do frio extremo, prejudicial a plantações e à vida humana, a redução da emissão de radiação solar provoca outros efeitos.

Durante o mínimo solar, a incidência de partículas cósmicas sobre a superfície terrestre passa a ser maior. Essas partículas sofrem a resistência das emissões magnéticas do astro-rei. Quando há grande incidência de raios cósmicos solares, o campo magnético do Sol repele boa parte das partículas que poderiam atingir a Terra, mas quando a atividade solar se enfraquece, a resistência do planeta contra a radiação que vem de fora do sistema solar sofre considerável queda. Os raios cósmicos penetram com mais facilidade pela atmosfera, alcançando a superfície com mais intensidade.

Pesquisadores acreditam que os raios cósmicos provêm de explosões de estrelas. Esta energia é em grande parte bloqueada pela atmosfera terrestre, mas uma parte desta radiação atinge o ser humano.

Para os seres vivos, não há nada pior. Perigo maior sofrem os astronautas em suas estações espaciais. Um organismo humano fora da Terra é afetado por esta misteriosa radiação que vem dos confins do universo. Segundo cientistas, eles podem provocar alterações genéticas.

Para quem está na superfície do planeta, os raios cósmicos provocam danos, como queimaduras, provocadas pela radiação ultravioleta. Eles também afetam as telecomunicações.

Ao contrário do que afirmam os defensores da teoria de que a Terra está aquecendo, pesquisadores como o PhD em Meteorologia Luiz Carlos Baldicero Molion, contesta. Veja o vídeo e comente.

Fonte: The Blasting News

TROVÕES, Perguntas e Respostas

1 - O que é o trovão?,

Trovão é o som produzido pelo rápido aquecimento e expansão do ar na região da atmosfera onde a corrente elétrica do raio circula.

2 - A que distância pode-se ouvir o trovão?

Um trovão dificilmente pode ser ouvido se o raio acontecer a uma distância maior do que 20 quilômetros.

3 - Qual a intensidade do trovão?

A intensidade de qualquer som é geralmente dada em decibéis. Um trovão intenso pode chegar a 120 decibéis, uma intensidade comparável à que ouve uma pessoa que está nas primeiras fileiras de um show de rock.

4 - O trovão oferece algum perigo?

Embora o som ensurdecedor de um trovão assuste a maioria das pessoas, em geral ele é inofensivo. Contudo, o deslocamento de ar pode derrubar uma pessoa que esteja muito perto do local de incidência do raio, podendo até causar sua morte.

5 - Existem raios em outros planetas?

Sim, evidências de raios já foram observadas em outros quatro planetas do sistema solar: Vênus, Júpiter, Saturno e Urano.

6 - As cidades influenciam a ocorrência de raios?

Pesquisas já indicaram visíveis aumentos de incidência de raios em áreas urbanas. Essa maior incidência de raios está relacionada ao aumento de temperatura (fenômeno conhecido como ilha de calor) e de poluição nos centros urbanos.

7 - O raio pode atingir locais diferentes no solo?

Sim, um raio é formado por mais de uma descarga e algumas delas podem atingir o solo em locais diferentes. Em cerca de 50% dos raios negativos, mais de um ponto é atingido no solo.

8 - O que são raios?

Raios são descargas elétricas de grande intensidade que conectam o solo e as nuvens de tempestade na atmosfera. A intensidade típica de um raio é de 30 mil Ampères, cerca de mil vezes a intensidade de um chuveiro elétrico. A descarga percorre distâncias da ordem de 5 km.

9 - Qual a duração de um raio?

Um raio pode durar até dois segundos, mas dura em geral cerca de meio a um terço de segundo. No entanto, cada descarga que compõe o raio dura apenas frações de milésimos de segundos.

10 - Um raio pode cair duas vezes em um mesmo lugar?

Pode. Geralmente os raios caem mais de uma vez em um mesmo local quando este apresenta grande incidência de raios. Como exemplo podemos citar o monumento Cristo Redentor, que é atingido anualmente por cerca de seis raios.

11 - A energia de raio é grande?

Não. Embora a potência de um raio seja grande, sua pequena duração faz com que a energia seja pequena, algo em torno de 300 kWh, equivalente ao consumo mensal de energia de uma casa pequena.

12 - Um raio pode atingir diretamente uma pessoa?

A chance de uma pessoa ser atingida diretamente por um raio é muito baixa, sendo em média menor do que 1 para 1 milhão. Contudo, se a pessoa estiver numa área descampada embaixo de uma tempestade forte, esta chance pode aumentar em até 1 para mil. Entretanto, não é a incidência direta do raio a maior causadora de mortes e ferimentos. Geralmente são os efeitos indiretos associados a incidências próximas ou efeitos secundários dos raios que trazem risco. As descargas também provocam incêndios e queda de linhas de energia.

13 - Se uma pessoa for atingida por um raio, o que pode acontecer?

A corrente do raio pode causar queimaduras e outros danos a diversas partes do corpo. A maioria das mortes de pessoas atingidas por raio é causada por parada cardíaca e respiratória. Grande parte dos sobreviventes sofre por um longo tempo de sérias sequelas psicológicas e orgânicas.

14 - Como saber se o raio caiu perto?

A luz produzida pelo raio chega quase instantaneamente à visão de quem o observa. Já o som (trovão) demora um bom tempo, pois a sua velocidade é menor. Para obter a distância aproximada da queda do raio, em quilômetros, basta contar o tempo (em segundos) entre o momento em que se vê o raio e se escuta o trovão e dividir por três.

15 - Qual o local com maior incidência de raios no Brasil?

A região entre Coari e Manaus é a região que mais tem raios do Brasil. A região amazônica deverá ter um aumento na incidência do fenômeno nas próximas décadas.

16 - Por que o Brasil é o país campeão mundial em incidência de raios?

No Brasil, caem 50 milhões de raios por ano e a explicação é geográfica: é o maior país da zona tropical do planeta - área central onde o clima é mais quente e, portanto, mais favorável à formação de tempestades e de raios.

17 - O que são raios negativos e positivos?

Raios negativos são raios que trazem cargas negativas da nuvem para o solo e positivos são os que trazem cargas positivas.

18 - Qual a diferença entre relâmpagos e raios?

Relâmpagos são todas as descargas elétricas geradas por nuvens de tempestades, que se conectam ou não 

Fontes Imagens: Arquivo Pessoal

Fontes: Questionário: INPE/ELAT - Grupo de Eletricidade Atmosférica