The aim of this study was to demonstrate the applicability of reliability analysis to a water tre... more The aim of this study was to demonstrate the applicability of reliability analysis to a water treatment plant (WTP). Data from daily monitoring of raw and finished water quality from a direct filtration WTP covered the parameters of turbidity, apparent colour, pH, aluminum, chlorine and fluoride, from December 2007 to August 2011. Data analysis included descriptive statistics and adherence tests to normal, log-normal, rectangular, exponential and gamma distributions. A reliability analysis was conducted in three steps: (i) estimation of mean values for monitored parameters based on the established percentage of compliance and comparison with observed mean; (ii) estimation of expected percentage of compliance based on observed mean values and comparison with the observed percentages; and (iii) evaluation of the applicability of reliability analysis to parameters with upper and lower limits. When the comparison between estimated and observed percentages of compliance was made, reliability analysis led to inaccurate results for parameters whose observed percentage of compliance remained below 90%. For parameters whose observed percentage of compliance tended to fullness, deviations were not observed. It is believed that such a conclusion can be extrapolated to estimated mean values: most accurate results are obtained for parameters that have percentages of compliance near 100%.
O tratamento e a disposição final de resíduos sólidos urbanos são atividades que, quando executad... more O tratamento e a disposição final de resíduos sólidos urbanos são atividades que, quando executadas de forma inadequada, geram sérios problemas. O objetivo deste projeto é a análise dos impactos ambientais e na saúde ocasionados pela disposição dos resíduos sólidos em vazadouros a céu aberto (lixões). A pesquisa foi realizada no município de Rodeiro-MG, nos bairros localizados na área em torno do lixão. Utilizou-se um estudo epidemiológico do tipo transversal, tendo como fator de exposição a proximidade do lixão e como unidade de estudo as crianças com idade de até 10 anos. Foram definidos três níveis de exposição de acordo com a distância do lixão: de zero a 500m: alta exposição; de 500 a 1.000m: exposição moderada; e distância maior que 1.000m: grupo não exposto. A coleta de dados foi feita por meio de dois questionários: um referente às moradias e outro às crianças. Nas moradias foram levantados dados socioeconômicos, as condições de abastecimento de água, esgotamento sanitário, manejo dos resíduos sólidos e saúde da família e a presença de vetores. Com relação às crianças, os principais indicadores de saúde utilizados foram a prevalência por enfermidades diarréicas e o estado nutricional, expresso pelos índices antropométricos relacionando peso, altura e idade. Os dados coletados serão analisados estatisticamente. Para as condições de saúde serão analisados o risco de prevalência e o risco relativo para cada doença, sendo a diarréia o principal indicador de saúde. Será realizada uma análise univariada para cada grupo de variáveis considerando como variável resposta os indicadores de saúde. As variáveis explicativas que tiverem um valor-p menor que 0,25 serão selecionadas para o modelo multivariado final de regressão logística. Com o desenvolvimento deste projeto esperam-se os seguintes resultados: a obtenção de relações estatisticamente significativas entre o nível de exposição e os indicadores ambientais e de saúde considerados; a estimativa da distância mínima a partir da qual os resíduos sólidos urbanos não se constituem um fator de risco para a população; e um plano de monitoramento e controle ambiental elaborado para este sistema de disposição final considerado.
Monografia (Graduação em Engenharia Ambiental)., Nov 2011
O processo de coagulação em uma estação de tratamento de água (ETA) constitui etapa inicial e fun... more O processo de coagulação em uma estação de tratamento de água (ETA) constitui etapa inicial e fundamental do tratamento e exerce grande influência sobre o desempenho das etapas seguintes. O ensaio de jarros é o método tradicional e rotineiramente utilizado para determinação das condições ótimas de coagulação (dose de coagulante e pH da água), entretanto, tal procedimento pode ser demorado e não possibilitar resposta imediata às variações de qualidade da água bruta, além de não garantir a representação fiel do funcionamento das unidades da ETA. Para contornar essas limitações, propõe-se o emprego de redes neurais artificiais (RNAs) com vistas à: (i) estimativa da dose de coagulante (sulfato de alumínio líquido) com base na turbidez, temperatura, pH e alcalinidade da água bruta e na turbidez da água decantada; (ii) estimativa da turbidez da água decantada com base na turbidez, temperatura, pH e alcalinidade da água bruta e na dose de coagulante; e (iii) estimativa da turbidez da água filtrada com base na turbidez, temperatura, pH e alcalinidade da água bruta, na turbidez da água decantada e na dose de coagulante. Utilizou-se o banco de dados de monitoramento diário da ETA da Universidade Federal de Viçosa referente ao período de 2005 a 2010. No pré-processamento dos dados foram identificados e removidos outliers e valores nulos. Os modelos foram ajustados em duas etapas: na primeira foram utilizados diferentes particionamentos com arquitetura fixa e na segunda foram testadas diferentes arquiteturas, variando o número de camadas internas, a função de transferência, o método de transformação escalar, o tipo de treinamento, a taxa de aprendizagem e o momentum. A análise dos fatores que definem a arquitetura da rede e os parâmetros de ajuste por meio de uma regressão linear múltipla apontou diversas interações entre os mesmos, indicando que tais fatores atuam de forma conjunta. Portanto, recomenda-se que no desenvolvimento de RNAs, todas as configurações de arquitetura sejam testadas. Comparando-se os valores estimados e observados, o modelo para estimativa da dose de coagulante apresentou resultados satisfatórios, com desvio percentual médio (d) de 24 % e coeficiente de correlação de Pearson (r) igual a 0,95. Os modelos de estimativa de turbidez da água decantada, d = 307 % e r = 0,45; e de estimativa de turbidez da água filtrada, d = -53 % e r = -0,06, não tiveram um bom ajuste. Conclui-se pelo potencial de aplicação das RNAs para a estimativa da dose de coagulante na operação de ETAs, com ganho de agilidade e facilidade de operação.
Dissertação (Mestrado em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos)., May 2014
O objetivo geral desta pesquisa foi desenvolver, aplicar e avaliar um sistema de indicadores de d... more O objetivo geral desta pesquisa foi desenvolver, aplicar e avaliar um sistema de indicadores de desempenho (ID) de estações de tratamento de água (ETA) sob a perspectiva de uma agência reguladora. A metodologia empregada constou de quatro etapas principais: (i) levantamento de sistemas de ID, (ii) seleção de elementos constituintes do sistema de ID desenvolvido, (iii) aplicação do sistema desenvolvido e (iv) avaliação do sistema proposto. O levantamento abrangeu dez dos principais órgãos e entidades nacionais e internacionais ligados à pesquisa, gestão e/ou regulação, resultando em 423 ID. Observou-se pequena proporção de ID específicos de ETA (9 %). Em sistemas de abastecimento de água, os temas de avaliação de maior importância foram infraestrutura (36 % dos ID) e economia (25 %), ao passo que para ETA foi o tema saúde pública (57 %). Inicialmente, foi proposto um sistema de ID a partir de temas, critérios e indicadores cuja seleção foi baseada em recomendações expostas na literatura. O conjunto foi discutido com a agência reguladora e com o prestador de serviços e resultou em um sistema com três temas, quatro critérios e 19 ID, acompanhados dos respectivos valores de referência e metas de desempenho. Para aplicação do sistema desenvolvido foram utilizados dados de monitoramento de qualidade da água (médias diárias), vazões médias mensais e custos de pessoal, produtos químicos e energia elétrica de seis ETA, com vazões de projeto entre 36 L s-1 e 5.500 L s-1, no período de 2002 a 2011. Pela análise dinâmica, verificou-se que os ID dos temas economia e infraestrutura não apresentaram variação sazonal significativa (teste Kruskal-Wallis). Já os ID do tema saúde pública mostraram-se os mais impactados com a variação sazonal. Foram verificadas tendências significativas em 29 dos 100 casos avaliados (teste Mann-Kendall). A análise comparativa entre ETA deu-se por meio de análise de agrupamento e teste Kruskal-Wallis seguido de teste de comparações múltiplas. Ao final, foi conduzida uma análise fatorial/componentes principais com a finalidade de identificar grupos inter-relacionados de ID, apontar os principais ID dentro de cada critério de avaliação e investigar a possibilidade de redução do número de ID. Acredita-se que os métodos empregados para seleção dos elementos do sistema, processamento de dados e interpretação de resultados, bem como discussões acerca dos limites e perfil de atuação, aspectos do tratamento de água e métodos de medição de desempenho, possam contribuir para o desenvolvimento e aperfeiçoamento da fiscalização indireta e da regulação.
Proceedings of XIII International Waste Management and Landfill Symposium, 2011
This project aimed to assess the environmental and health effects of disposal of solid waste in o... more This project aimed to assess the environmental and health effects of disposal of solid waste in open dump in the municipality of Rodeiro, Brazil. Following an epidemiological study, it was defined three degrees of exposure according to the distance from the open dump: up to 500 m: high exposure; from 500 to 1000 m: average exposure; and distances over 1,000 m: unexposed. Questionnaires were used to collect information about family composition, housing and sanitation conditions, health and environmental indicators. The results obtained by assessing the impacts on health and environment will guide more efficient management practices and adoption of solutions more suitable for disposal of solid waste protecting public health and environment in the municipalities.
Implantação da coleta seletiva de resíduos sólidos no campus principal da UFV, 2010
Para o gerenciamento dos resíduos sólidos, a coleta seletiva apresenta-se como uma metodologia in... more Para o gerenciamento dos resíduos sólidos, a coleta seletiva apresenta-se como uma metodologia indispensável para o reaproveitamento eficiente da fração reciclável destes resíduos. Este projeto teve como objetivo a formação de Núcleos para implantação da coleta seletiva em prédios no campus principal da UFV. Cada Núcleo foi constituído por três estudantes que atuaram em prédios selecionados. As principais etapas de implantação foram: caracterização do sistema de coleta de resíduos; diagnóstico dos problemas; reunião com os funcionários e apresentação das propostas de melhorias; e monitoramento. Em paralelo foram realizadas atividades de educação ambiental visando à formação de agentes multiplicadores entre alunos da UFV e de outras instituições. Incentivou-se o descarte de resíduos perigosos como pilhas, baterias e lâmpadas em recipientes próprios, distribuídos nos prédios. A divulgação foi feita pelos sites da UFV e do Projeto Reciclar. Foram realizadas reuniões semanais com os estudantes colaboradores para integrar as atividades. Os principais resultados obtidos foram: retomada das atividades em 13 núcleos e criação de 5 novos núcleos; distribuição de 10 recipientes para coleta de resíduos perigosos; confecção de 100 coletores de resíduos a partir do reaproveitamento de baldes de suco do Restaurante Universitário; organização da coleta de resíduos sólidos e do curso sobre resíduos sólidos recicláveis e embalagens de agrotóxicos na 80ª Semana do Fazendeiro; atividades de educação ambiental para crianças na Colônia de Férias da UFV; e realização de palestras para 8 turmas de calouros. Conclui-se que a prática da coleta seletiva, a redução da produção de resíduos e o consumo consciente implicam em uma mudança de hábitos que exige atenção, dedicação, paciência e incentivo a todo o momento, e que dependem da participação de todos os envolvidos no processo.
The aim of this study was to demonstrate the applicability of reliability analysis to a water tre... more The aim of this study was to demonstrate the applicability of reliability analysis to a water treatment plant (WTP). Data from daily monitoring of raw and finished water quality from a direct filtration WTP covered the parameters of turbidity, apparent colour, pH, aluminum, chlorine and fluoride, from December 2007 to August 2011. Data analysis included descriptive statistics and adherence tests to normal, log-normal, rectangular, exponential and gamma distributions. A reliability analysis was conducted in three steps: (i) estimation of mean values for monitored parameters based on the established percentage of compliance and comparison with observed mean; (ii) estimation of expected percentage of compliance based on observed mean values and comparison with the observed percentages; and (iii) evaluation of the applicability of reliability analysis to parameters with upper and lower limits. When the comparison between estimated and observed percentages of compliance was made, reliability analysis led to inaccurate results for parameters whose observed percentage of compliance remained below 90%. For parameters whose observed percentage of compliance tended to fullness, deviations were not observed. It is believed that such a conclusion can be extrapolated to estimated mean values: most accurate results are obtained for parameters that have percentages of compliance near 100%.
O tratamento e a disposição final de resíduos sólidos urbanos são atividades que, quando executad... more O tratamento e a disposição final de resíduos sólidos urbanos são atividades que, quando executadas de forma inadequada, geram sérios problemas. O objetivo deste projeto é a análise dos impactos ambientais e na saúde ocasionados pela disposição dos resíduos sólidos em vazadouros a céu aberto (lixões). A pesquisa foi realizada no município de Rodeiro-MG, nos bairros localizados na área em torno do lixão. Utilizou-se um estudo epidemiológico do tipo transversal, tendo como fator de exposição a proximidade do lixão e como unidade de estudo as crianças com idade de até 10 anos. Foram definidos três níveis de exposição de acordo com a distância do lixão: de zero a 500m: alta exposição; de 500 a 1.000m: exposição moderada; e distância maior que 1.000m: grupo não exposto. A coleta de dados foi feita por meio de dois questionários: um referente às moradias e outro às crianças. Nas moradias foram levantados dados socioeconômicos, as condições de abastecimento de água, esgotamento sanitário, manejo dos resíduos sólidos e saúde da família e a presença de vetores. Com relação às crianças, os principais indicadores de saúde utilizados foram a prevalência por enfermidades diarréicas e o estado nutricional, expresso pelos índices antropométricos relacionando peso, altura e idade. Os dados coletados serão analisados estatisticamente. Para as condições de saúde serão analisados o risco de prevalência e o risco relativo para cada doença, sendo a diarréia o principal indicador de saúde. Será realizada uma análise univariada para cada grupo de variáveis considerando como variável resposta os indicadores de saúde. As variáveis explicativas que tiverem um valor-p menor que 0,25 serão selecionadas para o modelo multivariado final de regressão logística. Com o desenvolvimento deste projeto esperam-se os seguintes resultados: a obtenção de relações estatisticamente significativas entre o nível de exposição e os indicadores ambientais e de saúde considerados; a estimativa da distância mínima a partir da qual os resíduos sólidos urbanos não se constituem um fator de risco para a população; e um plano de monitoramento e controle ambiental elaborado para este sistema de disposição final considerado.
Monografia (Graduação em Engenharia Ambiental)., Nov 2011
O processo de coagulação em uma estação de tratamento de água (ETA) constitui etapa inicial e fun... more O processo de coagulação em uma estação de tratamento de água (ETA) constitui etapa inicial e fundamental do tratamento e exerce grande influência sobre o desempenho das etapas seguintes. O ensaio de jarros é o método tradicional e rotineiramente utilizado para determinação das condições ótimas de coagulação (dose de coagulante e pH da água), entretanto, tal procedimento pode ser demorado e não possibilitar resposta imediata às variações de qualidade da água bruta, além de não garantir a representação fiel do funcionamento das unidades da ETA. Para contornar essas limitações, propõe-se o emprego de redes neurais artificiais (RNAs) com vistas à: (i) estimativa da dose de coagulante (sulfato de alumínio líquido) com base na turbidez, temperatura, pH e alcalinidade da água bruta e na turbidez da água decantada; (ii) estimativa da turbidez da água decantada com base na turbidez, temperatura, pH e alcalinidade da água bruta e na dose de coagulante; e (iii) estimativa da turbidez da água filtrada com base na turbidez, temperatura, pH e alcalinidade da água bruta, na turbidez da água decantada e na dose de coagulante. Utilizou-se o banco de dados de monitoramento diário da ETA da Universidade Federal de Viçosa referente ao período de 2005 a 2010. No pré-processamento dos dados foram identificados e removidos outliers e valores nulos. Os modelos foram ajustados em duas etapas: na primeira foram utilizados diferentes particionamentos com arquitetura fixa e na segunda foram testadas diferentes arquiteturas, variando o número de camadas internas, a função de transferência, o método de transformação escalar, o tipo de treinamento, a taxa de aprendizagem e o momentum. A análise dos fatores que definem a arquitetura da rede e os parâmetros de ajuste por meio de uma regressão linear múltipla apontou diversas interações entre os mesmos, indicando que tais fatores atuam de forma conjunta. Portanto, recomenda-se que no desenvolvimento de RNAs, todas as configurações de arquitetura sejam testadas. Comparando-se os valores estimados e observados, o modelo para estimativa da dose de coagulante apresentou resultados satisfatórios, com desvio percentual médio (d) de 24 % e coeficiente de correlação de Pearson (r) igual a 0,95. Os modelos de estimativa de turbidez da água decantada, d = 307 % e r = 0,45; e de estimativa de turbidez da água filtrada, d = -53 % e r = -0,06, não tiveram um bom ajuste. Conclui-se pelo potencial de aplicação das RNAs para a estimativa da dose de coagulante na operação de ETAs, com ganho de agilidade e facilidade de operação.
Dissertação (Mestrado em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos)., May 2014
O objetivo geral desta pesquisa foi desenvolver, aplicar e avaliar um sistema de indicadores de d... more O objetivo geral desta pesquisa foi desenvolver, aplicar e avaliar um sistema de indicadores de desempenho (ID) de estações de tratamento de água (ETA) sob a perspectiva de uma agência reguladora. A metodologia empregada constou de quatro etapas principais: (i) levantamento de sistemas de ID, (ii) seleção de elementos constituintes do sistema de ID desenvolvido, (iii) aplicação do sistema desenvolvido e (iv) avaliação do sistema proposto. O levantamento abrangeu dez dos principais órgãos e entidades nacionais e internacionais ligados à pesquisa, gestão e/ou regulação, resultando em 423 ID. Observou-se pequena proporção de ID específicos de ETA (9 %). Em sistemas de abastecimento de água, os temas de avaliação de maior importância foram infraestrutura (36 % dos ID) e economia (25 %), ao passo que para ETA foi o tema saúde pública (57 %). Inicialmente, foi proposto um sistema de ID a partir de temas, critérios e indicadores cuja seleção foi baseada em recomendações expostas na literatura. O conjunto foi discutido com a agência reguladora e com o prestador de serviços e resultou em um sistema com três temas, quatro critérios e 19 ID, acompanhados dos respectivos valores de referência e metas de desempenho. Para aplicação do sistema desenvolvido foram utilizados dados de monitoramento de qualidade da água (médias diárias), vazões médias mensais e custos de pessoal, produtos químicos e energia elétrica de seis ETA, com vazões de projeto entre 36 L s-1 e 5.500 L s-1, no período de 2002 a 2011. Pela análise dinâmica, verificou-se que os ID dos temas economia e infraestrutura não apresentaram variação sazonal significativa (teste Kruskal-Wallis). Já os ID do tema saúde pública mostraram-se os mais impactados com a variação sazonal. Foram verificadas tendências significativas em 29 dos 100 casos avaliados (teste Mann-Kendall). A análise comparativa entre ETA deu-se por meio de análise de agrupamento e teste Kruskal-Wallis seguido de teste de comparações múltiplas. Ao final, foi conduzida uma análise fatorial/componentes principais com a finalidade de identificar grupos inter-relacionados de ID, apontar os principais ID dentro de cada critério de avaliação e investigar a possibilidade de redução do número de ID. Acredita-se que os métodos empregados para seleção dos elementos do sistema, processamento de dados e interpretação de resultados, bem como discussões acerca dos limites e perfil de atuação, aspectos do tratamento de água e métodos de medição de desempenho, possam contribuir para o desenvolvimento e aperfeiçoamento da fiscalização indireta e da regulação.
Proceedings of XIII International Waste Management and Landfill Symposium, 2011
This project aimed to assess the environmental and health effects of disposal of solid waste in o... more This project aimed to assess the environmental and health effects of disposal of solid waste in open dump in the municipality of Rodeiro, Brazil. Following an epidemiological study, it was defined three degrees of exposure according to the distance from the open dump: up to 500 m: high exposure; from 500 to 1000 m: average exposure; and distances over 1,000 m: unexposed. Questionnaires were used to collect information about family composition, housing and sanitation conditions, health and environmental indicators. The results obtained by assessing the impacts on health and environment will guide more efficient management practices and adoption of solutions more suitable for disposal of solid waste protecting public health and environment in the municipalities.
Implantação da coleta seletiva de resíduos sólidos no campus principal da UFV, 2010
Para o gerenciamento dos resíduos sólidos, a coleta seletiva apresenta-se como uma metodologia in... more Para o gerenciamento dos resíduos sólidos, a coleta seletiva apresenta-se como uma metodologia indispensável para o reaproveitamento eficiente da fração reciclável destes resíduos. Este projeto teve como objetivo a formação de Núcleos para implantação da coleta seletiva em prédios no campus principal da UFV. Cada Núcleo foi constituído por três estudantes que atuaram em prédios selecionados. As principais etapas de implantação foram: caracterização do sistema de coleta de resíduos; diagnóstico dos problemas; reunião com os funcionários e apresentação das propostas de melhorias; e monitoramento. Em paralelo foram realizadas atividades de educação ambiental visando à formação de agentes multiplicadores entre alunos da UFV e de outras instituições. Incentivou-se o descarte de resíduos perigosos como pilhas, baterias e lâmpadas em recipientes próprios, distribuídos nos prédios. A divulgação foi feita pelos sites da UFV e do Projeto Reciclar. Foram realizadas reuniões semanais com os estudantes colaboradores para integrar as atividades. Os principais resultados obtidos foram: retomada das atividades em 13 núcleos e criação de 5 novos núcleos; distribuição de 10 recipientes para coleta de resíduos perigosos; confecção de 100 coletores de resíduos a partir do reaproveitamento de baldes de suco do Restaurante Universitário; organização da coleta de resíduos sólidos e do curso sobre resíduos sólidos recicláveis e embalagens de agrotóxicos na 80ª Semana do Fazendeiro; atividades de educação ambiental para crianças na Colônia de Férias da UFV; e realização de palestras para 8 turmas de calouros. Conclui-se que a prática da coleta seletiva, a redução da produção de resíduos e o consumo consciente implicam em uma mudança de hábitos que exige atenção, dedicação, paciência e incentivo a todo o momento, e que dependem da participação de todos os envolvidos no processo.
Uploads
Papers