RESUMO A epidemiologia baseada em esgotos é uma importante ferramenta de saúde pública com grande aplicabilidade no enfrentamento à pandemia de COVID-19, visto que indivíduos infectados são capazes de excretar partículas de SARS-CoV-2. Diante desse contexto, este estudo objetivou correlacionar o número de casos de COVID-19 com variáveis físicas e químicas e presença do vírus em amostras de esgoto bruto provenientes de uma estação de tratamento de esgoto (ETE) do município de Lavras (MG) coletadas entre as 19ª e 25ª semanas epidemiológicas. As amostras foram concentradas pelo método de adsorção em membrana eletronegativa, e o RNA de SARS-CoV-2 foi extraído, detectado e quantificado por reação da transcriptase reversa seguida pela reação em cadeia da polimerase (RT-qPCR) utilizando-se oligonucleotídeos e sondas para o gene N. Ademais, as variáveis pH, sólidos suspensos totais e demanda química de oxigênio foram avaliadas. Os casos de COVID-19 foram obtidos de boletins epidemiológicos disponibilizados pela prefeitura. Na 24ª semana epidemiológica, observou-se redução na concentração viral (cópias L-1) concomitantemente às medidas de enfrentamento à pandemia iniciadas pelo município. Correlação positiva forte e significativa (p < 0,05) entre carga viral e número de casos confirmados foi obtida por meio do teste de Spearman, entretanto não houve correlação entre a presença do vírus e as características físicas e químicas do esgoto. Sugere-se, portanto, que novas pesquisas sejam realizadas com a finalidade de rastrear a concentração de SARS-CoV-2 em águas residuárias, corroborando, desse modo, com o enfrentamento à pandemia e a obtenção de sistemas de vigilância epidemiológica por meio do monitoramento de esgotos.

ABSTRACT Wastewater-based epidemiology is an important public health tool with great applicability when facing the COVID-19 pandemic, since infected individuals are able to excrete SARS-CoV-2 particles. In this context, this study aimed to correlate the number of cases of COVID-19 with physical and chemical variables and the presence of the virus in raw sewage samples from a sewage treatment plant (STP) in the municipality of Lavras, Minas Gerais, Brazil, collected between the 19th and 25th epidemiological weeks. The samples were concentrated by electronegative membrane adsorption method and SARS-CoV-2 RNA was extracted, detected, and quantified by RT-qPCR using oligonucleotides and probes for the N gene. Moreover, the variables pH, total suspended solids, and chemical oxygen demand were evaluated. COVID-19 cases were obtained from epidemiological bulletins made available by the municipal government. From the 24th epidemiological week on, a reduction in viral concentration (copies L-1) was observed concomitantly with the pandemic response countermeasures initiated by the municipality. A strong and significant positive correlation (p<0.05) between viral load and number of confirmed cases was obtained through Spearman’s test. However, there was no correlation between the presence of the virus and the physical and chemical characteristics of the sewage. Therefore, it is suggested that further research be carried out in order to track SARS-CoV-2 concentrations in wastewater, thus corroborating with the fight against the pandemic and the achievement of epidemiological surveillance systems based on sewage monitoring.

Resumo Objetivou-se investigar a capacidade adsortiva dos elementos Cromo (Cr), Manganês (Mn) e Zinco (Zn) à alga marinha Lithothamnium calcareum por meio de ensaios de cinética de adsorção e adsorção em batelada, tendo em vista o desenvolvimento de uma técnica simples para o tratamento de efluentes que apresentam elevada concentração de íons metálicos. A alga foi peneirada, lavada e submetida a tratamento. Na cinética de adsorção, pesou-se 0,2 g de alga, quantidade transferida para frascos Erlenmeyer de 125 mL, aos quais adicionou-se 15 mL de solução em concentração de 5 mg L-1 do íon metálico. Os frascos foram agitados a 60 rpm, por 240 minutos. Na adsorção em batelada, pesou-se 0,2 g de alga, quantidade transferida para frascos Erlenmeyer de 125 mL, aos quais adicionou-se 15 mL de solução em concentrações de 5, 10, 20, 50, 100, 250 e 500 mg L-1 do íon metálico. Os frascos foram agitados a 60 rpm, por 24 horas. Nos dois ensaios, as soluções sobrenadantes coletadas foram centrifugadas a 2000 rpm, por 5 minutos, e as concentrações de equilíbrio dos íons metálicos foram determinadas por espectrometria de absorção atômica. Verificou-se que, em 240 minutos de contato, a Lithothamnium calcareum removeu 15,5% do Cr, 33,0% do Mn e 8,0% do Zn em solução, e que, em 24 horas de contato, em concentração de 5 mg L-1, removeu 0,4% de Cr, 52,5% de Mn e 92,6% de Zn, e, em concentração de 500 mg L-1, removeu 20,0% de Cr, 22,6% de Mn e 40,8% de Zn. Os resultados mostraram que a Lithothamnium calcareum submetida ao tratamento termoquímico apresentou potencial de uso na adsorção de Cr, Mn e Zn.

Abstract This study investigated the adsorption capacity of the elements Chromium (Cr), Manganese (Mn) and Zinc (Zn) to marine algae Lithothamnium calcareum by means of adsorption kinetics and batch adsorption tests, with a view to the development of a simple technique for the treatment of effluents that have a high concentration of metal ions. The algae was sieved, washed and subjected to treatment. In the adsorption kinetics, 0.2 g of algae was weighed, an amount transferred to 125 mL Erlenmeyer flasks, to which was added 15 mL of solution with a concentration of 5 mg L-1 of the metal ion. The flasks were stirred at 60 rpm for 240 minutes. In batch adsorption, 0.2 g of algae was weighed, amount transferred to 125 mL Erlenmeyer flasks, to which was added 15 mL of solution with concentrations of 5, 10, 20, 50, 100, 250 e 500 mg L-1 of the metal ion. The flasks were stirred at 60 rpm for 24 hours. In the two tests, the supernatant solutions collected were centrifuged at 2000 rpm for 5 minutes and the equilibrium concentrations of metal ions were determined by atomic absorption spectrometry. It was found that, in 240 minutes of contact, the Lithothamnium calcareum removed 15.5% of Cr, 33.0% of Mn and 8.0% of Zn in solution; and that in 24 hours of contact, at a concentration of 5 mg L-1, it removed 0.4% of Cr, 52.5% of Mn and 92.6% of Zn; and, at a concentration of 500 mg L-1, it removed 20.0% of Cr, 22.6% of Mn and 40.8% of Zn. The results showed that the Lithothamnium calcareum submitted to thermochemical treatment presented potential for use in the adsorption of Cr, Mn and Zn.

RESUMO A semente de Moringa oleifera é composta por proteínas catiônicas, podendo ser aplicada como eficiente coagulante na clarificação de águas para consumo humano. Objetivou-se identificar o melhor método de preparação de Moringa oleifera, o melhor tempo para sedimentação e a concentração ótima para diferentes valores de turbidez bruta. Para concentrações de 100 a 500 mg L-1, a semente foi descascada, triturada, peneirada e diluída (método 1); secada, triturada, peneirada, diluída e filtrada (método 2); triturada, peneirada, diluída e filtrada (método 3). Os ensaios de Jartest foram realizados em triplicata para cada método, em águas com turbidez de 20, 40, 60, 80 e 100 UNT e a cinética de sedimentação para 30, 60, 90 e 150 min. Não houve diferenças significativas na remoção de turbidez entre os métodos de preparo pelos testes F e t de Student. No entanto, a filtração pode evitar incrustrações e incremento de matéria orgânica à água tratada (método 3). A adição de Moringa oleifera produz eficiente remoção de turbidez em águas acima de 40 UNT. O tempo máximo para sedimentação foi de 129,6 min, para remoção de turbidez em 90,5%.

ABSTRACT Moringa oleifera seeds comprise cationic proteins and can be used as efficient coagulant in the clarification of water for human consumption. The objective was to identify the best method of preparation of Moringa oleifera, the best time to sedimentation and the optimum concentration for different values of affluent turbidity. For concentrations of 100 to 500 mg L-1, seed was peeled, crushed, sieved and diluted (method 1); dried, crushed, sieved, diluted and filtered (method 2); crushed, sieved, diluted and filtered (method 3). The Jartest assays were performed in triplicate for each method in water with turbidity of 20, 40, 60, 80 and 100 NTU and sedimentation kinetics to 30, 60, 90 and 150 min. There were no significant differences in turbidity between the methods after F test and Student’s t-test. However, the filter can prevent fouling and increase of organic matter to treated water. The use of Moringa oleifera produces efficient decrease in turbidity in waters above 40 NTU. The maximum time for sedimentation was 129.6 min, to 90.5% remove of turbidity.

Estudos probabilísticos de variáveis hidrológicas, como a precipitação pluvial diária máxima, constituem-se um importante instrumento de apoio para o planejamento e gestão de recursos hídricos, principalmente quando associados ao dimensionamento de estruturas hidráulicas e potencial erosivo. Neste contexto, objetivou-se analisar o desempenho de três distribuições de probabilidades (GEV, Gumbel e Gama a dois parâmetros), cujos parâmetros foram ajustados pelos métodos dos Momentos (MM), da Máxima Verossimilhança (ML) e dos Momentos-L (ML), aplicados às séries históricas de precipitação diária máxima de 8 estações pluviométricas, localizadas no centro oeste de Minas Gerais. Para a verificação da melhor combinação distribuição de probabilidade e método de estimativa dos parâmetros das distribuições, aplicou-se o teste de aderência de Filliben, e, complementarmente, quando não identificadas diferenças, utilizou-se dos testes de Anderson Darlling e Qui-quadrado. A Distribuição de Probabilidades de Gumbel apresentou melhor desempenho, ajuste em 87,5% dos casos. Entre as distribuições de probabilidades avaliadas, a GEV ajustada por ML, apresentou aderência para todas as estações pluviométricas, podendo ser indicada. Considerando o numero de ajustes verificados, os métodos de estimação dos parâmetros MM e ML apresentaram melhor desempenho do que o método ML, apresentando, respectivamente, 83% 79.2% de casos adequados.

Probabilistic studies of hydrological variables, such as heavy rainfall daily events, constitute an important tool to support the planning and management of water resources, especially for the design of hydraulic structures and erosive rainfall potential. In this context, we aimed to analyze the performance of three probability distribution models (GEV, Gumbel and Gamma two parameter), whose parameters were adjusted by the Moments Method (MM), Maximum Likelihood (ML) and L - Moments (LM). These models were adjusted to the frequencies from long-term of maximum daily rainfall of 8 rain gauges located in Minas Gerais state. To indicate and discuss the performance of the probability distribution models, it was applied, firstly, the non-parametric Filliben test, and in addition, when differences were unidentified, Anderson-Darlling and Chi-Squared tests were also applied. The Gumbel probability distribution model showed a better adjustment for 87.5% of the cases. Among the assessed probability distribution models, GEV fitted by LM method has been adequate for all studied rain gauges and can be recommended. Considering the number of adequate cases, MM and LM methods had better performance than ML method, presenting, respectively, 83% and 79.2% of adequate cases.

The expansion and maintenance of electricity distribution networks generates large amounts of waste, much of it in the form of discarded insulators that are not reused or recycled. This paper describes the results of tests on used and new ceramic and polymeric insulators to verify if their exposure to weathering justifies their replacement. In new and used ceramic insulators, properties such as contact angle, relative density, porosimetry, dilatometry and X-ray diffraction patterns showed no differences or the differences that were found could not be related to their use. The discarded ceramic material showed high thermal stability, an interesting characteristic for application as chamotte. It can also be reused to replace gravel used in substations. In polymeric insulators, thermogravimetry, differential scanning calorimetry and relative density test results suggest degradation of used material compared to new. This would justify their replacement and discard as waste, but they show little recycling potential.