A informação sobre a interação entre o rio e aquífero está, cada vez mais, sendo reconhecida como a ponto de entendimento relacionado com a disponibilidade hídrica superficial e a contaminação das águas subterrâneas, além de apresentar influência sobre ambientes hiporreicos. A percepção da importância dessa interação, atraiu o foco de diversos pesquisadores, para o tema. Assim, este trabalho teve como objetivo analisar a interação rio aquífero utilizando um balanço de massa do rio e o gradiente de temperatura entre a água do aquífero e do rio como traçador. Foram utilizados dados de vazão do Ribeirão da Onça, dividido em 3 sub-bacias. Para auxiliar neste monitoramento, foi montado um datalogger alternativo, utilizando a plataforma Arduíno, equipado com um sensor de distância ultrassônico. Também foram utilizadas informações de temperatura da base do ribeirão, como traçador, na sub-bacia 2, através de um termômetro e 4 termopares distribuídos em profundidades a cada 10 cm da base. O datalogger apresentou erro relativo de 3,5% comparado ao transdutor de pressão utilizado. O melhor ajuste para a recessão do escoamento de base foi a quadrática de Boussinesq indicando um coeficiente de recessão (α) menor para a suba-bacia 3 e maior para a sub-bacia 2 . Além disso, o coeficiente de recessão médio para as áreas foi de 0,00388 dia-1, a espessura saturada média da camada saturada, obtida pela formulação quadrática de Boussinesq foi de 51m, e a transmissividade média da bacia foi igual a 131 m2.dia-1. A contribuição de base para as sub-bacias 2 e 3 foram maiores que a da 1, indicando maiores taxas de recarga nas sub-bacias 2 e do 3. A contribuição superficial e linear do escoamento de base para a sub-bacia 2 foi, em média, de 850 mm/d e 4 m3/m.d, respectivamente. A comparação da temperatura da água do aquífero 30 cm abaixo da base do ribeirão, com a temperatura da base do ribeirão, apresentou uma diferença média de 2 °C, além de revelar que a contribuição do aquífero para o ribeirão não foi uniforme, com alguns pontos em que o ribeirão, possivelmente, contribui para o aquífero. A análise dos hidrogramas obtidos através de um balanço de vazão no ribeirão, e a aplicação do gradiente de temperatura, se mostraram alternativas viáveis para o estudo da interação entre o rio e o aquífero. / Information about stream - aquifer interaction is increasly recognized as key to understand process related to surface water avalability, groundwater contamination and its influence on the fauna and flora of hyporeic enviroments. The perception of the importance of this interaction has attracted the focus of several researchers to the theme. Thereby, this work had as objective to analyze the interaction between a river and an aquifer by using both a mass balance and an evaluation of the temperature gradient between the water of the aquifer and the river. Three gaugings stations, installed along the main stream of an upland watershed called Ribeirão da Onça, provided the streamflow data used in this work. To assist in this monitoring, an alternative datalogger was installed, using the Arduino platform, equipped with an ultrasonic distance sensor. Temperature information from the creek base, as a physical tracer, was also used in the intermediaty catchement area, through a thermometer and 4 thermocouples distributed in depths every 10 cm of the river ground. The ultrassonic sensor presented a relative error of 3.5 %, compared to the pressure transducer used. The best fit for the quadratic formulation of Boussinesq indicated that coeficient recession (α) was less for the sub-basin 3 and bigger for subbasin 2. In addition, the mean recession coefficient for the areas was 0.00388 day-1, the mean saturated thickness of the saturated layer, obtained by the quadratic formulation of Boussinesq was 51 m and the mean transmissivity of the basin was equal to 131 m2.day-1. The base contribution to the sub-basins 2 and 3 were bigger than sub-basin 1 showing bigger recharge rates in the sub-basins 2 and 3. The surface and linear contribution of the baseflow to the sub-basin 2 was on average 850 mm/d and 4 m3/m.d, respectively. Comparison of the water temperature of the aquifer 30 cm below the base of the creek with the temperature of the creek base showed an average gradient of 2 °C and also showed that the contribution of the aquifer to the creek is not uniform, with some points where the creek possibly contributes to the aquifer. The intergrated analysis of the hydrographs obtained through a flow balance in the stream and of the temperature gradient have proved to be feasible alternatives for the study of the stream aquifer interaction.

O aumento da demanda de água potável e por conseqüência dos resíduos gerados, tem levado a indústria da água no Brasil, composto por aproximadamente 7500 ETAs, a deparar-se com dispendiosos ônus técnicos e financeiros no gerenciamento destes resíduos. Os sólidos, e, inclusive metais são os principais constituintes dos resíduos gerados durante o tratamento de água, sejam nos decantadores ou filtros. A compreensão da produção dos metais e sólidos em um ETA, assume grande importância. Apresenta-se neste estudo, os aspectos que envolvem a presença de metais e sólidos no tratamento de água. Realizou-se a avaliação dos metais nas diferentes etapas do tratamento de água. Realizou-se a avaliação dos metais nas diferentes etapas do tratamento, assim como a estimativa de produção de sólidos suspensos totais e em metais em uma ETA convencional que utiliza como coagulante sulfato de alumínio. Para tanto foram coletadas amostras de água de diferentes etapas do tratamento (captação, coagulação, floculação/sedimentação, filtração e estabilização final) e dos resíduos de decantadores e água de lavagem dos filtros ETA/São Carlos-SAAE. Os metais foram determinados em espectrofotômetro de absorção atômica, com pré-concentração de metais em coluna de troca iônica (resina catiônica fortemente ácida). A liberação de material dissolvido foi observada, ao longo das unidades de tratamento; parcela dos sólidos dissolvidos liberados são constituídos de metais dissolvidos ressolubilizados e/ou não removidos. Entretanto, tais afirmações são passíveis de estudos complementares. Na água tratada foram verificadas concentrações de chumbo, acima do limite de 10 &#956/L estabelecido pelo Padrão de Potabilidade, Portaria nº 1469/2000. A partir do balanço de massa e de análises realizadas nos resíduos estimou-se a produção diária de sólidos e de metais, e verificou-se retenção, nos decantadores, principalmente da fração particulada dos metais. A adição de produtos químicos contribuiu com cerca de 37% dos sólidos produzidos na ETA/São Carlos. / The increase in the demand for drinking water and consequently in the generated residues, has taking the Brazilian industry of water, composed of approximately 7500 WTPs, to come across high technical and financial costs in the management of these residues. Metals and solids are the main constituents of the residues generated during the water treatment, either in the sedimentation tank or in filters. Thus the understanding of the production of metals and solids in a WTP is of assumes great importance. This study presents the aspects that involve the presence of metals and solids in the water treatment. The evaluation of the metals in different stages of the treatment, as well as the estimate of the production of solids and metals in a conventional ETA using aluminum sulfate as coagulant have been carried out. Samples of water were collected in different stages of the treatment (raw water, coagulation, flocculation/sedimentation, filtration and finished water) from sludge coagulant and filter backwash waters of WTP/São Carlos-SAAE. The metals were determined in spectrophotomic of atomic absorption, with pre-concentration of metals in column ofionic change (strongly acid resin cationic). The release of dissolved material was observed, along the units of treatment; part of the relesead dissolved solids is constituted by ressolubilized and/or removed dissolved metals. However, such statements are susceptible to complementary studies. In the treated water lead concentrations were verified, above the limit of 10 &#956g/L established by the Standard for Drinking Water, nº 1469/2000. From the mass balance and the analyses accomplished in the residues the daily production of solids and metals, was estimated and retention of mainly particulate fraction of metals was verified, in sedimentation tanks. The addition of chemical products contributed with approximately 37% of the solids produced at WTP/São Carlos.

The Arctic archipelago of Svalbard has experienced among the greatest increases in temperature on Earth in the last few decades. The changing climatic conditions have a large impact on the glacier mass balance. This study makes use of a highresolution model dataset with data on climatic and glacier conditions on Svalbard from 1957 to 2018. The model dataset is used to analyse the spatiotemporal variability in glacier mass balance across Svalbard and linking those changes to long-term trends in meteorological conditions. The study is focused on the spatial gradients in trends between two regions in Svalbard, the coldest part of the archipelago, Nordaustlandet and the milder southern part of the main island Spitsbergen. The north eastern (NE) region is found to have a greater increase in annual air temperature over the simulation period with 5.5 °C compared to 3.5 °C for the south western (SW) region. The increase in annual summer temperatures is much smaller with a total increase of 1 °C for the NW and 1.5 °C for the SW. Both regions show a small, but significant, increase of precipitation. Relative humidity and cloud cover in the NE are increasing slightly over the time period, probably due to retreating sea ice cover. Glacier melt and runoff are increasing in both regions, which is contributing to significant negative trends in the mass balance. The increase in melt and run off is stronger in the SW than in the NE. There’s a strong correlation between summer air temperature and glacier mass balance, melt and runoff. Refreezing in the NE is decreasing much faster than in the SW. Refreezing is strongly correlated with annual air temperatures in the NE and not in the SW, probably due to lower temperatures in the NE region.

A produção brasileira de frangos de corte evidenciou-se com o sistema de produção integrada, ao elevar a eficiência e a qualidade na conversão de proteína animal. Contudo, devido à rápida evolução tecnológica com crescente demanda energética e a diversificação dos sistemas de produção em diferentes microclimas, elucidar os processos de conversão de massa e energia tornou-se uma tarefa desafiadora neste sistema de produção. Constantemente, pesquisadores, produtores e agroindústria buscam processos mais rentáveis, reduzindo a demanda em mão de obra e o impacto ambiental. No entanto, nunca foi feita uma avaliação integrada do sistema produtivo de frangos de corte, considerando-se os aspectos quantitativos, energéticos e ambientais. Deste modo, o objetivo deste trabalho é promover um detalhado balanço de massa e energia, além de avaliar por meio da análise exergética, a qualidade das conversões de energia no processo produtivo de frangos de corte. Com o levantamento de insumos, produtos e rejeitos diretos, vinculados ao ciclo de produção, foram quantificadas as vazões mássicas para os diferentes processos do ciclo e, aplicando-se a avaliação exergética, obteve-se um diagnóstico completo da quantidade e qualidade energética envolvidas. Considerando o cenário adotado, em termos mássicos, as maiores demandas identificadas para os insumos foram a água (69,2%) e a ração (24,9%). Na saída do processo, os Gases de Efeito Estufa (GEE)/particulados extraídos através da ventilação (39,4%), os gases de combustão da lenha (25,6%) e a cama (14,2%) formam os principais rejeitos. A massa de frangos representa 20% das saídas. Foi identificado que a relação entre o consumo de água e ração é função da temperatura. Em termos energéticos, as maiores contribuições identificadas para os insumos foram a ração (77,7%) acompanhada do material absorvente (9,7%) e da lenha (9,6%). Na saída do processo lideram as energias associadas aos frangos (33,2%) e da cama gerada (32,1%). O rendimento energético obtido para galpões convencionais foi de 27%. Os processos que mais destroem exergia dentro do ciclo produtivo são a formação da cama de frangos a partir das excretas (51,5% em convencionais e 48,2% em climatizados) e a combustão da lenha para aquecimento (21,9% em convencionais e 20,5% em climatizados). Além disso, foi estimado o rendimento de Segunda Lei para o ciclo próximo de 26%. Foram introduzidos os índices energético e exergético de produção permitindo a comparação entre diferentes sistemas. Como principal resíduo, a cama de frangos gerada no ciclo, quando reutilizada como insumo para aquecimento do próprio aviário na forma de briquetes, pode elevar as eficiências. Comparando-se as demandas médias para as duas formas de aquecimento, foi constatado que o uso do GLP é mais favorável ao ambiente se comparado à lenha, devido à forma direta de transferência de calor aos frangos. É aconselhável, em dias quentes, elevar a velocidade do ar, utilizando o resfriamento evaporativo somente em casos de elevada temperatura ambiente, pois a introdução de água eleva a exergia dissipada no ciclo. / Brazilian production of broilers has been highlighted with the implantation of the integrated production system, which improved the efficiency and quality in animal protein conversion. However, due to the rapid technological evolution with the increasing energy demand and the diversification of production systems in different microclimates, elucidating mass and energy conversion processes has become a challenging task regarding this production system. Constantly, researchers, producers and agribusiness look for more profitable processes, reducing the labour demand and environmental impact. However, an integrated evaluation of the productive system of broilers, considering the quantitative, energy and environmental aspects has never been carried out. Thus, this study aims at promoting a detailed mass and energy balance and to evaluate the quality of the energy conversions in the productive process of broilers by means of exergy analysis. With the survey of inputs, products and direct wastes, linked to the production cycle, the mass flow rates for the different processes of the cycle were quantified and a complete diagnosis of the quantity and quality energetic involved was obtained applying the exergy evaluation. Considering the scenario adopted, in mass terms, the greatest demands identified for the inputs were water (69.2%) and feed (24.9%). At the exit of the process, the greenhouse gases/dust extracted through ventilation (39.4%), the firewood combustion gases (25.6%) and the litter poultry generated (14.2%) are the main outputs. The broilers mass was quantified in 20%. The relation between water and feed consumption has shown to be the temperature. Regarding energy, the largest contribution identified for the inputs was feed (77.7%) followed by the absorbent (9.7%) and firewood (9.6%). At the exit of the process lead the energy associated with the broilers (33.2%) and the poultry litter generated (32.1%). The energy performance obtained for conventional shed was 27%. The processes of the largest exergy destroyed within the productive cycle are the litter poultry converted from excreta (51.5% in conventional and 48.2% in air conditioning) and the combustion of wood for heating (21.9% in conventional and 20.5% in air conditioning). In addition, the second law performance for the cycle was estimated in about 26%. The energy and exergy production index was introduced allowing for the comparison among different systems. As the main residue, the litter poultry generated in the cycle when reused as an input for heating the aviary itself in the form of briquettes, can increase these efficiencies. The use of LPG is more environmentally friendly compared to wood, considering the average demands for the too forms of heating, due to the direct form of heat transfer to the broilers. It is advisable, on hot days, to raise the air speed using the evaporative cooling only in cases of high ambient temperature, as the introduction of water raises the exergy dissipated in the cycle.

Neste trabalho, foram levantados dados sobre o tratamento da água e os resíduos gerados nos decantadores e filtros da ETA Fonte Luminosa, localizada em Araraquara, que é do tipo convencional com decantadores de alta taxa, objetivando-se obter parâmetros sobre a qualidade e quantidade dos resíduos gerados na ETA referida. Foram analisados e relacionados fatores relevantes na geração e composição destes resíduos, tais como: consumo de produtos químicos, procedimentos operacionais e qualidade da água bruta. O trabalho foi dividido em três etapas. Na primeira, foi realizada a caracterização física e operacional da ETA Fonte Luminosa através de visitas e levantamento de dados históricos da água afluente à estação, da água tratada, dos produtos químicos e dos dados operacionais da estação no período de 2001 a 2003. Na segunda etapa, realizou-se a caracterização qualitativa da água nas diversas etapas do tratamento em termos de pH, cor aparente, turbidez e sólidos; nos resíduos originados nos decantadores e filtros, também, foi realizada a caracterização qualitativa (DQO, nitrogênio total, fosfato total, pH, cor aparente, turbidez e sólidos) e quantitativa (medida e estimada com o emprego de balanço de massas) dos. A ultima etapa, foi a avaliação da ocorrência de metais (Fe, Cd, Zn, Ni, Cu, Pb, Cr e Mg) na água ao longo do tratamento e nos resíduos. Os processos e as operações empregadas no tratamento influenciaram diretamente na qualidade e na quantidade dos resíduos. No período observado, os resultados indicaram grande semelhança entre os resíduos gerados nos decantadores de alta taxa e filtros da ETA Fonte Luminosa. Notou-se grande divergência entre os resíduos gerados em decantadores convencionais (ETA São Carlos) e de alta taxa (descargas diárias). Observou-se a ocorrência de chumbo, níquel e cromo total na água tratada em valores acima do Padrão de Potabilidade fixado pela Portaria nº 518/MS de 25/03/2004. / In this work, it was made a data survey about the water treatment and the residuals generated in the settling tanks and filters from the Fonte Luminosa WTA located at Araraquara-SP, a conventional type WTA with high rate settling tanks; aiming to obtain parameters about the quality and quantity of residuals generated at this WTA. The relevant parameters in the residuals generation and composition, like the chemical consume, the operational proceedings and the raw water quality, were evaluated and related to each other. The work was divided in three stages. In the first, it was made the physic and operational characterization from the Fonte Luminosa WTA by means of visits and historical data surveys from the water that enters the WTA, the treated water, the chemicals used and the operational data from the period of 2001 to 2003. In the second stage, it was made a qualitative characterization from the water in several stages of the treatment, with the parameters: pH, apparent color, turbidity and solids; to the residuals generated in the settling tanks and filters, it was also made the qualitative characterization with the parameters: COD, total nitrogen, total phosphate, pH, apparent color, turbidity and solids; and it was made a quantitative characterization for these residuals (measured and estimated by the mass balance). The last stage was the evaluation of the occurrence of metals (Fe, Cd, Zn, Ni, Cu, Pb, Cr and Mg) in the total water treatment and in the residuals. The processes and operations applied in the water treatment have a direct influence in the quality and quantity of the generated wastes. In the observed period, the results show a great similarity between the wastes generated in the high rate settling tanks and filters from this WTA. It was observed a great difference between the residuals generated in conventional settling tanks (São Carlos WTA) and high rate settling tanks (daily discharge). It was observed the occurrence of lead, nickel and chrome in the treated water, with values bigger than the ones fixed by the Portaria nº 518/MS from 03/25/2004 to a drinking water.

Pureza é um dos principais atributos de qualidade de matérias-primas farmacêuticas, já que a identificação e determinação quantitativa de impurezas podem ajudar a controlar/minimizar o risco de efeitos adversos de medicamentos. O papel dos métodos de doseamento, tanto específicos como não específicos, em caracterizar a qualidade de matérias-primas farmacêuticas, tem sido questionado. Por outro lado, a abordagem do balanço de massas, que quantifica cada impureza orgânica bem como substâncias voláteis e cinzas, e então subtrai a soma destas impurezas de 100%, pode oferecer uma melhor maneira de determinar com exatidão se o fármaco atende aos critérios regulatórios de aceitação e de detectar com confiança mudanças não esperadas na qualidade do fármaco. O objetivo do estudo foi comparar métodos de doseamento compendiais com essa abordagem de balanço de massas na determinação do conteúdo de substância ativa e caracterização da qualidade de matérias-primas farmacêuticas. Os fármacos empregados neste estudo foram o nifedipino, o diazepam, a glibenclamida e a estavudina. A identificação e caracterização dos fármacos foram realizadas por meio de determinação do ponto de fusão e espectroscopia no infravermelho. Para a determinação quantitativa foram empregados os métodos presentes na Farmacopéia Brasileira, United States Pharmacopeia e British Pharmacopeia. O detector de aerossol carregado (CAD) foi acoplado ao sistema de cromatografia à líquido de alta eficiência para comparação das respostas com o detector ultravioleta. Os resultados demonstraram a viabilidade do método indireto, que oferece dados mais precisos que os do método direto, além de favorecer um controle de qualidade mais focado no perfil de impurezas. / Purity is one of the main attributes of quality of bulk drug materials, since the identification and quantitative determination of impurities can help to avoid or at least control/minimize the risk of their contribution to the side effects profile of drug materials. The role of assay methods, either specific or non-specific, in characterizing the quality of bulk drug materials, has been questioned. On the other hand, the mass balance approach, which quantifies every organic impurity as well as volatile substances and ashes, and then subtracts the sum of these impurities from 100%, can provide a better way to accurately determine if the drug substance meets the regulatory acceptance criteria and to reliably detect unexpected changes in the quality of the drug substance. The objective of this study was to compare compendial assay methods with a mass balance approach in the determination of the active ingredient content and characterization of the quality of bulk drug materials. The identification and characterization of the drugs were accomplished through determination of melting point and infrared spectroscopy. The methods from the Farmacopeia Brasileira, United States Pharmacopeia and British Pharmacopoeia were used for the quantitative determination of the drugs. The drug related impurities were determined by high performance liquid chromatography (HPLC) equipped with an ultraviolet (UV) detector and charged aerossol detector (CAD) in tandem. The results demonstrated the feasibility of the indirect method, which offers more precise data than those from the direct method, besides it enables the quality control to be focused on the impurity profile.

A dissertação versa sobre a lateritização do depósito Madeira que ocorre associado à fácies albita granito do granito Madeira (tipo A, ~ 1,82 Ga). O depósito Madeira situa-se na floresta amazônica, onde intemperismo químico é intenso e lateritização é um importante processo de formação de depósitos minerais. Este depósito representa um caso particular, onde a rocha-mãe é um depósito mineral; assim, mineralização primária e mineralização laterítica ocorrem no mesmo perfil. A rocha-mãe tem uma associação mineral incomum, que inclui quartzo, albita, k-feldspato, zircão, criolita (Na3AlF6), fluorita, polilitionite, riebeckita rica em Zn, F-anita rica em Zn, torita, cassiterita, pirocloro, columbita, xenotima, gagarinita- (Y), fluocerita-(Ce) e genthelvite. Uma característica importante da rocha é a sua riqueza em flúor (2 a 6% em peso), principalmente sob a forma de criolita ou fluroita na matriz. Inicialmente foram investigadas as alterações micromorfológicas destes minerais ao longo de perfis de intemperismo. Em seguida, os realizados estudos geoquímicos em perfis selecionados. Os dados químicos foram convertidos em proporções volumétricas para quantificar as variações nos teores de elementos em amostras com diferentes graus de lateritização, e foram realizados cálculos de balanço de massa tendo o Al como elemento de referência. Desta forma, foram obtidas muitas informações sobre os processos que atuaram na formação do perfil laterítico a partir do depósito Madeira. A rocha-mãe representava claramente um sistema aluminoso com quantidades mais baixas de Fe. A perda total de álcalis e perda parcial de SiO2 originou argilas cauliníticas. A razão molar de SiO2/Al2O3~2 foi adequada para a geração de minerais de argila aluminosos com estrutura 1:1, tais como a caulinita. Com a maior perda de SiO2 na parte superior do perfil ocorreu a formação de gibsita. Hematita é principal mineral de ferro formado porque o meio foi alcalino com alta razão OH/Fe (>2). A lixiviação de elementos alcalinos conduziu ao enriquecimento relativo de alguns elementos economicamente importantes, tais como Sn, Nb e ETR. No entanto, a distribuição de alguns metais, tais como o Pb, Zn e ETR, difere do padrão normalmente esperado no intemperismo, o que pode ser explicado por algumas características especiais da paragênese e pela alta atividade de F nas soluções, que influenciou os processos intempéricos de duas maneiras diferentes: intensa corrosão até mesmo de minerais muito resistentes e formação de complexos estáveis, especialmente com cátions duros, tais como os ETR. / The paper deals on the laterization of the Madeira deposit associated with the albite-enriched granite facies of the A-type Madeira granite (~1.82 Ga). The Madeira deposit is located in the Amazon rain forest, where chemical weathering is intensive and lateritization is a major process of ore deposit formation. This deposit represents a particular case, where the parent rock is an ore deposit; thus primary mineralization and lateritic mineralization occur in the same profile. The parent rock has an unusual mineral association, which includes quartz, albite, k-feldspar, zircon, cryolite (Na3AlF6), fluorite, polylithionite, Zn-rich riebeckite, Zn-F-rich annite, thorite, cassiterite, pyrochlore, columbite, xenotime, gagarinite-(Y), fluocerite-(Ce), and genthelvite. An important feature of the rock is the F richness (2 to 6% wt) mainly in the form of cryolite or fluorspar in the matrix. We first investigated the micromorphological changes of these minerals throughout the soil profile and then focused the geochemical studies in selected profiles. The chemical data were converted into volumetric proportions to quantify the variations in element contents in samples with different degrees of lateritization, and we performed mass balance calculations with Al as the reference element. In this way, we obtain many new constraints on the processes that formed the weathering profile from the Madeira deposit. The parental rock was a clearly aluminous system with lower amounts of Fe. The total loss of alkalis and partial loss of SiO2 created kaolinitic clay minerals. The SiO2/Al2O3 molar ratio ≈2 was suitable for generating aluminous clay minerals with 1:1 structures, such as kaolinite. Greater losses of SiO2 occurred and gibbsite formed at the top of the weathering profiles. Hematite formed as the main ferric mineral because the medium was alkaline with a high OH-/Fe ratio (> 2). The leaching of alkaline elements led to relative enrichment in some economically important elements, such as Sn, Nb, and REEs, in the lateritic profiles. However, the distribution of some of the metals, such as Pb, Zn, and REEs, in the weathering profile is very unusual and may be explained by some special characteristics of the paragenesis and the high activity of F in the solutions, which greatly influenced the weathering processes in two different ways. This halogen was responsible for the intense corrosion of even very resistent minerals and formed stable complexes, especially with hard cations such as REEs.

A produção brasileira de frangos de corte evidenciou-se com o sistema de produção integrada, ao elevar a eficiência e a qualidade na conversão de proteína animal. Contudo, devido à rápida evolução tecnológica com crescente demanda energética e a diversificação dos sistemas de produção em diferentes microclimas, elucidar os processos de conversão de massa e energia tornou-se uma tarefa desafiadora neste sistema de produção. Constantemente, pesquisadores, produtores e agroindústria buscam processos mais rentáveis, reduzindo a demanda em mão de obra e o impacto ambiental. No entanto, nunca foi feita uma avaliação integrada do sistema produtivo de frangos de corte, considerando-se os aspectos quantitativos, energéticos e ambientais. Deste modo, o objetivo deste trabalho é promover um detalhado balanço de massa e energia, além de avaliar por meio da análise exergética, a qualidade das conversões de energia no processo produtivo de frangos de corte. Com o levantamento de insumos, produtos e rejeitos diretos, vinculados ao ciclo de produção, foram quantificadas as vazões mássicas para os diferentes processos do ciclo e, aplicando-se a avaliação exergética, obteve-se um diagnóstico completo da quantidade e qualidade energética envolvidas. Considerando o cenário adotado, em termos mássicos, as maiores demandas identificadas para os insumos foram a água (69,2%) e a ração (24,9%). Na saída do processo, os Gases de Efeito Estufa (GEE)/particulados extraídos através da ventilação (39,4%), os gases de combustão da lenha (25,6%) e a cama (14,2%) formam os principais rejeitos. A massa de frangos representa 20% das saídas. Foi identificado que a relação entre o consumo de água e ração é função da temperatura. Em termos energéticos, as maiores contribuições identificadas para os insumos foram a ração (77,7%) acompanhada do material absorvente (9,7%) e da lenha (9,6%). Na saída do processo lideram as energias associadas aos frangos (33,2%) e da cama gerada (32,1%). O rendimento energético obtido para galpões convencionais foi de 27%. Os processos que mais destroem exergia dentro do ciclo produtivo são a formação da cama de frangos a partir das excretas (51,5% em convencionais e 48,2% em climatizados) e a combustão da lenha para aquecimento (21,9% em convencionais e 20,5% em climatizados). Além disso, foi estimado o rendimento de Segunda Lei para o ciclo próximo de 26%. Foram introduzidos os índices energético e exergético de produção permitindo a comparação entre diferentes sistemas. Como principal resíduo, a cama de frangos gerada no ciclo, quando reutilizada como insumo para aquecimento do próprio aviário na forma de briquetes, pode elevar as eficiências. Comparando-se as demandas médias para as duas formas de aquecimento, foi constatado que o uso do GLP é mais favorável ao ambiente se comparado à lenha, devido à forma direta de transferência de calor aos frangos. É aconselhável, em dias quentes, elevar a velocidade do ar, utilizando o resfriamento evaporativo somente em casos de elevada temperatura ambiente, pois a introdução de água eleva a exergia dissipada no ciclo. / Brazilian production of broilers has been highlighted with the implantation of the integrated production system, which improved the efficiency and quality in animal protein conversion. However, due to the rapid technological evolution with the increasing energy demand and the diversification of production systems in different microclimates, elucidating mass and energy conversion processes has become a challenging task regarding this production system. Constantly, researchers, producers and agribusiness look for more profitable processes, reducing the labour demand and environmental impact. However, an integrated evaluation of the productive system of broilers, considering the quantitative, energy and environmental aspects has never been carried out. Thus, this study aims at promoting a detailed mass and energy balance and to evaluate the quality of the energy conversions in the productive process of broilers by means of exergy analysis. With the survey of inputs, products and direct wastes, linked to the production cycle, the mass flow rates for the different processes of the cycle were quantified and a complete diagnosis of the quantity and quality energetic involved was obtained applying the exergy evaluation. Considering the scenario adopted, in mass terms, the greatest demands identified for the inputs were water (69.2%) and feed (24.9%). At the exit of the process, the greenhouse gases/dust extracted through ventilation (39.4%), the firewood combustion gases (25.6%) and the litter poultry generated (14.2%) are the main outputs. The broilers mass was quantified in 20%. The relation between water and feed consumption has shown to be the temperature. Regarding energy, the largest contribution identified for the inputs was feed (77.7%) followed by the absorbent (9.7%) and firewood (9.6%). At the exit of the process lead the energy associated with the broilers (33.2%) and the poultry litter generated (32.1%). The energy performance obtained for conventional shed was 27%. The processes of the largest exergy destroyed within the productive cycle are the litter poultry converted from excreta (51.5% in conventional and 48.2% in air conditioning) and the combustion of wood for heating (21.9% in conventional and 20.5% in air conditioning). In addition, the second law performance for the cycle was estimated in about 26%. The energy and exergy production index was introduced allowing for the comparison among different systems. As the main residue, the litter poultry generated in the cycle when reused as an input for heating the aviary itself in the form of briquettes, can increase these efficiencies. The use of LPG is more environmentally friendly compared to wood, considering the average demands for the too forms of heating, due to the direct form of heat transfer to the broilers. It is advisable, on hot days, to raise the air speed using the evaporative cooling only in cases of high ambient temperature, as the introduction of water raises the exergy dissipated in the cycle.

Neste trabalho, foram levantados dados sobre o tratamento da água e os resíduos gerados nos decantadores e filtros da ETA Fonte Luminosa, localizada em Araraquara, que é do tipo convencional com decantadores de alta taxa, objetivando-se obter parâmetros sobre a qualidade e quantidade dos resíduos gerados na ETA referida. Foram analisados e relacionados fatores relevantes na geração e composição destes resíduos, tais como: consumo de produtos químicos, procedimentos operacionais e qualidade da água bruta. O trabalho foi dividido em três etapas. Na primeira, foi realizada a caracterização física e operacional da ETA Fonte Luminosa através de visitas e levantamento de dados históricos da água afluente à estação, da água tratada, dos produtos químicos e dos dados operacionais da estação no período de 2001 a 2003. Na segunda etapa, realizou-se a caracterização qualitativa da água nas diversas etapas do tratamento em termos de pH, cor aparente, turbidez e sólidos; nos resíduos originados nos decantadores e filtros, também, foi realizada a caracterização qualitativa (DQO, nitrogênio total, fosfato total, pH, cor aparente, turbidez e sólidos) e quantitativa (medida e estimada com o emprego de balanço de massas) dos. A ultima etapa, foi a avaliação da ocorrência de metais (Fe, Cd, Zn, Ni, Cu, Pb, Cr e Mg) na água ao longo do tratamento e nos resíduos. Os processos e as operações empregadas no tratamento influenciaram diretamente na qualidade e na quantidade dos resíduos. No período observado, os resultados indicaram grande semelhança entre os resíduos gerados nos decantadores de alta taxa e filtros da ETA Fonte Luminosa. Notou-se grande divergência entre os resíduos gerados em decantadores convencionais (ETA São Carlos) e de alta taxa (descargas diárias). Observou-se a ocorrência de chumbo, níquel e cromo total na água tratada em valores acima do Padrão de Potabilidade fixado pela Portaria nº 518/MS de 25/03/2004. / In this work, it was made a data survey about the water treatment and the residuals generated in the settling tanks and filters from the Fonte Luminosa WTA located at Araraquara-SP, a conventional type WTA with high rate settling tanks; aiming to obtain parameters about the quality and quantity of residuals generated at this WTA. The relevant parameters in the residuals generation and composition, like the chemical consume, the operational proceedings and the raw water quality, were evaluated and related to each other. The work was divided in three stages. In the first, it was made the physic and operational characterization from the Fonte Luminosa WTA by means of visits and historical data surveys from the water that enters the WTA, the treated water, the chemicals used and the operational data from the period of 2001 to 2003. In the second stage, it was made a qualitative characterization from the water in several stages of the treatment, with the parameters: pH, apparent color, turbidity and solids; to the residuals generated in the settling tanks and filters, it was also made the qualitative characterization with the parameters: COD, total nitrogen, total phosphate, pH, apparent color, turbidity and solids; and it was made a quantitative characterization for these residuals (measured and estimated by the mass balance). The last stage was the evaluation of the occurrence of metals (Fe, Cd, Zn, Ni, Cu, Pb, Cr and Mg) in the total water treatment and in the residuals. The processes and operations applied in the water treatment have a direct influence in the quality and quantity of the generated wastes. In the observed period, the results show a great similarity between the wastes generated in the high rate settling tanks and filters from this WTA. It was observed a great difference between the residuals generated in conventional settling tanks (São Carlos WTA) and high rate settling tanks (daily discharge). It was observed the occurrence of lead, nickel and chrome in the treated water, with values bigger than the ones fixed by the Portaria nº 518/MS from 03/25/2004 to a drinking water.

Masters of Science / Over the years, South Africa has produced over 468 million tons of mine waste yearly, in which gold mining waste accounted for 221 million tons (47%) of all mine waste produced, making it the largest, single source of waste and pollution. The exposure of these mine wastes such as tailings dams, waste rocks to oxidation and leaching has been the source of heavy metal release into the environment. This study assessed the magnitude of possibly leachable metals, its distribution and associations and predicted the AMD load discharge over time, from Mogale’s tailings dam into the environs in Randfontein area, Witwatersrand Basin, South Africa. Fifty-one tailings dam samples were analysed for their mineral and multi-elements contents. Petrography studies was done by X-Ray Diffraction (XRD) technique to determine the mineralogical composition. X-ray fluorescence (XRF) and Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS) techniques were used to determine the multi-elements content in the tailings dam samples. The dataset were evaluated using multivariate statistics, Geographical Information Systems (GIS) and geochemical mass balance techniques. From the results, the tailings dam lithology was grouped into four distinct layers. The uppermost oxidized layer is siliceous and contains the highest SiO2 (87.32%) contents, which is with the lowest contents in Tot/S, U, As, Zn, Ni, Co, and Cu. A downward decrease in SiO2 (76.39%) contents occurs, coupled by an increase in Fe2O3, Tot/S, U, As, Zn, Ni, Co, and Cu, reaching maximum contents in layer 3. Layer 4 is the least weathered horizon. The cluster analysis grouped the samples into four sub-clusters based on the variation in SiO2 and Al2O3 contents. Factor analysis (83.542% total data variance) related the four controlling factors of element distribution to the occurrence in ore elements (sulphides), silicates, mining additives and refractory minerals. Elements of the same origin show a similar concentration trend down hole in the GIS interpolation analysis. The geochemical mass balance showed variable gain and loss of oxides and trace elements within each layer. Based on the variation patterns of the Tot/S contents and other mobile elements, about 0.164kg/tonne/yr(±0.02) of the tailings materials are leached yearly. Layer 1 is the most altered. This assessment and prediction study therefore gives an insight to the geochemical behaviour of an abandoned tailings dam, highlighting its extent of oxidation. However, the interaction between the oxidized zone and transition zone should be given more attention, to determine the actual extent of damage.