Orientador: Wagner Cotroni Valenti / Banca: Marcelo Barbosa Henriques / Banca: Newton José Rodrigues da Silva / Banca: Iracy Lea Pecora / Banca: João Batista Kochenborger Fernandes / Resumo: O objetivo desta tese foi avaliar os efeitos do uso de aeração noturna e substratos artificiais na engorda do camarão-da-amazônia Macrobrachium amazonicum em sistema semi-intensivo de curta duração. Avaliaram-se os efeitos sobre a estrutura populacional e produção dos camarões (artigo I). Em seguida, foi realizada uma análise econômica exploratória considerando as tecnologias testadas (artigo II). Além destas análises, avaliou-se a emissão de gases do efeito estufa pelos viveiros, durante o período de engorda (artigo III). No artigo I foi apresentado que o uso aeração noturna aumentou a produtividade (kg.ha-1) e o peso médio dos animais, porém reduziu a produção unitária. A utilização de substratos aumentou a produtividade (kg.ha-1) e o peso médio dos animais sem comprometer a produção unitária. No artigo II foi apresentado que apesar do uso de aeradores em cultivos de curta duração elevar a produtividade (kg.ha-1) e o peso médio de camarões M. amazonicum, não se justifica a adoção desta tecnologia. O uso de substrato artificial mostrou-se como uma alternativa interessante. O mercado voltado para consumo humano não viabilizou economicamente o monocultivo de M. amazonicum, usando a tecnologia disponível nesse momento. As análises mostraram que há viabilidade com elevada liquidez quando se objetiva mercados de espécies ornamentais ou de iscas vivas. No artigo III foi exposto que os viveiros de criação de camarões em sistema semi-intensivo emitem gases do efeito estufa. No entanto é necessário que se faça estudos mais conclusivos utilizando números maiores de amostras, pois a variabilidade encontrada foi elevada / Abstract: The aim of this thesis was to evaluate the effects of nocturnal aeration and artificial substrates in the Amazon River Prawn Macrobrachium amazonicum semi-intensive short rearing cycle. The effects of these factors on prawns population structure and production were evaluated (article I). Then, an economic exploratory analysis was carried out considering the tested technologies and two different ways of commercialization, proposing its use in small rural farms as an alternative of income enhancement (article II). Moreover, the greenhouse gases emission by ponds was evaluated during the grow-out period (article III). In article I, it was shown that the use of nocturnal aeration increased both productivity (kg.ha-1) and mean weight, but reduced the unitary production. The use of substrates also increased both productivity (kg.ha-1) and prawns mean weight, but it did not interfere in unitary production. In article II, it is shown that although increasing productivity (kg.ha-1) and animals mean weight in M. amazonicum short period farming, the use of aerators is not justified. The use of artificial substrates is an interesting alternative. Marketing prawns as human food is not economically feasible for M. amazonicum monoculture using the available technology. Analyses have shown that marketing animals for ornamental or live bait purposes is feasible and has high liquidity. In article III it was shown that prawn ponds in semi-intensive system release greenhouse gases. However, more conclusive studies using more samples are necessary, as variability found was high / Doutor

Orientador: Satoshi Tobinaga / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-25T16:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_MauricioBroxadodeFranca_D.pdf: 7240546 bytes, checksum: b5b15181dcd6ce7fe346307efda4701f (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O presente trabalho objetiva o estudo dos fenômenos de transferência de massa e quantidade de movimento em um ejetor líquido-gás multiorifício em escoamento descendente, para o caso em que o gás é admitido na câmara de sucção por auto-aspiração, tendo como fluido primário água e como fluido secundário o ar atmosférico. O ejetor utilizado nos experimentos tem vazão nominal de projeto de 2,0 m3/h para o fluido primário e foi construído em acrílico incolor, permitindo assim a visualização dos tipos gerais de escoamentos obtidos. A caracterização hidrodinâmica relacionou os efeitos das variáveis operacionais do ejetor sobre os diferentes tipos de escoamentos observados na câmara de mistura. Foram propostas, ainda, correlações para a predição da capacidade de auto-aspiração de gás. A velocidade do jato de líquido para os três diferentes bicos empregados foi variada na faixa de 1,90 a 13,2 m/s, possibilitando a obtenção de uma razão volumétrica gás-líquido na faixa de 0,10 a 1,60. A pressão absoluta de sucção na linha de admissão de ar foi variada na faixa de 75,0 a 95,0 kPa. O balanço de forças estabelecido no interior do equipamento permitiu o controle da altura da zona de mixing-shock, definindo-se mapas de domínio hidrodinâmico onde ocorrem os escoamentos coaxial e bifásico homogêneo e onde se observa risco de inundação da câmara de sucção. O fenômeno de transferência de massa foi investigado a partir de medidas locais e globais do coeficiente volumétrico de transporte mássico (kla) e da taxa de absorção molar de oxigênio na fase aquosa. A eficiência de transferência padrão (TEpadrão) variou na faixa de 0,08 a 0,40 kg02/(kWh), enquanto a taxa específica de transferência de oxigênio foi de aproximadamente 0,057 kg02/(m3h), valor três vezes superior ao observado em aeradores superficiais aplicados na indústria de processos. A partir dos resultados obtidos foi possível escrever um manual geral de operação para ejetores líquido-gás, bem como uma rotina simplificada de projeto / Abstract: This work aimed at studying the mass and momentum transport phenomena of a downstream and gas self-aspirated liquid-gas ejector, in which the motive fluid was ordinary tap water and the gas was air at atmospheric pressure. In order to develop the experiments a prototype of a liquid-gas ejector with a rate of 2.0m3/hr was built of transparent perspex, helpful to the pattern flow visualization inside the mixing chamber. Building and assembly procedures concerning the ejector were also discussed. Several experiments were carried out using the small-scale equipment with the purpose of studying the effects of important variables on the pattern of the downstream two-phase flow. Relationships between the variables and the self-aspirated gas flow were proposed. The liquid jet velocity ranged between 1.90 and 13.2 m/sec for three different nozzles, leading to a gas-liquid ratio in the range 1.10 to 1.60. The absolute suction pressure in the gas line was ranged between 75.0 and 95.0 kPa. The balance of forces established inside the ejector has allowed the control of the mixing-shock zone along the mixing chamber. Flow pattern maps were plotted based on hydrodynamic conditions, highlighting the occurance of bubble flow and coaxial flow as well as where there is risk of suction chamber flooding. The mass transfer phenomenon was investigated from the experimental measurements of the local and global volumetric mass transfer coefficient (kla) and from the absorption rate of oxigen in aqueous solutions. The standard transfer efficiency was obtained in the range of 0.08 and 0.40 kg02/(kWhr). The oxygen transfer rate had a value of 0.057 kg02/(m3hr), three times higher than that reported on the industrial turbine aeration units. From the experimental results it was possible to write a general guide to the liquid-gas ejector operation, as well as a practical routine design / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Benedito Carlos Benedetti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-06T18:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_GilmarValente_M.pdf: 1086398 bytes, checksum: 977e54e017a68937e4ccdcbc30d550dc (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: À medida que a globalização é uma realidade mundial e aumenta a competitividade de abastecimento de alimentos, e sendo o Brasil um país tradicionalmente agrícola, torna-se uma prioridade produzir e armazenar cada vez melhor. Nestes processos a qualidade da matéria prima é fundamental pois os produtos alimentares apresentam sua qualidade condicionada à qualidade da matéria-prima que lhes deu origem. O armazenador de grãos deve ter como objetivo principal a preservação da qualidade dos produtos sob sua responsabilidade. Portanto, entender como as perdas ocorrem durante o armazenamento com e sem sistema de aeração, em diferentes níveis de umidade; verificar a variação do teor de óleo, proteína e acidez e obter modelos matemáticos para prever o comportamento da soja em função dos indicadores de qualidade foram os objetivos do trabalho. Armazenou-se soja durante 238 dias com três teores iniciais de umidade (12,70; 14,50 e 15,50% b.u.), em silos metálicos, sendo que 9 silos com sistema de aeração e 9 silos sem sistema de aeração. A temperatura foi registrada e amostras de grãos coletadas. Modelos de regressão foram ajustados em função do período de armazenamento e do teor de umidade inicial. A deterioração da soja ocorrida durante o experimento (aumento do percentual de grãos ardidos, avariados e teor de acidez do óleo) foi visualizada, principalmente, nos silos sem sistema de aeração, onde observou-se a presença de fungos com maior proliferação para a soja com teor de umidade inicial de 15,50%. Podemos dizer, portanto, que o armazenamento com sistema de aeração preservou melhor a qualidade da soja independentemente do teor de umidade inicial. Por outro lado, para o armazenamento sem sistema de aeração a deterioração ocorreu em função do teor de umidade inicial. Sendo assim, concluiu-se que: As perdas ocorridas foram constatadas principalmente devido ao aumento do teor de grãos ardidos e grãos avariados e se acentuam no teor de umidade inicial mais alto (15,50%), no armazenamento sem sistema de aeração; As variações do teor de proteína e teor de óleo são independentes do uso ou não do sistema de aeração; O teor de óleo tem tendência a decrescer com o tempo de armazenamento, sendo função do teor de umidade inicial e do tempo de armazenagem; Os modelos matemáticos obtidos, ou as respectivas superfícies de resposta, podem ser usados para estimar os parâmetros teor de umidade, teor de ardidos, teor de proteína e teor de óleo ao longo do armazenamento; A amostragem de grãos em processo de deterioração, utilizando-se o calador, necessita de cuidados especiais, com adaptações para obter-se uma amostra representativa / Abstract: As the globalization is a world reality and it increases the contest of food provisioning, and being Brazil a traditionally agricultural country, it has become priority to produce and to store better and better. The concern with the quality is big, because the alimentary products present their quality conditioned to the raw material quality that gave them origin. Someone in charge of the storage of products should have as main objective the preservation of the quality of the grain that entered in the unit. Therefore, being able to understand how the losses happen during the storage with and without aeration system in different moisture levels, verifying the variation of oil level, protein and acidity and obtaining mathematical models to foresee the behavior of the soybeans in function of the quality indicators are the objectives of the work. Soybeans were stored with three initial levels of moisture, in silos with aeration system and silos without aeration system for 238 days. The temperatures data were registered and samples were collected. Mathematical models were adjusted according storage period and initial moisture content. The soybeans deterioration during the storage period (increased the heat damage, total damage and oil acid) was detected mainly on the silos without aeration system, where detect mainly molds on the soybeans with 15,5% initial moisture content. Therefore we can say that storage soybeans with aeration system preserved better the quality soybeans, independents of initial moisture content. On the other hand, the storage without aeration system the deterioration occurred in function of initial moisture content.We concluded that: The losses occurred were due mainly to the increase of heat damaged grains and damaged grains levels; The protein and oil levels variation were independents of the aeration use; The oil level trends to decrease during the storage, and is a function of the initial moisture content and the storage time; The obtained mathematical models, or the respective response surfaces, can be used to estimate the moisture content, heat damaged grains level, protein level and oil level during the storage;The sample process of grains in deterioration process, using the MA-450T sampler, must have special attention, with adaptations to obtain representative samples / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Wagner Cotroni Valenti / Banca: Clovis Ferreira do Carmo / Banca: Margarete Mallasen / Resumo: O objetivo do presente estudo foi analisar o balanço de nitrogênio em viveiros de cultivo de Macrobrachium amazonicum, caracterizando as principais entradas e saídas deste nutriente. O experimento foi desenvolvido em 12 viveiros retangulares de fundo natural, com um delineamento experimental em blocos inteiramente casualizados (DBC), em esquema fatorial (2x2), com três repetições. Os fatores testados foram o uso de aeração noturna (presente ou ausente) e o uso de substratos artificiais (presente ou ausente). Para cálculo da entrada de nitrogênio no cultivo foi quantificado o total de nitrogênio que entrou por meio do alimento alóctone, pelos juvenis, pelo fertilizante e pela água de abastecimento. Para o cálculo da saída de nitrogênio do cultivo foi quantificado o nitrogênio acumulado nos camarões despescados, na matéria aderida ao substrato e no sedimento, além do nitrogênio eliminado no efluente da despesca e na forma de gás N2 desprendido do sedimento. O alimento alóctone foi responsável por 57% do nitrogênio que entrou no sistema, enquanto que o sedimento acumulou cerca de 45% do nitrogênio inserido durante o cultivo. No máximo 13,5% do nitrogênio contido no alimento alóctone foram incorporados pelos camarões, indicando a necessidade de estudos para uma melhora nessa incorporação. O uso de aeração noturna elevou a entrada de nitrogênio pelo alimento alóctone, favoreceu o acúmulo de nitrogênio na coluna d'água e consequentemente no efluente da despesca. O uso de substratos artificiais para o desenvolvimento de perifiton pode melhorar a incorporação do nitrogênio inserido durante o cultivo, além de diminuir o acúmulo de nitrogênio nos efluentes, gerado pelo aerador / Abstract: The aim of this study was to analyze the nitrogen balance in grow-out ponds of Macrobrachium amazonicum, characterizing the main inputs and outputs of this nutrient. The experiment was conducted in 12 natural rectangular ponds, with a randomized complete block experimental design (RBD) in a factorial (2x2) with three replications. The factors tested were the nocturnal aeration (present or absent) and use of artificial substrates (present or absent). To calculate the input of nitrogen in the culture the total nitrogen that came through allochthonous food, supplied by juveniles, and by fertilizer and water supply was quantified. To calculate the nitrogen removed from the culture was quantified the nitrogen accumulated in the prawns at harvest, in the matter adhered to the substrate, in the sediment and the nitrogen eliminated in the effluent in harvest and N2 gas form loose from the sediment. The allochthonous food accounted for 57% of the nitrogen that entered the system, while the sediment has accumulated about 45% of the nitrogen added in the culture. A maximum of 13.5% nitrogen contained in the allochthonous food was incorporated by prawns, indicating that it is necessary to study an improvement in this embodiment. The use of nocturnal aeration elevated the input of nitrogen by allochthonous food, promoted the accumulation of nitrogen in the water column and consequently in the harvest effluent. Using artificial substrates for periphyton development can enhance the uptake of nitrogen added during cultivation, and reduce the accumulation of nitrogen in the effluent generated by the aerator / Mestre

Mais de 50% da dose de radiação efetiva anual recebida por um ser humano está relacionada com o Radônio e seus produtos. Os principasis mecanismos que levam o Radônio no interior das residências são a emanação do solo e a liberação do Radônio na água. Esse trabalho apresenta uma proposta de mitigação, método para redução de Radônio-222 em níveis de água de poço, utilizando o processo de aeração da água e medidas da concentração de Radônio -222 nas águas e solo. As amostras foram coletadas em poço e solo na região do Pinheirinho em Curitiba, Brasil. As medidas foram realizadas durante o período de Fevereiro a Junho de 2011, sendo analisadas em média dez amostras de cada coleta de água, entre elas oito sob o processo de aeração. As medidas foram obtidas com a câmara de ionização Radon Professional Monitor (AlfaGUARD), aparelho que verifica a concentração de Radônio na faixa de 2 - 2x106 Bq/L, ajustado em um fluxo de 0,5L/min, em um tempo aproximado de 60 minutos, no Laboratório de Radiações Ionizantes da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Os níveis de concentração de Radônio-222 foram medidos através do software AlfaEXPERT, e formulações adequadas caracterizaram a concentração desse gás em água corrigindo o tempo de decaimento devido ao atraso da coleta das amostras em relação às medições. O método de mitigação utilizado foi o de aeração, chamado Aeração Difusora, na qual ocorre a gaseificação da água em um processo de injeção de ar por um aerador conectado em uma placa porosa durante um período de 24 horas em 4 dias, já que a meia-vida do Radônio é cerca de 3,82 dias, para a diminuição da concentração de Radônio-222 nas amostras. Inicialmente as amostras apresentaram concentrações de Radônio-222 de aproximadamente 20 Bq/L, nível acima de 11,11 Bq/L recomendado pela USEPA (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos). Após aplicar a medida de mitigação nessas amostras de água, as concentrações de Radônio-222 diminuíram satisfatoriamente e ficaram abaixo do valor esperado pelo decaimento natural do gás. / More than 50% of the effective annual radiation dose received by a human being is related to the Radon and its progeny. Among main mechanisms that bring Radon inside the dwelling are the soil emanation and radon release from the water. This present work represents a proposal of mitigation, method to reduce Radon-222 levels in well water, using the process of water aeration and measurements of Radon-222 in the water and soil. Samples were collected in a pit and soil in the region of "Pinheirinho" in the city of "Curitiba" Brazil. The Measurements were taken during the period of February till June of 2011, being analyzed by an average of ten samples of each water collected, among them eight were under the process of aeration. The measurements were obtained with ionization chamber Randon Professional Monitor (AlfaGUARD), a device that checks concentrations of Radon in the range of 2-2x106 Bq/L, adjusted in a flow of 0.5L/min, with approximate time of 60 minutes, in the laboratory for Ionizing Radiation of the Univeristy " Federal do Parana" (UTFPR). The levels of concentration of Radon-222 were measured by the software called AlfaEXPERT, and suitable formulations characterized the concentration of this gas in the water by correcting the time decay due to the delay in the collection of samples for measurements. The method of mitigation used was aeration, called Diffusing Aeration, in which there is the gasification of water in a process that injects air by an aerator connected in a porous plate during a period of 24 hours in 4 days, since the half life of Radon is approximately 3,82 days, for the reduction of the concentration of Radon-222 on samples. Initially samples had concentrations of Radon-222 aproximately from 20 Bq/L, a level above 11.11 Bq/L recomended by USEPA (United States Enviromental Protection Agency). After Applying the measurements to mitigate these samples of water, the concentration of Radono-222 decreased satisfactorily and remained below the expected value by the natural decaying of the water.

Mais de 50% da dose de radiação efetiva anual recebida por um ser humano está relacionada com o Radônio e seus produtos. Os principasis mecanismos que levam o Radônio no interior das residências são a emanação do solo e a liberação do Radônio na água. Esse trabalho apresenta uma proposta de mitigação, método para redução de Radônio-222 em níveis de água de poço, utilizando o processo de aeração da água e medidas da concentração de Radônio -222 nas águas e solo. As amostras foram coletadas em poço e solo na região do Pinheirinho em Curitiba, Brasil. As medidas foram realizadas durante o período de Fevereiro a Junho de 2011, sendo analisadas em média dez amostras de cada coleta de água, entre elas oito sob o processo de aeração. As medidas foram obtidas com a câmara de ionização Radon Professional Monitor (AlfaGUARD), aparelho que verifica a concentração de Radônio na faixa de 2 - 2x106 Bq/L, ajustado em um fluxo de 0,5L/min, em um tempo aproximado de 60 minutos, no Laboratório de Radiações Ionizantes da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Os níveis de concentração de Radônio-222 foram medidos através do software AlfaEXPERT, e formulações adequadas caracterizaram a concentração desse gás em água corrigindo o tempo de decaimento devido ao atraso da coleta das amostras em relação às medições. O método de mitigação utilizado foi o de aeração, chamado Aeração Difusora, na qual ocorre a gaseificação da água em um processo de injeção de ar por um aerador conectado em uma placa porosa durante um período de 24 horas em 4 dias, já que a meia-vida do Radônio é cerca de 3,82 dias, para a diminuição da concentração de Radônio-222 nas amostras. Inicialmente as amostras apresentaram concentrações de Radônio-222 de aproximadamente 20 Bq/L, nível acima de 11,11 Bq/L recomendado pela USEPA (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos). Após aplicar a medida de mitigação nessas amostras de água, as concentrações de Radônio-222 diminuíram satisfatoriamente e ficaram abaixo do valor esperado pelo decaimento natural do gás. / More than 50% of the effective annual radiation dose received by a human being is related to the Radon and its progeny. Among main mechanisms that bring Radon inside the dwelling are the soil emanation and radon release from the water. This present work represents a proposal of mitigation, method to reduce Radon-222 levels in well water, using the process of water aeration and measurements of Radon-222 in the water and soil. Samples were collected in a pit and soil in the region of "Pinheirinho" in the city of "Curitiba" Brazil. The Measurements were taken during the period of February till June of 2011, being analyzed by an average of ten samples of each water collected, among them eight were under the process of aeration. The measurements were obtained with ionization chamber Randon Professional Monitor (AlfaGUARD), a device that checks concentrations of Radon in the range of 2-2x106 Bq/L, adjusted in a flow of 0.5L/min, with approximate time of 60 minutes, in the laboratory for Ionizing Radiation of the Univeristy " Federal do Parana" (UTFPR). The levels of concentration of Radon-222 were measured by the software called AlfaEXPERT, and suitable formulations characterized the concentration of this gas in the water by correcting the time decay due to the delay in the collection of samples for measurements. The method of mitigation used was aeration, called Diffusing Aeration, in which there is the gasification of water in a process that injects air by an aerator connected in a porous plate during a period of 24 hours in 4 days, since the half life of Radon is approximately 3,82 days, for the reduction of the concentration of Radon-222 on samples. Initially samples had concentrations of Radon-222 aproximately from 20 Bq/L, a level above 11.11 Bq/L recomended by USEPA (United States Enviromental Protection Agency). After Applying the measurements to mitigate these samples of water, the concentration of Radono-222 decreased satisfactorily and remained below the expected value by the natural decaying of the water.