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Qualidade da operação e manutenção do sistema de distribuição de água Costa Sul Leste em Florianópolis/SC com base em histórico de dados de autorização de serviço

Soares, Andréia Senna January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338948.pdf: 3799152 bytes, checksum: 91ced3ef00b49bb79f53c785d03caa37 (MD5) Previous issue date: 2015 / A cobertura por acesso a água potável canalizada vem crescendo gradativamente, contudo, questões de qualidade de serviço: intermitência no abastecimento, baixa qualidade nos reparos, desperdícios entre outros, ainda são um problema. Foi avaliado a qualidade dos serviços de operação e manutenção do Sistema de Abastecimento de à gua Costa Sul Leste (SCSL) em Florianópolis/SC atendido pela Companhia Catarinense de à guas e Saneamento (CASAN). O estudo considerou registros históricos de 2009 a 2013 de autorização de serviço (AS) de rompimento de redes, ramais prediais, cavaletes e falta de água. Dividiu-se a área em 6 setores para obtenção dos dados comerciais e de operação, com os seguintes objetivos: caracterizar por meio de indicadores de desempenho (ID) os serviços prestados, avaliar o uso do atual modelo de AS como fonte de dados gerenciais e propor um modelo de priorização de reparo de vazamentos. Foi aplicado o método de análise e solução de problemas (MASP) e a ferramenta ID, para diagnosticar o serviço prestado e determinar as causas raiz do problema vazamento e tempo de reparo. Mapas temáticos permitiram visualizar geograficamente as ocorrências e possíveis relações com pressões do sistema. O tratamento dos dados proporcionou confiabilidade das informações geradas. Como resultado, observou-se que o ID Op31 - avarias em redes de água, diminuiu ao longo dos anos, sendo iguais a 149 e 125 avarias/100 km de rede nos setores 5 e 2 respectivamente, maiores resultados do ano de 2013. O setor 5 também apresentou o maior valor para o ID Op32 - avarias em ramais prediais e o segundo maior valor para o ID Op32 - avarias em cavaletes, iguais a 75 e 88 avarias/1000 ramais, nessa ordem. Segundo a classificação da ERSAR de Portugal, a área em estudo foi considerada de qualidade de serviço insatisfatória. Contudo, mostrou resultados próximos ou melhores do que algumas referências nacionais e internacionais mencionadas. Os possíveis fatores de causa de vazamentos na rede apontados foram: pressão, falha na obra de assentamento, má qualidade dos materiais utilizados, falta de treinamento e idade de rede. Os vazamentos são intensificados no verão devido intermitências no fornecimento de água e transientes hidráulicos por manobras de rede. O tempo de reparo aumentou ao longo dos anos de estudo em redes até DN 100 mm, passando de 11 para 21 horas/serviço de 2009 à 2013. O prolongamento do tempo ao longo dos anos de estudo foi associado com aumento do trânsito de veículos, estoque de materiais, falta de procedimentos padrões, comunicação com a população entre outros. Como proposta final desse trabalho, foi produzido um plano para a redução das perdas reais de água por meio da utilização da AS como fonte de dados, e sugerido o relato da caracterização do vazamento no instante do conserto. Ademais, foi proposto um modelo de priorização de reparo visando reduzir o volume de água perdido por vazamento, apoiar a padronização da operação e manutenção dos sistemas de distribuição de água e, consequentemente, melhoraria da qualidade do serviço prestado.<br> / Abstract : Coverage for access to piped drinking water is increasing gradually, Although, the service quality issues: intermittent supply, low quality of repairs, water waste, among others, are still a problem. The quality of operation and maintenance services provided in the water supply system in the south east coast of the city of Florianópolis operated by Companhia Catarinense de à guas e Saneamento (CASAN) was evaluated. The study considered historical records from 2009 to 2013 of order service (OS) of water main breaks, branches connections, easel and lack of water. It was divided the area into 6 sectors for obtaining commercial and operation data, with the following objectives: to characterize by performance indicators (PI) the services provided, to evaluate the use of the current OS model as a source of management data and propose a leak repair prioritization model. The method of quality control story (QC Story) was applied and the PI to diagnose the service and determine the root causes of the leak problem and repair time. Thematic maps allow to visualize geographically the events and possible relationships with system pressures. The data treatment stage provided reliability of the information generated. As a result, it was observed that the PI 31 ? breakdowns in water supply networks, decreased over the years and is equal to 149 and 125 breakdowns/100 km network in the sectors 5 and 2 respectively, highest results for the year 2013. The sector 5 also had the highest value for PI 32 ? breakdowns branches connections and second highest value for PI 32 ? breakdowns on easels, equal to 75 and 88 breakdowns/1000 branches connections in this order. According to the classification of ERSAR from Portugal, the study area was considered of poor quality service. However, it showed results similar to or better than some national and international mentioned references. Possible causes of leaks in networks were pointed: network pressure, failure of the pipe laying work, poor quality of the materials, lack of training and old network. Leaks are intensified in the summer due to intermittent breaks in water supply and hydraulic transients resulting from mains water maneuvers. The time of repair has increased over the years of study in networks up to diameter 100 mm, from 11 to 21 hours/service, 2009 to 2013. The increased time of repair over the years was associatedwith increased vehicle traffic, stock materials, lack of standard procedures, communication with the public and others. As a final proposal was produced a plan to reduce the real water loss through the use of OS like a data source, and suggested the report of the leakage characteristics at the time of repair. In addition, a repair prioritization model was proposed in order to decrease the volume of water lost through leakage, support the standardization of operation and maintenance of water distribution systems and, consequently, improve the quality of service.
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Avaliação do tratamento de esgoto sanitário de uma indústria de implementos rodoviário com vistas ao potencial reuso

Silva, Alesandro Fabiano da January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:22:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338949.pdf: 1175438 bytes, checksum: 57c9c1e9712988fe8b744a6d02b90d49 (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente trabalho tem como objetivo analisar a situação atual de tratamento dos esgotos sanitários gerados dentro de uma indústria metalúrgica fabricante de equipamentos rodoviários para o transporte de minérios, e a partir dos resultados propor o aproveitamento do esgoto tratado como água de reuso para fins não nobres dentro do parque fabril. O sistema de tratamento (ETE) adotado pela empresa pesquisada é o Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente (RAFA) seguido de sistema de Lodo Ativado Convencional (LAC). Os esgotos gerados na empresa, correspondente a um equivalente populacional de 550 pessoas, são enviados para a área destinada ao tratamento, por gravidade, através de rede coletora interna. Chegando à ETE, os despejos passam por uma caixa gradeada para retenção de sólidos grosseiros e, em seguida, para estação elevatória onde o efluente é bombeado para o RAFA, e então, direcionado ao tanque de aeração do sistema LAC. Os parâmetros de qualidade de tratamento foram analisados durante o período de maio de 2014 a abril de 2015. Diante dos resultados identificados (eficiência superior a 90% de remoção de matéria orgânica), propõe-se a utilização da água de reuso nos principais pontos de maior consumo, tais como na utilização para resfriamento de máquinas e tanque de gases; para a irrigação e manutenção da área verde; lavagem de equipamentos e peças e nos vestiários. / Abstract : The present work has the aims to analyze the current situation of wastewater treatment produced in a metallurgical industry, which produces equipment to transport mineral, and, from the results, to propose the utilization of this treated effluent as reused water for nonnoble utilization in the plant. The wastewater treatment plant (WWP) adopted by the company is the Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) followed by Actived Sludge (AS). The wastewater generated by the industry, which corresponds to a 1,200 population equivalent, is sent to an area stablished for its treatment through an internal collecting pipe. When the wastewater gets to the WWP, it runs through a railed box to retain gross solid waste and then to pumping station where the effluent is pumped to UASB and after directed to the aeration tank of AS system. The parameters of quality of treatment were analysed in the period between May 2014 and April 2015. According to the results found (efficiency removal above 90% of organic material), it is proposed the utilization of water in the main points of a major consumption, such as the cooling of machines and gas tanks, as well as, the irrigation of green area and washing of equipment, parts, and restrooms.
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Avaliação de desempenho para apoiar a gestão de perdas em sistemas de abastecimento de água fundamentada na metodologia multicritério de apoio à decisão construtivista

Kusterko, Sheila Karoline January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:30:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338955.pdf: 5176708 bytes, checksum: c57c0c4e173ba2939d37d368e480e426 (MD5) Previous issue date: 2015 / Perdas em sistemas de abastecimentos de água (SAA) se caracterizam pela diferença do volume de água produzido e aquele micromedido nos pontos de consumo e podem ser físicas ou aparentes. Com o aumento da demanda e a crise hídrica em muitos países, este assunto se mostra relevante a todos os serviços de água. Esta pesquisa se propôs a construir um modelo de avaliação de desempenho para apoiar a Superintendência da Região Metropolitana da Companhia Catarinense de à guas e Saneamento - SRM/CASAN quanto à gestão de perdas nos sistemas de abastecimento de água que opera. O estudo de caso foi informado pela metodologia Multicritério de Apoio à Decisão - Construtivista (MCDA-C), com base nos valores e preferências do Gerente Operacional, identificando, medindo e integrando fatores que influenciam direta ou indiretamente nesta problemática, encontrando o status quo e definindo o que pode ser feito para melhorar o planejamento das atividades, compreendendo as consequências das alternativas naquilo que se busca e, ainda, expandindo o conhecimento do decisor a respeito do assunto. Inicialmente, se buscou conhecer o fragmento da literatura internacional que aborda a avaliação de desempenho e análise multicritério na gestão de serviços de saneamento e perdas em sistemas de abastecimento de água, por meio da seleção de um Portfólio Bibliográfico alinhado ao tema e com reconhecimento científico, aplicando os procedimentos do Knowledge Development Process-Constructivist (Proknow-C), que identificou 55 artigos. A construção do modelo de avaliação de desempenho por meio da metodologia MCDA-C permitiu avaliar a gestão de perdas no sistema de abastecimento de água do município de Biguaçu/SC. Na fase de estruturação, foram construídos 64 descritores distribuídos em quatro áreas de preocupação: perdas aparentes, perdas reais, apoio operacional e relacionamento externo. Ao final da fase de avaliação, o status quo do sistema de abastecimento de água de Biguaçu/SC foi de 22,51, considerado, pelo decisor, no nível competitivo. Foram elaboradas recomendações de ações para melhorar o desempenho do status quo para aqueles descritores que apresentaram desempenho comprometedor e que foram julgados pelo decisor como merecedores de serem aperfeiçoados. As recomendações simuladas foram importantes para a melhora no desempenho em todas as áreas de preocupação, que em caso de implantação poderão elevar o desempenho global para 60,82. Em linhas gerais, devido ao fato de não terem sido encontrados demais estudos que utilizassem a metodologia MCDA-C no apoio à decisão na gestão de perdas em sistemas de abastecimento de água ou saneamento, este estudo se mostra pioneiro e inovador para a gestão de perdas em sistemas de abastecimento de água. A metodologia MCDA-C mostrou-se coerente para os temas abordados nesta pesquisa e confirmou suas premissas construtivistas em todas as suas fases aqui desenvolvidas: estruturação, avaliação e recomendações.<br> / Abstract : Water losses are characterized as the difference between the system input volume and that one billed and paid for. They can be real or apparent. Considering the increasing demand and the water crisis in many countries, manage losses in water supply systems seems relevant to all water services. This research set out to build a performance evaluation model to support a sanitation company on the management of losses in the water supply systems that it operates, based on Constructivist Multicriteria Decision Aid Approach (MCDA-C), based on the values and preferences of the Operational Manager, identifying, measuring and integrating factors that influence directly or indirectly on this issue, finding the status quo and defining what can be done to improve the planning of activities, comprising alternative consequences on what is looked for and also expanding the knowledge of decision-maker on the subject. Initially, it was looked forward to know the fragment of the literature that addresses performance evaluation and multi-criteria analysis in the management of sanitation services and losses in water supply systems through the selection of a Bibliographic Portfolio, aligned to the theme and with scientific recognition, applying the procedures of Knowledge Development Process-Constructivist (Proknow-C), which identified 55 articles. Model construction followed the three phases of the MCDA-C: Structuring, Actions Evaluation and Recommendations. The structuring phase resulted in 64 descriptors in four families of Fundamental Points of View: apparent losses, real losses, operational support, external relations. At the end of the evaluation phase, the Status Quo of the water supply system studied was 22.51, within the competitive level. Recommendations were designed to descriptors with compromising performance, judged relevant to be improved by the decision-maker. Recommendations were important for improving performance in all families of Fundamental Points of View, resulting in an overall performance of 60.82. Due to the fact they were not found other studies using the MCDA-C methodology for decision support in water loss management, this study can be considered pioneer and innovative. This way, MCDA-C methodology proved consistent to the topics covered in this research and confirmed his constructivist assumptions in all its stages developed here: structuring, evaluation and recommendations.
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Análise comparativa do desempenho de sistemas de aquecimento de água em edificações residenciais

Sangoi, Juliana May January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:31:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338189.pdf: 5518052 bytes, checksum: e59c1daeb1712cabea4ee02b63290aca (MD5) Previous issue date: 2015 / Dentre os principais critérios para avaliação do desempenho de sistemas de aquecimento de água para banho em edificações residenciais pode-se citar o consumo de energia e de água. Visando diminuir o consumo de energia e promover a utilização de energias limpas, diversas políticas incentivam a utilização de sistemas mais eficientes e fontes renováveis para aquecimento de água. Entretanto, a eficiência não é determinada apenas pelo consumo de energia para aquecer a água; a análise deve considerar o desempenho do sistema como um todo, incluindo o armazenamento e a distribuição da água quente. O objetivo deste trabalho é analisar o desempenho, durante a fase de operação, de diferentes tipos de sistemas de aquecimento de água em edificações residenciais. Foram analisados sistemas com chuveiro elétrico, aquecedor a gás individual, aquecimento solar com apoio elétrico e com apoio a gás, em edificações unifamiliares e multifamiliares. As análises foram realizadas através de simulações computacionais com o programa EnergyPlus, considerando cinco cidades brasileiras de climas diferentes: Curitiba, São Paulo, Brasília, Salvador e Belém. Os sistemas foram comparados quanto ao consumo de energia final, energia primária e consumo de água. Verificou-se que os sistemas com chuveiro elétrico, que tem menor vazão, levam a um menor consumo de água e de energia primária. Para residências unifamiliares, o aquecimento solar combinado com chuveiro elétrico é a opção com menor consumo energético, e o sistema solar com resistência elétrica no reservatório com água armazenada a 60°C é o que mais consome energia primária. Para os edifícios multifamiliares, o aquecimento solar, principalmente se combinado com aquecedores a gás, se mostra uma alternativa de baixo consumo. Entretanto, para edifícios de maior porte e para cidades de clima frio, em que as perdas térmicas na distribuição são mais significativas, o chuveiro elétrico é a opção mais eficiente. Foi verificada também a influência do uso de isolante térmico nas tubulações de água quente no desempenho do sistema. Observou-se que o isolante influencia pouco no desempenho para pequenos comprimentos de tubulação, mas, para maiores comprimentos, a não utilização do isolante resulta em reduções significativas na temperatura de banho, principalmente em locais de clima frio. Foram comparados, ainda, os custos de instalação, de operação, e o custo global de cada tipo de aquecimento, e concluiu-se que o consumo de água e energia durante a operação é o fator mais impactante no custo global dos sistemas. Os sistemas simulados foram dimensionados segundo os requisitos para etiquetagem de eficiência energética de unidades habitacionais (INMETRO, 2012), e o nível de eficiência foi comparado com os resultados de consumo de energia primária. Os resultados foram conflitantes, sendo que sistemas com baixo consumo anual de energia, como chuveiros elétricos, são classificados com os piores níveis de eficiência, enquanto que sistemas de alto consumo, como aquecedores a gás individuais e sistema solar com resistência elétrica no reservatório, são classificados com os níveis mais altos.<br> / Abstract : Among the main parameters to evaluate the performance of water heating systems in residential buildings, one that can be named is the consumption of energy and water. Aiming to reduce the energy consumption and promote the use of clean energy, many policies incentive the use of more efficient systems and renewable energy to heat water. However, the efficiency is not defined only by the consumption of energy to heat the water; the analysis must consider the performance of the complete system, including the storage of hot water and its distribution. The objective of this research is to analyze the performance of different types of water heating systems in residential buildings during operation. Systems with electric shower, individual gas heater and solar heater, with electric and gas backup, were analyzed for houses and apartment buildings. The analysis were performed by computer simulation using the EnergyPlus software, considering five Brazilian cities with different climate conditions: Curitiba, São Paulo, Brasília, Salvador e Belém. The systems were compared in terms of their final energy, primary energy and water consumption. Electric shower systems, which have the lowest flow rate, leads to the lowest consumption of water and primary energy. For houses, the solar heating system with electric shower is the option with the lowest energy consumption, and the solar heating system with electric heater in the storage tank, with water storage at 60°C, is the system that consumes more primary energy. For apartment buildings, solar water heating systems, especially with gas heater backup, are an option with low consumption. However, for larger buildings and for cities with cold weather, where the heat losses are more significant, electric shower is the most efficient option. The influence of the use of thermal insulation in hot water pipes was also analyzed. It was observed that the insulation has low influence in the performance for short pipes. In the other hand, for longer pipes, not using the insulation takes to significant reduction in the shower temperature, especially for cold weather places. The costs of installation, operation and global costs of each type of water heating systems were also compared, and it can be concluded that the consumption of water and energy during operation is the most important aspect in the system?s global cost. The water heating systems were dimensioned following the standards for energy efficiency labeling for residential buildings (INMETRO, 2012). The efficiency levels were compared to the primary energy consumption, and the results were conflicting. Low annual energy consumption systems, like electric showers, are classified with the worst efficiency levels, while systems with high consumption, as gas heaters and solar heating with electric resistance in the storage tank, are classified with the highest levels.
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Escassez hídrica no sistema jurídico internacional

Noschang, Patricia Grazziotin January 2015 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Jurídicas, Programa de Pós-Graduação em Direito, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:33:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338276.pdf: 3188279 bytes, checksum: a8b48a6f393eed3034c2ac96439ad290 (MD5) Previous issue date: 2015 / A água é indispensável para a sobrevivência humana na Terra, que atualmente enfrenta uma crise hídrica sem precedentes. Esse é o tema que gravita sobre o presente estudo e tem como objetivo precípuo verificar se a regulamentação internacional em matéria de recursos hídricos transfronteiriços é suficiente para evitar a escassez hídrica e garantir a sobrevivência da humanidade no planeta se não forem observadas as obrigações decorrentes dos princípios da cooperação, da solidariedade e da preocupação comum da humanidade. Assim, dada a urgência de medidas para evitar a iminente escassez de água potável, propõe-se uma nova consciência jurídica ética e moral em nível global para a utilização racional dos recursos hídricos. Do esforço de pesquisa realizado, que conta com o suporte metodológico de abordagem indutiva e da técnica bibliográfica, resulta que a água deve tornar-se uma preocupação comum da humanidade e seu uso orientado para as necessidades humanas. A efetivação desta proposta se dá pela aplicação dos princípios da cooperação, da solidariedade e da preocupação comum da humanidade. Alguns fatores podem contribuir com a escassez da água no planeta como os efeitos das mudanças climáticas, os danos transfronteiriços, os conflitos envolvendo águas transfronteiriças e a utilização não sustentável dos recursos hídricos compartilhados. Assim, a água, que pode ser motivo de cooperação na gestão entre os Estados, também pode tornar-se uma razão para o surgimento de conflitos no caso de uso de águas transfronteiriças. Alguns conflitos que surgiram entre Estados, envolvendo águas transfronteiriças, foram resolvidos em âmbito jurisdicional internacional e hoje formam a jurisprudência internacional em matéria de recursos hídricos compartilhados. Para atingir o propósito de uso dos recursos hídricos com equidade e assegurar o direito humano à agua, há que se aumentar a cooperação e a solidariedade entre os Estados como elementos-chave da formulação/alteração de suas políticas e condutas em relação ao uso da água, quer no plano local, quer no plano global. A água deve figurar no topo das agendas internacionais dos Estados e tema a ser considerado de interesse comum para a humanidade. Somente assim será possível garantir a sobrevivência das presentes e das futuras gerações.<br> / Abstract : Water is indispensable for human survival on Earth, currently facing an unprecedented water crisis. This is the theme of this work which the main objective is to verify if the international rules on transboundary water resources is sufficient to prevent water scarcity and ensure the survival of humanity on the planet if the obligations of the principles of cooperation, solidarity and common concern of humankind are not observed. Thus, given the urgency of measures to prevent the imminent shortage of drinking water, it is proposed a new legal, ethics and moral globally awareness for the rational use of water resources. The research done, which has the methodological support inductive approach and technique literature, it appears that the water should become a common concern of humankind and its targeted use for human needs. The effectiveness of this proposal is given by applying the principles of cooperation, solidarity and common concern of humankind. Some factors can contribute to water scarcity on the planet as the effects of climate change, transboundary damage, conflicts involving transboundary waters and the unsustainable use of shared water resources. Thus, the water, which can be cause for cooperation in management among states, can also become a reason for the emergence of conflicts in the case of use of transboundary waters. Some conflicts that arose between states, involving transboundary waters have been resolved at the international judicial framework and today form the international jurisprudence on shared water resources. To achieve the purpose of use of water resources equitably and ensure the human right to water, it is necessary to increase cooperation and solidarity between States as key elements of elaboration and change their policies and practices with regard to water use either at local level or at the global level. Water should be at the top of international agendas of States and theme to be considered of common interest of humanity. Only this way can we ensure the survival of present and future generations.
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Tomometria capacitiva aplicada à medição de fração de água em escoamentos bifásicos

Mota, Francisco Rafael Moreira da January 2015 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338945.pdf: 42675302 bytes, checksum: 9a78ba3aad551afc6483a055b5c870ea (MD5) Previous issue date: 2015 / Nesta tese é abordado o problema de medição de fração volumétrica de água em escoamentos estratificados de óleo e água utilizando técnicas capacitivas.A tomografia por capacitância elétrica (Electrical Capacitance Tomography- ECT) e estratégia de combinação de eletrodos serviram como base teórica fundamental para o desenvolvimento de uma nova técnica de medição denominada Tomometria Capacitiva Elétrica (Electrical Capacitance Tomometry- ECTM). O termo tomometria foi escolhido, pois o método é baseado em múltiplas medições ou medições (medida, metria) por partes (tomo). Tal técnica apresenta-se como uma solução para contornar alguns dos problemas referentes à medição de fração volumétrica em aplicações de tempo real. Inicialmente, é apresentada uma metodologia para o projeto do sensor com base no aumento da sensibilidade e um protótipo é construído. Posteriormente,uma série de simulações e experimentos estáticos e dinâmicos são realizados, confrontando os resultados com aqueles obtidos aplicando-se ECT.<br> / Abstract : This thesis presents the problem of water volume fraction measurement instratified oil-water two-phase flow using capacitance techniques. The electrical capacitance tomography (ECT) and the combining electrode strategy are used as theoretical tools for developing a new measurement technique named Electrical Capacitance Tomometry (ECTM). This technique comes up as a solution to overcome some problems related to volume fraction measurement in real-time applications. Initially, are presented a methodology for sensor design based on sensitivity optimization and a prototype sensor is built. Then, simulations and dynamic and static experiments are carried out, comparing the results with those obtained by applying ECT.
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Variação espacial e temporal da qualidade da água e do sedimento em uma lagoa costeira dominada por cianobactérias - Lagoa do Peri - Florianópolis/SC

Hennemann, Mariana Coutinho January 2016 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:57:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339051.pdf: 5641458 bytes, checksum: b043a2588ac164bad825101d7402014b (MD5) Previous issue date: 2016 / Lagoas costeiras são controladas por parâmetros tróficos que influenciam a distribuição e abundância de organismos aquáticos, especialmente os produtores primários. Ambientes oligotróficos geralmente apresentam ausência ou baixa densidade de cianobactérias, sendo estes organismos normalmente encontrados em ambientes eutrofizados. Na Lagoa do Peri observa-se uma dominância de Cylindrospermopsis raciborskii, com esta cianobactéria apresentando importantes mecanismos de adaptação que determinam seu sucesso neste ecossistema oligo-mesotrófico. O presente estudo avaliou a dinâmica temporal de nutrientes, clorofila-a e variáveis abióticas na coluna d?água e sedimento de uma lagoa costeira subtropical rasa (Lagoa do Peri, ilha de Santa Catarina, sul do Brasil). Para isso, amostras de água foram coletadas mensalmente de março/2007 a fevereiro/2013 para avaliar variações em pequena e média escala em parâmetros físicos, químicos e biológicos da água. Tendências em longo prazo foram avaliadas por meio de dois testemunhos de sedimento coletados e analisados quanto a algumas características paleolimnológicas. Amostras mensais de sedimento também foram coletadas e analisadas quanto à granulometria, fauna bentônica, matéria orgânica e fósforo, de março/2007 a maio/2009. A Lagoa do Peri apresentou baixa concentração de nutrientes dissolvidos e altas concentrações de clorofila-a, com um padrão sazonal de variação para as concentrações de P e clorofila-a. Diferenças significativas foram observadas em diferentes anos para alguns parâmetros. A lagoa foi considerada potencialmente limitada por P durante a maior parte do período de estudo e uma correlação positiva foi encontrada entre as concentrações de clorofila-a e de P. A biomassa fitoplanctônica foi aparentemente controlada pela temperatura da água e pela disponibilidade de P (razões N:P e P dissolvido). Em relação aos dois testemunhos de sedimentos coletados, ambos mostraram tendências gerais similares, com quantidades crescentes de matéria orgânica (OM), carbono (TOC), nitrogênio total (TN) e fósforo total (TP) do fundo para as camadas superiores mais recentes. As razões TOC:TN indicaram uma mistura de contribuições alóctones e autóctones na OM. A razão TN:TP também indicou uma condição de potencial limitação por P, de forma geral. Tanto d13C quanto d15N mostraram um padrão de diminuição do fundo para a superfície dos testemunhos. Diferenças no padrão de variação das camadas dos dois testemunhos foram associadas à posição marginal de um deles. Para as amostragens mensais de sedimentos, os principais resultados encontrados foram: 1) as formas e concentrações de P variaram sazonalmente, com quantidades mais elevadas de P nos sedimentos em períodos mais quentes; 2) as formas e concentrações de P também variaram entre os pontos amostrados, associadas à composição dos grãos e ao conteúdo de OM; 3) quantidades e qualidades de P nos sedimentos foram correlacionadas com características da água, especialmente temperatura, clorofila-a, nitrato, oxigênio dissolvido, pH e TP; 4) alguns grupos alimentares funcionais de macroinvertebrados mostraram relações significativas com a variação temporal do P no sedimento, incluindo catadores-coletores, fragmentadores, filtradores e filtradores-coletores. Os resultados encontrados sugerem uma grande importância de fatores climáticos, especialmente a temperatura, e da condição de limitação por P, na dinâmica da qualidade da água, através de suas influências na biomassa fitoplantônica, na liberação de P do sedimento e nas alterações da produção primária e nutrientes em longo prazo na Lagoa do Peri.<br> / Abstract : Coastal lakes are controlled by trophic parameters which influence in the distribution and abundance of aquatic organisms, especially primary producers. Oligotrophic environments usually show absence or low densities of cyanobacteria, organisms usually found in eutrophic systems. In Peri Lake, there is a dominance of Cylindrospermopsis raciborskii, a cyanobacteria that shows important adaptations that determine its success in this oligo-mesotrophic ecosystem. The present study assessed the dynamics of nutrients, chlorophyll-a and abiotc variables in the water column and sediments of a shallow subtropical coastal lake (Peri Lake, Santa Catarina island, Southern Brazil). Water samples were taken monthly from March 2007 to February 2013 to assess small and medium term variation in physical, chemical and biological parameters. Longer time trends were evaluated by two sediment cores sampled and analyzed for some paleolimnological characteristics. Monthly sediment samples were also taken and analyzed for grain size, benthic fauna, organic matter and phosphorus from March 2007 to May 2009. Peri Lake showed low dissolved nutrients and high chlorophyll-a concentration, with a seasonal pattern of variation concerning P and chlorophyll-a. Significant differences were observed in different years for some parameters. The lake was considered potentially P limited during the majority of the study period and a positive correlation was found between chlorophyll-a and P concentration. Phytoplankton biomass was apparently controlled by water temperature and N:P ratios (P availability). In relation to the two sediment cores sampled, both cores showed similar general tendencies, with increasing amounts of organic matter (OM), total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) from the bottom toward the top more recent layers. TOC:TN ratios indicated a mixture of allochthonous and autochthonous contribution to the OM. TN:TP also indicated a condition of potential limitation by P in general. Both d13C and d15N showed a decreasing pattern toward the top of the cores. Differences in the depth variation pattern between the two cores were associated to the marginal location of one of the cores. For the monthly sediment sampling, the main results found were: 1) P forms and concentration varied seasonally, with OP and TP increasing in the sediments in warmer periods; 2) P forms and concentration also varied among the sampling sites, associated with sediment grain size compositions and OM content; 3) quantities and qualities of P in the sediments were correlated with water characteristics, especially temperature, chlorophyll-a, nitrate, dissolved oxygen, pH and TP; 4) some benthic functional feeding groups showed significant relationships with temporal variation in sediment P, including gathering-collectors, shredders and filterers and filtering-collectors. The results suggest a strong importance of climatic factors, especially temperature, and of the P limited condition in the water quality dynamics of Peri Lake, through their influence in the phytoplankton biomass, P release from the sediments and changes in nutrients and primary production in the long term.

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