Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-21T20:54:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A pesquisa teve por objetivo o estudo da aplicação do separador centrífugo como pré-tratamento de água de abastecimento, visando a estabelecer o efeito positivo da ação da força centrífuga, na retirada de partículas sólidas não dissolvidas e na tentativa de obter redução no nível de turbidez. O experimento foi aplicado nas águas de captação do manancial do Rio Cubatão Sul, localizado em Palhoça, Estação do Morro dos Quadros, como alternativa para melhorar a qualidade da água que chega à estação de tratamento, principalmente, nos períodos de chuvas intensas, quando se constata assoreamento do rio, o que provoca aumento das partículas e conseqüentemente aumento da turbidez. Previa-se a investigação utilizando-se o separador centrífugo como pré-tratamento à Filtração Direta Ascendente, mas tendo em vista a baixa remoção de turbidez da água bruta do Rio Cubatão Sul, o trabalho teve prosseguimento também com o efluente da água de lavagem dos filtros da Lagoa do Peri,, em busca de avaliar a eficiência do separador no tratamento do efluente. Os resultados mostraram que o processo utilizado como pré-tratamento para a água do Rio Cubatão Sul, removeu 33% dos sólidos sedimentáveis; 31,3% e 8% dos sólidos totais com purga constante e purga de 10 minutos, respectivamente; 31% e 3,4% dos sólidos suspensos totais com purga constante e purga de 10 minutos, respectivamente; 84,5% e 86% dos sólidos dissolvidos totais com purga de 10 minutos. Porém, devido à natureza dos sólidos (argila), a força centrífuga provocou o cisalhamento das partículas fazendo com que aumentasse a turbidez. O processo utilizado como tratamento para o efluente das águas de lavagem dos filtros da Lagoa do Peri mostrou-se promissor, posto que reduziu a turbidez, isto é, retirou partículas sólidas não dissolvidas e melhorou as condições das águas de lavagem dos filtros.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-19T21:40:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 184682.pdf: 773898 bytes, checksum: 0b3c97f3f5684e614fbcff4f3c028501 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T15:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A presente pesquisa estabelece uma metodologia para a elaboração de um Plano de Abastecimento de Água Tratada do Sistema de Abastecimento Integrado da Região Metropolitana de Fortaleza-RMF, segundo os processos e as diretrizes de fazer, inerentes ao Planejamento Integrado de Recursos-PIR. Vale ressaltar que a bacia Metropolitana, que atualmente abastece de água a RMF, está geograficamente inserida no semi-árido do Ceará, região com marcante escassez de água e totalmente dependente das chuvas. A forma de planejar pela metodologia do PIR assenta-se nos princípios preconizados na conceituação do desenvolvimento sustentável, com destaque para a preservação da natureza em vista da necessidade futura das gerações. O PIR pressupõe o estudo minucioso da demanda de água, como ponto de partida para se definir a oferta. Assim sendo, estudou-se a evolução da necessidade de suprimento de água para os 10 anos seguintes ao ano 2000, para o Sistema Integrado da Região Metropolitana de Fortaleza-SIRMF, compreendendo as cidades de Fortaleza, Caucaia e Maracanaú. Neste sentido aplicou-se um software ,chamado de IWR-MAIN, que, através da desagregação do consumo em diversos vetores, e do concurso simultâneo de variáveis explicativas possíveis de alterar os valores de demanda, foi capaz de estabelecer as necessidades de água para tal sistema para o intervalo de tempo considerado. Tal exercício foi feito abordando tanto o lado do suprimento, como o viés do consumo final de água nos pontos de sua utilização. Em ambos os casos, foram traçados diversos cenários de demanda futura, considerando não só a variação dos níveis de economia de água possíveis de acontecer por ação dos usuários, mas também a alteração dos índices de perdas no sistema e a mudança de consumo dos usuários por intervenção da Companhia de Água e Esgoto do Ceará-CAGECE. Verifica-se de imediato a imperiosa necessidade de uma intervenção dos poderes públicos municipais respectivos, para que se institua em Fortaleza, Caucaia e Maracanaú uma legislação/código para regular a especificação das instalações hidrossanitárias das edificações, visando à adoção de equipamentos de eficiência mais elevada. Por outro lado, verifica-se que os índices de perdas da CAGECE nos sistemas em tela são por demais elevados, mesmo se fossem quantificados em regiões do globo onde a água é abundante. Assim sendo, é impreterível o fortalecimento de ações de combate aos desperdícios próprios da gestão do sistema. Nota-se, de maneira global, que a falta de adoção de providências para redução dos níveis de consumo de água no SIRMF, levará fatalmente à insustentabilidade do sistema de fornecimento como um todo com repercussões danosas para a economia da Região Metropolitana de Fortaleza, como também de outras regiões do Ceará, com o conseqüente comprometimento do bem-estar, inclusive das gerações que imediatamente se seguem.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T23:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:27:50Z : No. of bitstreams: 1 152255.pdf: 20181122 bytes, checksum: 5230209d4fbec189077af313f2ac8cf2 (MD5) / A pesquisa tem como objetivo constatar o abastecimento de água da comunidade e o conhecimento do Parque Municipal do Maciço da Costeira (PMMC), junto aos moradores do entorno, nos bairros; Pantanal, Costeira do Pirajubaé, Córrego Grande Canto da Lagoa, Porto da Lagoa e Rio Tavares em Florianópolis. Realizaram-se entrevistas junto aos moradores as lideranças dos centros comunitários dos respectivos bairros do entorno, através da aplicação de 102 questionários que permitiram averiguar a expressividade do uso dos mananciais do PMMC, e os níveis de participação nas questões relacionadas ao meio ambiente. A elaboração de mapas permitiu relacionar a ocupação do solo com o abastecimento de água das comunidade do entorno, no sentido de contribuir com informações para conservação do ecossistema do PMMC. Para concluir, apresenta-se a síntese da realidade encontrada. Parque Municipal do Maciço da Costeira e seu entorno têm-se modificado sistematicamente pela pressão do crescimento urbano. Os principais fatores que levaram a estas alterações foram projetos de parcelamento do solo, pela valorização das áreas litorâneas e conseqüentes loteamentos irregulares, principalmente, em áreas de morros. Outro fato é pela prática cultural, das queimadas para renovação da pastagem, que deverão alterar a sustentabilidade da água pela população do entorno.. Neste sentido os impactos da continuidade da ocupação irregular e intensa nas áreas dos morros, deverá alterar este espaço com as seguintes conseqüências: prejuízos para o uso sustentável da água pelas populações do entorno. Uma constatação importante da pesquisa foi a falta de conhecimento por parte da população da existência de um parque municipal naquela área. A evidência de tal fato foi observada através das entrevistas realizadas, que mostraram ser de apenas cerca de 20% o montante dos moradores que têm conhecimento do PMMC, mesmo já se passando quatro anos da promulgação da Lei que o cria. Tendo em vista que esta população necessita dos poços e dos pequenos cursos d'água que nascem dentro dos limites do PMMC, o desconhecimento da existência dessa unidade de conservação é preocupante pela falta de perspectiva de conservação destes mananciais. Constata-se que entre os meios em que a educação ambiental poderia ser divulgada no PMMC, a população escolheu com maior porcentagem a divulgação através dos lideres comunitários e em segundo lugar pelos professores das escolas dos respectivos bairros.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T00:52:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:39:55Z : No. of bitstreams: 1 151003.pdf: 36390990 bytes, checksum: 512a2c2299d9a17c2e1e8d9261970a9f (MD5)

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Orientador: Lucia Helena Sipauba Tavares / Banca: Márcia Noélia Eler / Banca: Claudinei da Cruz / Banca: Antonio Fernando Monteiro Camargo / Banca: Joao Batista Kochenborger Fernandes / Resumo: O trabalho objetiva avaliar a importância da comunidade planctônica associando à qualidade da água nos principais compartimentos das pisciculturas estudadas: água de abastecimento, cultivo de organismos aquáticos e efluente. Foram realizadas coletas mensais durante um ano em dois ecossistemas aquícolas: um centro de pesquisa em aquicultura (CAUNESP) e um pesque-pague, localizados nas coordenadas geográficas 21º15'S e 48º18'O, amostrando 4 pontos em cada estabelecimento: nascente, água de abastecimento após tratamento, saída do sistema e efluente final após tratamento. Procedeu-se análise física e química da água e da comunidade planctônica em todos os pontos amostrados. Verificou-se que a água de abastecimento dos dois sistemas aquícolas é de boa qualidade para o cultivo de organismos aquáticos e que a passagem da água de nascente pelo banco de macrófitas foi benéfica para a comunidade planctônica. O estudo confirmou que o ciclo hidrológico, regime alimentar dos organismos cultivados e disposição sequencial de tanques foram variáveis promotores de mudanças na comunidade planctônica. O agrupamento funcional aplicado ao fitoplâncton e Rotifera (relação guilda) respondeu satisfatoriamente às mudanças do grau de trofia ocorridas no ambiente, podendo ser utilizados para monitoria destes ambientes. Além disso, demonstra a importância da construção de um sistema de tratamento no efluente de pisciculturas, propiciando remoção de nutrientes e alteração da constituição planctônica, visando melhoria das condições limnológicas da água de escoamento para o ambiente / Abstract: The importance of the plankton community associated to water quality in the main compartments of the fish farms such as, water supply, cultivation of aquatic organisms and effluent, is evaluated. The samplings' abiotic and biotic data were carried out monthly in two fish farms (21º15'S and 48º18'O) where four sampling points in each were evaluated, or rather, well, water supply after treatment, pre- and post-treatment wastewater. Analyses of the physical and chemical factors and of the plankton community in all the sampled points were undertaken. Results show that the water supply of the two fish farms indicated good water quality for the cultivation of aquatic organisms and that the passage of spring water through the macrophyte bank was beneficial to the plankton community. Current study confirmed that the hydrological cycle, the diet of cultured organisms and tank sequential disposal were factors that triggered changes in the plankton community. The functional group applied to phytoplankton and Rotifera (guild ratio) satisfactorily responded to changes in the environment's trophic level and may be used for the monitoring of environments. Furthermore, it demonstrated the importance of building a treatment system in fish farm effluents through the removal of nutrients and plankton, and aimed at improving the limnological conditions of runoff water into the environment / Doutor

Tendo como motivação os altos gastos energéticos em estações de recalque de água, esta pesquisa está centrada na avaliação hidroenergética de estações de bombeamento que não utilizaram o conceito de eficiência energética como premissa na sua concepção. Para tanto, foi desenvolvida a avaliação da elevatória que abastece o anel viário do Campus do Vale da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. O desenvolvimento do diagnóstico hidroenergético só foi possível ser realizado após a obtenção de informações documentais junto aos órgãos da Universidade; aquisição em campo de dados mecânicos, elétricos e hidráulicos como a obtenção da curva característica de consumo de água da área em estudo. Para a avaliação da estação em estudo, utilizaram-se os indicadores de desempenhos contíguos a um simulador hidráulico de redes de abastecimento. No simulador, foram desenvolvidos quatro diferentes cenários: Cenário I, buscou-se reproduzir as grandezas obtidas em campo visando validar o modelo gerado; Cenário II permitiu fazer um diagnóstico do comportamento e do consumo de energia na estação em estudo frente a novos valores de demanda de água; No Cenário III, foram propostas novas formas de se realizar o bombeamento de água na demanda atual e, na de final de plano, objetivando melhorar o desempenho e reduzir o consumo e o custo energético sem ser necessária nenhuma intervenção física no sistema existente; e no Cenário IV, foram sugeridas alterações de componentes físicos do sistema (adutora, grupo motobomba e implantação de sistema de acionamento e monitoramento) para possibilitar a implantação de leis guias de bombeamento mais complexas. A identificação da curva de consumo de água foi um dos principais resultados obtidos nesta pesquisa, pois retratou as diferentes sazonalidades que a área de estudo está sujeita, durante um ano inteiro. Os cenários criados foram modelados considerando a curva de consumo anual. Pelos valores encontrados é possível afirmar que o custo final para cada 1000 m³ bombeados diminui em 33% do Cenário I para o Cenário III na tarifa Horo-Sazonal Verde, que é a tarifa mais aconselhável para o sistema em estudo. Porém mesmo tendo-se economizado com o custo da energia elétrica o Cenário III apresentou valores de indicadores de desempenho mais distantes do ideal teórico. Então, entende-se que a melhora dos indicadores de desempenho analisados, por serem índices de desempenho técnicos e não financeiros, não repercute necessariamente em economicidade para o sistema. O Cenário IV foi o que apresentou os melhores valores tanto em termos de consumo de energia, quanto financeiros e nos índices de desempenho. A redução no consumo de energia elétrica, neste cenário, foi da ordem de 60%, o custo final para cada 1000 m³ bombeados diminui em 70% e, as melhoras dos indicadores de desempenho foram de até 60%. Porém mesmo assim dependendo do material a ser utilizado na implantação da nova adutora pode não haver o retorno do investimento inicial. Esta pesquisa salientou a importância da aplicação dos índices de desempenho atrelados à simulação hidráulica e a análise econômica para o desenvolvimento de diagnósticos hidroenergéticos em estações de recalque. / Having as a motivation the high energy costs of water booster stations , this research is focused on the evaluation of hydropower pumping stations that did not use the concept of energy efficiency as a basis in its design . Therefore, the evaluation of the station that supplies the Beltway off the Valley Campus of the Federal University of Rio Grande do Sul was developed. The development of the hydropower diagnosis was only possible to be done after obtaining documentary information from the organs of the University; acquisition in the field of mechanical, electrical and hydraulic data and obtaining the characteristic curve of water consumption of the study area. For the evaluation of the station under study, we used the indicators contiguous to a hydraulic supply network simulator performance. In the simulator , four different scenarios were developed: The Scenario I sought to reproduce the magnitudes obtained in the field aiming to validate the model generated; Scenario II allowed to diagnose the behavior and the energy consumption in the study station in view of the new values of water demand; in Scenario III a, new way of performing the pumping of water from current demand was proposed and that, in the final plan , aiming to improve performance and reduce energy consumption and costs without requiring any physical intervention on the existing system. In Scenario IV , changes in physical components of the system ( pipeline , pump unit and drive system deployment and monitoring) that enabled the implementation of more complex laws guiding, pumping were suggested. One of the main results obtained in this study was the identification of the consumption of water curve, which portrayed the seasonality that study area is subject to for a whole year. The scenarios created were modeled considering the curve of annual consumption. From the values found we can say that the final cost per 1000 m³ pumped decreases by 33 % from Scenario I to Scenario III - using Horo-Sazonal Verde tariff, which is the most desirable for the system under study. But even having saved in the cost of electricity, Scenario III showed values of the performance indicators far from the theoretical ideal. It is understood that the improvement of the performance indicators analyzed, being indices of technical and not of financial performance, do not necessarily reflect an operational economy for the system . Scenario IV showed the best values in terms of energy consumption, financial and performance ratios. The reduction in electricity consumption in this scenario was approximately 60 %, the final cost per 1000 m³ pumped decreases by 70 %, and the improvement of the performance indicators were up 60 %. However, depending on the material used in the implementation of the new pipeline there can be no return on initial investment. This research emphasized the importance of the application of performance indicators linked to hydraulic simulation and economic analysis for the development of hydropower diagnostics booster stations.

O Brasil é um país afortunado quanto aos recursos hídricos, podendo contar em sua matriz energética coma geração de energia elétrica de origem hídrica, a partir de usinas de várias dimensões. Entretanto, o Brasil vive atualmente um momento de inquietação quanto ao fornecimento de energia elétrica, em razão do limitado acréscimo ao potencial instalado, pelas dificuldades para viabilização de grandes obras, e com os níveis dos reservatórios em valores perturbadoramente baixos. Assim, é primordial o acréscimo de qualquer valor de potência instalada ao sistema energético brasileiro. Nesse panorama, o potencial energético existente em barragens de abastecimento representa um acréscimo que, mesmo pequeno, se mostra de fácil exploração. Este estudo avalia a viabilidade de geração de energia hidrelétrica em barragens de abastecimento de água por meio de bombas centrífugas operadas como turbinas. O uso prioritário para abastecimento estabelece uma disponibilidade limitada do recurso energético, mas o custo bastante inferior das bombas centrífugas, comparado com o custo das turbinas convencionais, garante a viabilidade dessa solução. Este trabalho também discute algumas questões referentes à inexistência de uma cultura voltada ao aproveitamento dos recursos energéticos existentes, nas barragens de abastecimento, que não são objeto das atividades desenvolvidas pelos administradores desses reservatórios. Ao final, é proposta uma solução baseada no emprego de bombas centrífugas como turbinas para a barragem Rodolfo da Costa e Silva, conhecida como Val de Serra, localizada no município de Itaara vizinho a Santa Maria, RS, e operada pela Companhia Riograndense de Saneamento. / Brazil is a country of abundant water resources, hence its energy matrix is based in hydropower plants of variable dimensions. However, Brazil is experiencing a time of concern about the supply of electricity, due to limited increase to the potential installed for the difficulties for the feasibility of large works, and the disturbingly low levels of reservoirs. It is important, therefore, the addition of any amount of installed power to the Brazilian energy system. In this scenario, the energy potential in water supply dams is a potential that canbe easily operated. This study has as an objective to evaluate the feasibility of generating hydropower from water supply dams with the use of centrifugal pumps as turbines. The priority use for water supply provides a limited availability of energy resource, but the much lower cost of centrifugal pumps, compared with the cost of the turbines, ensures the viability of this solution. This study also discusses some issues regarding the lack of a culture focused on the use of existing energy resources that are not the object of the activities developed by the administrators of these reservoirs. Finally, it is proposed an approach based on the use of centrifugal pumps as turbines to the dam Rodolfo da Costa e Silva, known as Val de Serra, localized in Itaara near to Santa Maria, RS, and operated by the Companhia Riograndense de Saneamento.