Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-23Bitstream added on 2014-06-13T18:45:46Z : No. of bitstreams: 1 freddi_os_dr_jabo.pdf: 895502 bytes, checksum: 766b1a71bc2ddbd55b9ce08973fb3474 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os solos submetidos aos sistemas de produção sem preparo estão condicionados a compactação do solo, provocado pelo tráfego de máquinas, tornando necessário o acompanhamento das alterações do ambiente físico, que quando desfavorável, restringe o crescimento radicular, podendo reduzir a produtividade das culturas. O objetivo geral foi avaliar, em condições de campo, a resposta do milho, cultivado em um Latossolo Vermelho distrófico de textura média (LVd) e um Latossolo Vermelho eutroférrico de textura argilosa (LVef) submetidos a diferentes intensidades de compactação, quanto as características agronômicas da cultura, e caracterizar adequadamente a compactação do solo a partir do intervalo hídrico ótimo (IHO). Os tratamentos foram constituídos por seis intensidades de compactação no LVd e cinco para o LVef, proporcionados pelo tráfego de tratores em um delineamento inteiramente casualizado. Foram coletadas amostras indeformadas do solo nas camadas de 0,02 0,05, 0,080,11, 0,150,18 e 0,22-0,25 m para determinação da resistência mecânica do solo à penetração, porosidade e densidade do solo e IHO. As características avaliadas da cultura foram: altura das plantas, altura de inserção da primeira espiga, diâmetro do colmo, número de espigas por planta, massa seca das plantas, massa de 1000 grãos e produtividade do milho. Para determinação da densidade, superfície e diâmetro radicular e massa seca das raízes, foram retiradas amostras do solo nas camadas de 0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,15 e 0,15-0,20 m, em cada parcela. A compactação do solo restringiu todas as características avaliadas da cultura com exceção apenas do número de espigas, em ambos os solos, e a massa de 1000 grãos no LVef... / Agricultural soils under no tillage systems are conditioned to soil compaction due to machinery traffic, which can restrict root growth and reduce crops yield. Thus, the aim of this work was to determine the Least Limiting Water Range (LLWR) and to evaluate the corn response, by agronomical traits, to different compaction levels in an Oxisol, medium texture (LVd) and a clayey Oxisol (LVef). The treatments were formed by six levels of compaction in the LVd and five levels in the LVef, proportioned by the tractor s traffic, in a completely randomized design, with four repetitions. Undeformed soil samples were collected in layers of 0.020.05, 0.080.11, 0.150.18 e 0.22-0.25 m to determinate mechanical soil resistance to penetration, porosity and bulk density and LLWR. Crop parameters evaluated were: plants height, ear height, stem diameter, ear number per plant, plants dry matter, mass of 1,000 grains and yield of grains. For the determinations of bulk, surface, root diameter and roots dry matter there were collected soil samples in the layers of 0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.15, 0.15-0.20 m, in each plot. The soil compaction restricted all of the crop parameters evaluated, with exception only of the ear number per plant, in both soils, and the mass of 1000 grains in the LVef. The LLWR was limited by the water content on field capacity and reduced by the soil resistance to penetration even in the no tractor traffic treatment, with medium density of 1.16 Mg m-3 for LVd and 1.12 Mg m-3 for LVef. The critical soil density for root growth, determined in LLWR, was of 1.46 Mg m-3 for LVd and 1.37 Mg m-3 for LVef. Values of penetration resistance between 1.03 and 5.69 MPa, in the 0-0.20 m layer, promoted modifications in the root system morphology reducing the crop yield to 38%...(Complete abstract, acess undermentioned eletronic adress)

Orientador: José Frederico Centurion / Banca: Aildson Pereira Duarte / Banca: Morel de Passos e Carvalho / Banca: Marlene Cristina Alves / Banca: Itamar Andrioli / Resumo: Os solos submetidos aos sistemas de produção sem preparo estão condicionados a compactação do solo, provocado pelo tráfego de máquinas, tornando necessário o acompanhamento das alterações do ambiente físico, que quando desfavorável, restringe o crescimento radicular, podendo reduzir a produtividade das culturas. O objetivo geral foi avaliar, em condições de campo, a resposta do milho, cultivado em um Latossolo Vermelho distrófico de textura média (LVd) e um Latossolo Vermelho eutroférrico de textura argilosa (LVef) submetidos a diferentes intensidades de compactação, quanto as características agronômicas da cultura, e caracterizar adequadamente a compactação do solo a partir do intervalo hídrico ótimo (IHO). Os tratamentos foram constituídos por seis intensidades de compactação no LVd e cinco para o LVef, proporcionados pelo tráfego de tratores em um delineamento inteiramente casualizado. Foram coletadas amostras indeformadas do solo nas camadas de 0,02 0,05, 0,080,11, 0,150,18 e 0,22-0,25 m para determinação da resistência mecânica do solo à penetração, porosidade e densidade do solo e IHO. As características avaliadas da cultura foram: altura das plantas, altura de inserção da primeira espiga, diâmetro do colmo, número de espigas por planta, massa seca das plantas, massa de 1000 grãos e produtividade do milho. Para determinação da densidade, superfície e diâmetro radicular e massa seca das raízes, foram retiradas amostras do solo nas camadas de 0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,15 e 0,15-0,20 m, em cada parcela. A compactação do solo restringiu todas as características avaliadas da cultura com exceção apenas do número de espigas, em ambos os solos, e a massa de 1000 grãos no LVef...(Resumo completo, clicar no acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Agricultural soils under no tillage systems are conditioned to soil compaction due to machinery traffic, which can restrict root growth and reduce crops yield. Thus, the aim of this work was to determine the Least Limiting Water Range (LLWR) and to evaluate the corn response, by agronomical traits, to different compaction levels in an Oxisol, medium texture (LVd) and a clayey Oxisol (LVef). The treatments were formed by six levels of compaction in the LVd and five levels in the LVef, proportioned by the tractor’s traffic, in a completely randomized design, with four repetitions. Undeformed soil samples were collected in layers of 0.020.05, 0.080.11, 0.150.18 e 0.22-0.25 m to determinate mechanical soil resistance to penetration, porosity and bulk density and LLWR. Crop parameters evaluated were: plants height, ear height, stem diameter, ear number per plant, plants dry matter, mass of 1,000 grains and yield of grains. For the determinations of bulk, surface, root diameter and roots dry matter there were collected soil samples in the layers of 0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.15, 0.15-0.20 m, in each plot. The soil compaction restricted all of the crop parameters evaluated, with exception only of the ear number per plant, in both soils, and the mass of 1000 grains in the LVef. The LLWR was limited by the water content on field capacity and reduced by the soil resistance to penetration even in the no tractor traffic treatment, with medium density of 1.16 Mg m-3 for LVd and 1.12 Mg m-3 for LVef. The critical soil density for root growth, determined in LLWR, was of 1.46 Mg m-3 for LVd and 1.37 Mg m-3 for LVef. Values of penetration resistance between 1.03 and 5.69 MPa, in the 0-0.20 m layer, promoted modifications in the root system morphology reducing the crop yield to 38%...(Complete abstract, acess undermentioned eletronic adress) / Doutor

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

As oportunidades do processo de digestão anaeróbia, em aterros sanitários, controlados e sistemas de compostagem, são ligadas à formação de biogás através da biodegradação da matéria orgânica (MO) em ambiente predominantemente anaeróbio. O aterro da Caturrita, localizado na cidade de Santa Maria, possui cerca de 467.929 toneladas de resíduos depositados em uma de suas células. A recuperação total do CH4 desta quantidade de resíduo entre 2013 e 2033, considerando um rendimento na captação de gases de 70%, foi calculada em 17.529.657 m3. O total da receita estimada para o mesmo período, admitindo uma comercialização conservadora de créditos de carbono e energia elétrica, foi de USD 2.131.458 , isto é, um faturamento mensal de USD 8.881. No caso da compostagem, onde podem ocorrer ambientes anaeróbios, o sistema de ponteiras horizontais em camadas utilizado experimentalmente apresentou indícios de diminuição da geração de CH4 com vantagem em relação à compostagem com ponteiras verticais. Para isso, utilizaram-se taxas de aeração de 0,557 m³ ar.d-1.kg-1 de MO em peso seco (PS), com o monitoramento da temperatura interna e da umidade das leiras. As variações das perdas de cargas calculadas para as tubulações da leira experimental com ponteiras horizontais ficaram entre 1,56% e 2,56%, com a temperatura interna máxima em 70,8°C, diferentemente da leira com ponteiras verticais que atingiu uma máxima de 47,1°C, ambas para umidades superiores a 50%. O custo por metro para a implantação em escala real equivale a USD 21,22, considerando o uso de materiais alternativos, mas com resistência mecânica e térmica adequados. Observou-se na leira experimental com ponteiras horizontais proposta a diminuição do NH4 + concomitantemente à elevação do NO3 em menor tempo que na leira com ponteiras verticais. Além disso, com a proposta do sistema de aeração alternativo, a emissão de CH4 seria pouco significativa, pois o processo é basicamente aeróbio. Para a compostagem com ponteiras verticais utilizado na empresa, considerando apenas a emanação de CH4, estima-se o custo ambiental entre USD 2.059 e USD 75.841 por ano para uma quantidade processada de 50.000 t de resíduos agroindustriais. Para o aterro da Caturrita, o custo ambiental pode ser estimado entre USD 7.733 e USD 52.287 por ano. Com uma recuperação de 70% de CH4, através de queima ou conversão em energia elétrica, o custo ambiental máximo estimado cairia para USD 15.686 para a quantidade estimada e disposta no aterro da Caturrita entre 1999 e 2008 de 467.929 toneladas. / The anaerobic digestion process opportunities, about controlled landfills and composting systems, are related to a biogas formation process through the biodegradation of organic substances in a predominantly anaerobic environment. The Caturrita’s landfill, located in Santa Maria – RS - Brazil, has around 467,929 tons of deposited residues in one of its cells. The recovery of methane between 2013 and 2033, considering an availability of 70%, was estimated at 17,529,657 m³. Admitting the carbon credits and electric energy commercialization, during the same period, was estimated and would result in USD 2,131,438, that is, a monthly profits of USD 8,881. In a composting system, where anaerobic environments may occur, the horizontal pipelines system used showed that the CH4 production decreased with advantage in relation to vertical pipelines. For this experiment, Organic matter (OM) was aerated at a rate of 0.557 m3 air·d-1·kg-1, as determined by dry weight (DW), and the internal temperature and humidity of the windrows were monitored. The calculated variation of the pressure loss for the pipelines in the experimental widrow with horizontal pipelines proposal was between 1.56% and 2.56% at a maximum internal temperature of 70.8°C, unlike the windrow with vertical pipelines, which reached a maximum temperature of 47.1°C. In both systems, the humidity was greater than 50%. The cost per metre for commercial scale implementation is equivalent to USD 21.22, considering the use of alternative materials with the necessary mechanical and thermal resistance values. It was observed in the experimental pile with horizontal pipelines proposal the reduction of NH4 + simultaneously to the elevation of NO3 in less time than in the pile with vertical pipelines. Furthermore, with the alternative aeration system, the CH4 emission would be insignificant, because the process is essentially aerobic. For composting system with vertical pipelines used in the company, considering only the emanation of CH4, the environmental cost can be estimated between USD 2,059 and USD 75,841 per year for an amount of 50,000 t of processed agribusiness residues. For Caturrita’s landfill, the environmental cost can be estimated between USD 7,733 and USD 52,287 per year. With a CH4 recovery of 70%, by burning or conversion into electrical energy, the maximum estimated environmental cost would fall to USD 15,686 for the estimated quantity and disposed of in landfill Caturrita between 1999 and 2008 of 467,929 tons.

As oportunidades do processo de digestão anaeróbia, em aterros sanitários, controlados e sistemas de compostagem, são ligadas à formação de biogás através da biodegradação da matéria orgânica (MO) em ambiente predominantemente anaeróbio. O aterro da Caturrita, localizado na cidade de Santa Maria, possui cerca de 467.929 toneladas de resíduos depositados em uma de suas células. A recuperação total do CH4 desta quantidade de resíduo entre 2013 e 2033, considerando um rendimento na captação de gases de 70%, foi calculada em 17.529.657 m3. O total da receita estimada para o mesmo período, admitindo uma comercialização conservadora de créditos de carbono e energia elétrica, foi de USD 2.131.458 , isto é, um faturamento mensal de USD 8.881. No caso da compostagem, onde podem ocorrer ambientes anaeróbios, o sistema de ponteiras horizontais em camadas utilizado experimentalmente apresentou indícios de diminuição da geração de CH4 com vantagem em relação à compostagem com ponteiras verticais. Para isso, utilizaram-se taxas de aeração de 0,557 m³ ar.d-1.kg-1 de MO em peso seco (PS), com o monitoramento da temperatura interna e da umidade das leiras. As variações das perdas de cargas calculadas para as tubulações da leira experimental com ponteiras horizontais ficaram entre 1,56% e 2,56%, com a temperatura interna máxima em 70,8°C, diferentemente da leira com ponteiras verticais que atingiu uma máxima de 47,1°C, ambas para umidades superiores a 50%. O custo por metro para a implantação em escala real equivale a USD 21,22, considerando o uso de materiais alternativos, mas com resistência mecânica e térmica adequados. Observou-se na leira experimental com ponteiras horizontais proposta a diminuição do NH4 + concomitantemente à elevação do NO3 em menor tempo que na leira com ponteiras verticais. Além disso, com a proposta do sistema de aeração alternativo, a emissão de CH4 seria pouco significativa, pois o processo é basicamente aeróbio. Para a compostagem com ponteiras verticais utilizado na empresa, considerando apenas a emanação de CH4, estima-se o custo ambiental entre USD 2.059 e USD 75.841 por ano para uma quantidade processada de 50.000 t de resíduos agroindustriais. Para o aterro da Caturrita, o custo ambiental pode ser estimado entre USD 7.733 e USD 52.287 por ano. Com uma recuperação de 70% de CH4, através de queima ou conversão em energia elétrica, o custo ambiental máximo estimado cairia para USD 15.686 para a quantidade estimada e disposta no aterro da Caturrita entre 1999 e 2008 de 467.929 toneladas. / The anaerobic digestion process opportunities, about controlled landfills and composting systems, are related to a biogas formation process through the biodegradation of organic substances in a predominantly anaerobic environment. The Caturrita’s landfill, located in Santa Maria – RS - Brazil, has around 467,929 tons of deposited residues in one of its cells. The recovery of methane between 2013 and 2033, considering an availability of 70%, was estimated at 17,529,657 m³. Admitting the carbon credits and electric energy commercialization, during the same period, was estimated and would result in USD 2,131,438, that is, a monthly profits of USD 8,881. In a composting system, where anaerobic environments may occur, the horizontal pipelines system used showed that the CH4 production decreased with advantage in relation to vertical pipelines. For this experiment, Organic matter (OM) was aerated at a rate of 0.557 m3 air·d-1·kg-1, as determined by dry weight (DW), and the internal temperature and humidity of the windrows were monitored. The calculated variation of the pressure loss for the pipelines in the experimental widrow with horizontal pipelines proposal was between 1.56% and 2.56% at a maximum internal temperature of 70.8°C, unlike the windrow with vertical pipelines, which reached a maximum temperature of 47.1°C. In both systems, the humidity was greater than 50%. The cost per metre for commercial scale implementation is equivalent to USD 21.22, considering the use of alternative materials with the necessary mechanical and thermal resistance values. It was observed in the experimental pile with horizontal pipelines proposal the reduction of NH4 + simultaneously to the elevation of NO3 in less time than in the pile with vertical pipelines. Furthermore, with the alternative aeration system, the CH4 emission would be insignificant, because the process is essentially aerobic. For composting system with vertical pipelines used in the company, considering only the emanation of CH4, the environmental cost can be estimated between USD 2,059 and USD 75,841 per year for an amount of 50,000 t of processed agribusiness residues. For Caturrita’s landfill, the environmental cost can be estimated between USD 7,733 and USD 52,287 per year. With a CH4 recovery of 70%, by burning or conversion into electrical energy, the maximum estimated environmental cost would fall to USD 15,686 for the estimated quantity and disposed of in landfill Caturrita between 1999 and 2008 of 467,929 tons.

Orientador: Marlene Rita de Queiroz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-15T16:57:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_VaniaRosalGuimaraes_M.pdf: 3937712 bytes, checksum: 22617dfc4dd3e6254ab76e50ba704be8 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A eficiência do processo de armazenagem de grãos não consiste apenas em "guardar" a produção agrícola, mas, sobretudo evitar a ocorrência de migração de umidade, incidência de insetos e desenvolvimento de microrganismos nos grãos durante esse processo. A técnica de aeração é atualmente empregada na redução e homogeneização da temperatura intergranular com o objetivo de minimizar esses problemas. Essa prática consiste na passagem forçada de ar ambiente através da massa de grãos. Assim, o objetivo desta pesquisa consistiu em avaliar e comparar o desempenho de três diferentes estratégias de aeração de grãos de milho, armazenados por vinte e quatro dias. As estratégias pesquisadas foram as seguintes: um sistema funcionando continuamente; outro sistema acionado durante o período da noite e um terceiro sistema que operou somente quando a umidade relativa do ar ambiente estava em equilíbrio com a umidade do ar interno aos grãos. Foram utilizados grãos de milho com dois níveis de umidade distintos, 13 e 18%. Realizou-se monitoramento contínuo da temperatura por meio de sensores instalados dentro dos silos e amostras de grãos foram retiradas durante os ensaios para determinação do teor de umidade, contagem de fungos e condutividade elétrica. Ao final dos ensaios, observou-se que todas as estratégias de aeração empregadas favoreceram redução de temperatura, em grãos secos (13%) e umidificados (18%). Porém, nenhuma estratégia manteve a temperatura no interior dos grãos homogênea durante o período de armazenamento. Ressalta-se, no entanto, que o sistema de aeração contínuo aplicado aos grãos de milho úmidos proporcionou menor heterogeneidade da temperatura ao longo da altura da massa de grãos, além de evitar o desenvolvimento de fungos. O teor de umidade dos grãos sofreu variações durante o período experimental, com tendência de secagem dos grãos ao final do processo. Verificou-se grande ocorrência de fungos nos grãos advindos do campo, principalmente Fusarium e Penicillium. A condutividade elétrica dos grãos de milho apresentou-se constante durante o período de armazenamento. A operação de aeração promoveu resfriamento dos grãos, entretanto em níveis elevados de temperatura e propícios para a incidência de insetos. Dessa forma, a aeração deve fazer parte do manejo integrado de pragas, mas não a única ferramenta / Abstract: The efficiency of grain storage doesn't consist only to "save" the agricultural production, but mainly to avoid the problem with the moisture migration, incidence of insects and development of microorganism in grains, during the process. Aeration is currently used for reducing and homogenization the intergranular temperature, aiming to minimize these problems. This practice consists of blowing ambient air through the grain mass. The objective of this research was to evaluate and compare the performance of three different strategies for aeration of corn grains, stored for twenty-four days. The strategies were: (1) a continuously system; (2) an aeration system activated only during the night and (3) an aeration system operating only when the relative humidity environment corresponds to the grains equilibrium moisture content. Corn grains at two different moisture content levels, 13 and 18% were used. Continuous monitoring of temperature was carried out through 12 sensors installed inside the bins. Grain samples were taken during the experiments for determination of moisture content, mold counts and electrical conductivity. At the end of the tests, all aeration strategies showed temperature reduction in to the bins with dried grain dry grains (11%) and wet grain (16,8%). However, any strategy maintained the homogeneous temperature inside the grain during the storage period. It is emphasized, however, that the continuous aeration system applied to the wet corn grain allowed low heterogeneity in the temperature along of the height of grain mass, and avoided the growth of mold. Grain moisture content changed during the experimental time with tendency of drying at the end of the process. There was a high occurrence of field mold in the grains, mainly Fusarium and Penicillium. Electrical conductivity of corn grains remained constant along the storage time. Aeration promoted cooling of the grains, however the temperature levels were high and appropriate conducive to the incidence of insects. Therefore, aeration should be a part of integrated pest management, but not the only tool / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestre em Engenharia Agrícola

Questões de aeração forçada ou natural estão intimamente ligadas à capacidade de autodepuração dos corpos hídricos, ou seja, oxidar substâncias agressivas para resultar em baixo teor de toxicidade. Uma das etapas do processamento de efluentes consiste na dissolução de oxigênio em água e, para realizar essa dissolução, utilizam-se aeradores que são unidades (tanques) onde o ar é borbulhado no meio líquido, o qual se desloca em um regime contínuo de escoamento. Esta pesquisa refere-se à obtenção experimental de valores de viscosidade turbulenta para inserção em modelagem fenomenológica da transferência de oxigênio das bolhas de ar para o meio líquido. Tais modelos, se bem realísticos, podem contribuir aos estudos de gestão de recursos hídricos ou em operações nos tratamentos de efluentes líquidos. O método experimental empregado foi a velocimetria por imagem de partículas, no qual foi possível obter velocidades instantâneas do fluido (água). Estas consideram o movimento turbulento, que é o principal responsável pelo transporte de oxigênio da superfície para o seio do corpo hídrico, sendo que essa superfície pode ser livre para o ambiente, ou a superfície de uma bolha. Praticamente, o método consiste em correlacionar posições de partículas traçadoras em suspensão no fluido, as quais são assumidas ter a mesma velocidade do fluido. As posições consecutivas para fornecer a trajetória e a velocidade foram obtidas por imagens capturadas em uma freqüência definida através de uma câmera digital, onde a luz do laser contrastou as partículas em uma área desejada com uma precisão elevada. Então, nessa área (um plano), foi possível correlacionar um perfil de velocidades. Assim, os valores de viscosidade turbulenta foram obtidos para serem usados em modelagem da transferência de oxigênio, os quais poderão contribuir nos estudos de aeração em corpos hídricos. / Problems involving natural or forced aeration are intimately bind to the reaeration of water bodies. Pollutants are oxidized to yield low toxicity conditions. One of the steps of wastewater treatment consists in dissolving oxygen in water. To perform this, aeration tanks are used where bubbling air crosses the continuous liquid flow. This research focuses on the experimental determination of turbulent viscosity values to be used in modeling of oxygen transfer from air bubbles to the bulk liquid. Such models, if realistic enough, may contribute to water resources management studies or in wastewater treatment operations. Particle image velocimetry method was used, by means of which it became possible to obtain instantaneous velocities of the fluid (water). These velocities embody the turbulent flow, which is the main responsible for oxygen transport from the surface to the bulk liquid. This surface may be either facing the atmosphere or the interior of a bubble. In practice, the method consists in correlating tracking particles suspended in the liquid, which are supposed to have the same velocity of the fluid. The successive positions that give path and speed were obtained by images took in predefined intervals by a digital camera. The laser light illuminated the particles in a predefined area with high precision, making possible to determine velocity profiles. Turbulent viscosity values were so determined and may be used in the modeling of oxygen transfer, which may contribute to water body aeration studies.

Submitted by Gábia Leite (gabya.leite@gmail.com) on 2016-07-04T13:01:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Marcelo Figueira Pontes.pdf: 2463849 bytes, checksum: ea13ad36383fcb26eded837565d3416e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-07-18T18:53:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Marcelo Figueira Pontes.pdf: 2463849 bytes, checksum: ea13ad36383fcb26eded837565d3416e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-07-18T19:04:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Marcelo Figueira Pontes.pdf: 2463849 bytes, checksum: ea13ad36383fcb26eded837565d3416e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T19:04:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Marcelo Figueira Pontes.pdf: 2463849 bytes, checksum: ea13ad36383fcb26eded837565d3416e (MD5) Previous issue date: 2013-09-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to evaluate the effect of aeration additional artificial about the performance and economic viability Tambaqui cultivation (macropomum Colossoma) System without flow followed by water. In design for independent samples was used 8 semi-excavated ponds of 0.32 ha populated with 5,000 juveniles tambaqui with average initial weight of 11.8 ± 8.0 and ± 3,02g 3,1cm long pattern. The treatments were: T1 - 4 semi-excavated ponds endowed with aerator 1.0 CV power surface spray operating at night between 18:00 and 06: 00hs; and T2 - 4 semiescavados nurseries devoid of artificial aeration. The experiment lasted 120 days. husbandry variables of final average weight were evaluated gain weight, feed conversion and survival. They were also conducted analysis of the cost of production and profitability, cash flow and determining the net present value of indicators, internal rate of return, payback period of capital and sensitivity analysis with variation economic scenarios selling price and production volume. There was significant difference (p <0.05) in the productive performance of animals among treatments. Still, improvements were verified in aeration treatment, so that the average final weight was 345.20 ± 84.78 and treatment T2 268,67g ± 87.60. The feed conversion in was more efficient in the treatment with supplementary artificial aeration (T1), and 0.89 while the control treatment (T2) was 1.19. At economic evaluation, the value of net present - NPV, internal rate of return - IRR and capital recovery period - Pay Back, also presented better performance when using additional artificial aeration / O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da aeração artificial suplementar sobre o desempenho produtivo e viabilidade econômica do cultivo do tambaqui (Colossoma macropomum) em sistema sem fluxo contínuo de água. Em delineamento para amostras independentes, utilizou-se 8 viveiros semi-escavados de 0,32 ha povoados com 5.000 juvenis de tambaqui com peso médio inicial de 11,8±3,02g e 8,0 ± 3,1cm de comprimento padrão. Os tratamentos avaliados foram: T1 – 4 viveiros semi-escavados dotados com aerador de aspersão de superfície de 1,0 CV de potência operando no período noturno entre as 18:00 e 06:00hs; e T2 – 4 viveiros semiescavados desprovidos de aeração artificial. O experimento teve duração de 120 dias. Foram avaliadas as variáveis zootécnicas de peso médio final, ganho de peso, conversão alimentar aparente e sobrevivência. Também foram realizadas análises do custo de produção e rentabilidade, fluxo de caixa e determinação dos indicadores de valor presente líquido, taxa interna de retorno, período de retorno do capital e análise de sensibilidade com variação dos cenários econômicos de preço de venda e volume de produção. Não houve diferença significativa (p<0,05) nas variáveis de desempenho produtivo dos animais entre os tratamentos. Ainda assim, foram verificadas melhorias no tratamento com aeração, de modo que o peso médio final foi de 345,20±84,78 e no tratamento T2 268,67g±87,60. A conversão alimentar aparente no apresentou maior eficiência no tratamento com aeração artificial suplementar (T1), sendo de 0,89 enquanto o tratamento controle (T2) foi de 1,19. Na avaliação econômica, o valor do presente líquido - VPL, taxa interna de retorno - TIR e período de recuperação do capital – Pay Back, também apresentaram melhores desempenhos quando se utiliza aeração artificial suplementar.

Este trabalho é continuação da linha de pesquisa em escoamentos de alta velocidade, aerados, conduzida no departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC/USP. O trabalho tem cunho experimental visando elucidar aspectos de enlaçamento de ar pela água, como resultado das flutuações turbulentas do escoamento do líquido. Medidas de vazão de ar e água, perfis de velocidade do escoamento líquido, perfis de concentração de ar no escoamento bifásico, perfis de intensidade turbulenta, comprimentos de jatos no salto sobre o aerador, foram efetuados com o fito de testar modelos que quantificam o enlaçamento de ar. Propostas básicas de quantificação de vazões de ar são apresentadas, fundamentadas em propostas da literatura, que mostram coerência entre vazões medidas diretamente e vazões estimadas. A metodologia desenvolvida no presente estudo permite obter adequadamente as grandezas relevantes para escoamentos aerados de alta velocidade. Quanto aos resultados obtidos, quando confrontados com os da literatura, indicam que há maiores incertezas para as propostas que envolvem principalmente as intensidades turbulentas. / This work is continuation of the research line in high-speed flows, aerations, lead in the Hydraulics Department and Sanitation of the EESC/USP. The work has experimental matrix aiming elucidate at to elucidate aspects of enlacement of air for water, as a result of the fluctuations turbulent of the flow of the liquid. Measures of outflow of air and water, speed profiles of the liquid flow, air concentration profiles in the two-phase flow, profiles of turbulent intensity, lengths of jets on the aerators, had been effected with look if to test models that quantify the enlacement of air. Flows quantification basic proposals of air are presented, based in proposals of the literature, which show coherence between flows measured directly and estimate flows. The methodology developed at study present allows obtaining adequately the important greatnesses for high-speed aerations flows. Regarding the obtained results, when confronted with the of the literature, indicate that exist larger uncertainties for the proposals that involve mostly the turbulent intensities.

O tratamento de efluentes através de processos de lodos ativados destaca-se dentre os diversos métodos de tratamento de águas residuárias devido a uma série de fatores, tais como a área reduzida e alta eficiência na remoção de poluentes. O tratamento por lodos ativados é composto por um tanque de aeração e um decantador secundário. No tanque são fornecidas condições adequadas, como a injeção de oxigênio por difusores de ar, que aumentam a velocidade da degradação da matéria orgânica, tornando assim o processo mais eficiente. Apesar da eficácia do método, o uso deste tipo de tanque demanda grande consumo de energia, tornando necessária a criação de medidas de supervisão e controle das principais variáveis de processo de modo que torne o tratamento eficiente. O presente trabalho visou contribuir com experimentação de controle de pH e oxigênio dissolvido em um tanque de aeração. O sistema de controle foi implementado com controle preditivo (QDMC) aplicado sobre um processo de aeração e correção de pH no tanque aerado, a fim de garantir um nível adequado de oxigênio dissolvido e pH necessários à remoção de poluentes de forma automática. A principal conclusão alcançada é que o controle QDMC no processo em questão se revelou estável e robusto. / The wastewater treatment using activated sludge processes stands out among the various methods of wastewater treatment due to a number of factors, such as reduced area and high efficiency in removing pollutants. The activated sludge treatment comprises one aeration tank and a secondary sedimentation tank. Suitable conditions are provided in the tank, such as the injection of oxygen for air diffusers which increase the rate of degradation of organic material, making the process more efficient. Despite the efficacy of the method, using this type of tank demand large power consumption, making it necessary to provide measures for supervision and control of the key process variables so that the processing becomes efficient. This study aims to contribute to experimentation control pH and dissolved oxygen in an aeration tank. The control system was implemented with predictive control (QDMC) applied to a process of aeration and pH correction tank aerated, to ensure an adequate level of dissolved oxygen and pH required to remove pollutants automatically. The main conclusion reached is that the control QDMC the proceedings proved stable and robust.