Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-19T13:31:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 374341 bytes, checksum: 3a803e02d833c5ebb271e242c66f17ea (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T13:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 374341 bytes, checksum: 3a803e02d833c5ebb271e242c66f17ea (MD5) Previous issue date: 2000-07-14 / A maioria dos alimentos que compõem a ração dos animais em uma propriedade agrícola deve ser desintegrada, picada ou moída, utilizando-se equipamentos próprios, entre eles os denominados DPM (Desintegrador/Picador/Moedor). O objetivo deste trabalho consistiu então na avaliação comparativa do desempenho de cinco marcas comerciais deste tipo de equipamento. Avaliaram-se a demanda de potência, a capacidade de processamento, o consumo específico de energia, a distribuição granulométrica do produto moído pelo DPM e o nível de ruído no posto de trabalho. Durante os testes, também foram observados aspectos relacionados à segurança operacional, ergonomia, vazamentos e contaminação do ambiente com pó do produto em suspensão. Para avaliar o desempenho de cada moedor, o consumo específico foi calculado com cinco velocidades angulares distintas, e com quadro diferentes taxas de processamento. Foram determinados os consumos específicos das quatro peneiras (0,8; 3; 5; e 10 mm) que acompanham os equipamentos. Foram observados uma baixa capacidade de processamento e alto consumo específico de energia para peneira 0,8 mm, recomendada para a produção de fubá, sendo sugerida sua substituição pela de 3 mm, que apresenta distribuição granulométria semelhante à encontrada no fubá comercializado no mercado local. A máquina 4 apresentou o menor consumo específico de energia para peneira 3 mm e as peneiras de 5 e 10 mm não apresentaram diferenças significativas entre si. O nível de ruído medido durante os ensaios em todas as máquinas esteve bem acima do limite de 85 dB(A), recomendado pelo Ministério do Trabalho. As máquinas avaliadas não tinham dispositivos de proteção e paras as correias de acionamento e a bica de alimentação. / Most components of animal ration in a farm must be disintegrated, chopped or crushed, with adequate equipment, among them the ones designated DPM (disintegrator/chopper/grinder). The objective of this work was to compore the performance of five corn grinders. It was evaluate the power demand, processing capacity, specific energy consumption, granulometric distribution of the product output by the machine and noise at work place. During the tests, aspects related to operational safety, ergonomics, leaks and environmental contamination by the product dust in suspension were also observed. The specific consumption was measured in five different angular speeds and with four different processing rates. The specific consumption of four sieves (0.8; 3; 5 and 10 mm) were determined. It was observed a low processing capacity and a high specific consumption of energy for sieve 0.8 mm, recommended for corn flour production, suggesting its replacement to for the 3 mm sieve, which presents a similar granulometric distribution to the one found in the local market commercialized flour. Machine 4 presented the smallest energy specific consumption for sieve 3mm, and sieves 5 and 10 mm were not different to each other. The level of measured noise during the assays in all machines was well above the limit of 85 dB(A), recommended by the Ministrv of Labour. The tested machines did not present protection devices for the driving belts and for the feeding spout. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-02-08T18:50:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertacao-Alan Anderson de Arruda Tino - Engenharia Minera.pdf: 6175269 bytes, checksum: a9852a29d2381be415abcd5329230d37 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-08T18:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertacao-Alan Anderson de Arruda Tino - Engenharia Minera.pdf: 6175269 bytes, checksum: a9852a29d2381be415abcd5329230d37 (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / FACEPE / A gipsita (CaSO4.2H2O) é um mineral industrial que além de ser empregado na produção do gesso e cimento, também é utilizada na produção de papel, tintas e inseticidas, em granulometria fina (<100 μm) e/ou ultrafina (<10 μm). Para essas aplicações é necessário maior controle nas operações de redução de tamanho e classificação granulométrica, uma vez que a fragmentação em moinhos de alta energia é geralmente acompanhada por aglomeração e modificações estruturais. No Polo Gesseiro do Araripe (PE), a gipsita Johnson pode ser explorada para as aplicações mencionadas, devido sua alta pureza. Alabastro é outra variedade de alta pureza, não aplicada industrialmente; por ser encontrada em pouca quantidade e/ou devido ao seu hábito fibroso. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi caracterizar alterações dimensionais, morfológicas e estruturais nas partículas de alabastro processadas em moinho planetário de bolas. Para isso, alíquotas com d50 de 420 µm de alabastro e Johnson (para comparação) foram cominuídas entre 1 e 960 minutos a 300 rpm. A caracterização dimensional e morfológica foram realizadas por granulometria a laser, análise BET e MEV. As distribuições dos tamanhos mostraram que o limite aparente de moagem foi alcançado após 30 minutos para o alabastro (d50 = 16,2 ± 0,2 µm) e após de 15 minutos para gipsita Johnson (d50 = 9,9 ± 0,6 µm), ocorrendo aglomeração e aumento da área superficial para maiores tempos de moagem. Os aglomerados são porosos e constituídos de partículas finas que cobrem partículas parcialmente quebradas. As alterações estruturais foram acompanhadas por difração de raios X e por analises térmicas (ATD - TG). Os principais picos de difração apresentaram redução de intensidade e aumento da largura à meia altura com o aumento do tempo de moagem. A redução de cristalinidade foi quantificada pelo método de Rietveld e a fração amorfa, após 960 minutos, representou 16% da massa, para as duas variedades. A temperatura de desidratação parcial (TP) das gipsitas alabastro e Johnson diminuiu, respectivamente, 25 e 19°C, após 960 minutos. Isso contribuiu para que as duas variedades se transformassem em gesso a ~119°C. Portanto, moer a gipsita alabastro por mais de 30 minutos em moinho planetário de bolas, além de não promover redução de tamanho, provocou aglomeração, deformações e amorfização parcial da estrutura cristalina e induziu também o surgimento de anidrita. A análise conjunta dos resultados mostraram que a variedade Johnson sofre maior fragmentação e apresenta aglomerados 60% maiores, enquanto o alabastro apresenta maior redução na TP. As alíquotas das duas variedades moídas entre 15 e 60 minutos apresentaram características dimensionais, morfológicas e estruturais semelhantes. Após 120 minutos, passaram a apresentar diferenças com relação aos diâmetros nominais e à energia de ativação da reação de desidratação parcial. Acima de 480 minutos a moagem provocou significativo aumento da área superficial específica e das concentrações de fase amorfa e anidrita. Portanto, a escolha das melhores condições de processamento para obtenção da gipsita com granulometria ultrafina deve ser realizada não só considerando a redução granulométrica, mas também o aumento da área superficial, os efeitos sobre as propriedades térmicas e a redução parcial de cristalinidade. / Gypsum (CaSO4.2H2O) is an industrial mineral that is used in the production of plaster and cement. It is also used as a filler on the production of paper, paint and insecticides in fine (<100 μm) and ultrafine (<10 μm) ranges of particle size. For these applications it is required the control in the operations of size reduction and granulometric classification. Size reduction using high energy mills is usually accompanied with agglomeration and structural modification. In the Polo Gesseiro do Araripe (PE, Brazil) the gypsum variety called Johnson is exploited to the aforementioned applications due to its high purity. Alabaster is other variety of gypsum of high purity, not applied industrially because it is found in small amounts in relation to Johnson or because of its fibrous habit. The objective of this study was to characterize the dimensional, morphological and structural alterations in the alabaster particles ground in a planetary ball mill. The feed particles used in this study had d50 of 420 μm. The particles were comminuted in dry from 1 to 960 minutes with revolution speed of 300 rpm. The dimensional and morphological characterization were performed by laser granulometry, BET analysis and SEM. The size distributions showed that the apparent ground limit was reached after 30 minutes for alabaster (d50 = 16.2 ± 0.2 μm) and after 15 minutes for the Johnson variety (d50 = 9.9 ± 0.6 μm), resulting in agglomeration. The agglomerates are porous and composed of fine particles that cover partially broken particles. Structural alterations were accompanied by X-ray diffraction and thermal analysis (DTA - TG). The main diffracting peaks showed intensity reduction and an increase in the full width at half maximum with the increase of the grinding time. The crystallinity reduction was quantified by the Rietveld method and the amorphous fraction represented 16% of the mass of the aliquot for the two varieties. After 960 minutes of grinding the temperature partial dehydration (TP) of alabaster and Johnson varieties decreased, 25 and 19 °C, respectively. This contributed to the fact that the two varieties were transformed into plaster at 119 °C. It was found that processing alabaster for more than 30 minutes in a planetary ball mill caused agglomeration, plastic deformation and partial amorphization of the crystalline structure and, also induced the creation of anhydrite. The combined analyzes of the results showed that the Johnson variety undergone higher fragmentation and present 60% of larger agglomerates. On its turn, alabaster showed higher decrease in the temperature of partial dehydration. The aliquots of the two varieties milled between 15 and 60 minutes showed similar morphological and structural characteristics. After 120 minutes, they presented differences in relation to the nominal diameters and the activation energy of the TP. Above 480 minutes the grinding action caused a significant increase of the specific surface area, amorphous phase and anhydrite concentrations. It was concluded that the choice of the processing conditions to obtain gypsum with ultrafine granulometry should be done not only considering the granulometric reduction, but also considering the increase of the surface area, the influence on the thermal properties and the partial reduction of crystallinity.

A nanotecnologia é um fenômeno que se aplica a praticamente todos os setores da ciência, sendo que na área cosmética o elevado investimento neste campo tem reforçado a idéia de que produtos nanotecnológicos proporcionam vantagens reais aos consumidores. A crescente exigência do consumidor e os avanços no conhecimento sobre obtenção e estabilidade dos sistemas dispersos viabilizam o desenvolvimento de veículos diferenciados como, por exemplo, nanoemulsões, que além da inerente estabilidade, apresentam aspecto sensorial agradável, alta capacidade de espalhabilidade e hidratação, além de poderem facilitar a penetração de ativos. Existem dois métodos de obtenção de nanoemulsões: os que empregam baixa ou alta energia de emulsificação. O uso de óleos vegetais em produtos cosméticos tem sido intensamente valorizado, baseando-se no conceito de que são seguros e biocompatíveis. O óleo de maracujá é extensamente empregado em formulações cosméticas e o óleo essencial de lavanda é citado na literatura pelo efeito cicatrizante e antiinflamatório, dentre outros. Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver nanoemulsões à base de óleo de maracujá e óleo essencial de lavanda nas concentrações de 1,0, 2,0 e 5,0%, a partir de método a frio de baixa energia de emulsificação, bem como avaliar a influência da adição de outros componentes e dos parâmetros relacionados ao método de obtenção na estabilidade e tamanho de glóbulos das nanoemulsões e posteriormente avaliar a atividade antiinflamatória tópica da emulsão contendo 5,0% do óleo essencial em camundongos sem pêlo. Os resultados demonstraram que a adição do óleo essencial de lavanda no sistema provocou redução no tamanho de glóbulos e aumento da estabilidade física e que o método de emulsificação a frio foi eficaz na formação de nanoemulsões estáveis. O valor de EHL, o par de tensoativos, a proporção entre as fases aquosa/ oleosa e tensoativa, bem como a adição de silicones e eletrólitos e a velocidade de agitação influenciam sobremaneira as características e a estabilidade das dispersões obtidas. No estudo de estabilidade acelerada, observou-se a alteração significativa dos valores de pH e condutividade elétrica, o que possivelmente é decorrente da hidrólise de compostos presentes no óleo essencial. Os valores de potencial zeta e tamanho de glóbulos não demonstraram alteração relevante em 30 dias de estabilidade acelerada. Na avaliação in vivo, a nanoemulsão adicionada de 5,0% do óleo essencial de lavanda apresentou resultados significativos quando comparado aos demais grupos, o que sugere boa perspectiva na utilização tópica do óleo essencial de lavanda, sendo este merecedor de estudos complementares para a elucidação dos mecanismos antiinflamatórios envolvidos, dos componentes fito-químicos responsáveis por esta ação e da concentração a ser utilizada. / Nanotechnology is a phenomenon that applies to mainly all sectors of science and in the cosmetics area the high investment in this field has strengthened the idea that nanotechnology products offer real advantages to consumers. The growing demand of consumers and the advances in knowledge about production and stability of dispersed systems enable the development of differentiated vehicles such as nanoemulsions, which besides the inherent stability, have pleasant sensory aspect, high spread ability and hydration power, in addition they can facilitate the penetration of actives. There are two methods of obtaining nanoemulsions: those that employ low or high energy of emulsification. The use of vegetable oils in cosmetics has been intensely valued, based on the concept that is safe and biocompatible. Passion fruit oil is widely used in cosmetic formulations and lavender essential oil is reported in the literature for healing and anti-inflammatory effects, among others. The aim of this study was to develop nanoemulsion based in passion fruit oil and lavender essential oil in the concentrations of 1.0, 2.0 and 5.0%, from low-energy method of emulsification, not employing heating, and evaluate the influence of the addition of other materials and parameters related to the production method in the system stability and droplets size of nanoemulsions and then evaluate the anti-inflammatory activity of topical nanoemulsion containing 5.0% of lavender essential oil in hairless mice. The results demonstrated that the addition of lavender essential oil in the system caused reduction in the droplets size and increasing in the physical stability and that the method of emulsification used was effective in the formation of stable nanoemulsions. The HLB value, the pair of surfactants, the ratio between aqueous/oily and surfactant phase, the addition of silicones and electrolytes and speed of agitation particularly affect the characteristics and stability of the obtained dispersions. In the accelerated stability tests, there was a significant change in the pH and electrical conductivity values, which is possibly resulting from the hydrolysis of compounds present in the essential oil. The values of zeta potential and droplets size showed no relevant change in 30 days of accelerated stability. In the in vivo evaluation, the nanoemulsion added of 5.0% of the lavender essential oil showed significant results when compared to the other groups, which suggests good perspective on topical use of this oil, which is worthy of further studies to the elucidation of the anti-inflammatory mechanisms involved, the phyto-chemical components responsible for this action and the concentration of use.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The observed high sediment load in the rivers of southern Brazil is strongly related to the degradation of agricultural soils due to water erosion. Currently there is great interest in describing the erosive processes and hydrosedimentological at the catchment scale to quantify the impact of land degradation on water resources because erosion is the driving process in the nutrients and contaminants transfer into the water resources. In this context, particle size information is essential to define the processes of detachment, transport and deposition of the particles as well as the transport capacity of P and C. Considering this background, the objective of this study was to characterize the particle size distribution and the concentration of P and C in suspended sediment samples during rainfall-runoff events in the three catchments of the Rio Grande do Sul (119 ha, 800 to 1980 km2). The events were characterized by their hydrological variables and material was sampled for granulometric distribution and chemical characterization (total carbon and phosphorus fractions). The results show the particle size and the inter- and intra-event chemical characteristics. The different catchments showed sediments with important differences for understanding the impacts of agriculture on water resources as well as to its hydrosedimentological behavior. / A alta carga de sedimentos observadas nos corpos hídricos do sul do Brasil está fortemente relacionada com a degradação dos solos agrícolas devido à erosão hídrica. Atualmente há um grande interesse em descrever os processos erosivos e hidrossedimentológicos na escala da bacia para quantificar o impacto da degradação dos solos nos recursos hídricos, pois a erosão é o processo governante na transferência de nutrientes e contaminantes para os mananciais hídricos. A granulometria é característica fundamental para definir os processos de desagregação, transporte e deposição, bem como a capacidade de transporte de fósforo e carbono, sendo assim o objetivo deste trabalho foi caracterizar a distribuição granulométrica e a concentração de fósforo e carbono em amostras de sedimentos em suspensão durante eventos em três bacias hidrográficas no Rio Grande do Sul (Arroio Lajeado Ferreira = 119 ha; Rio Conceição = 800 km2; e Rio Guaporé = 1980 km2). Nos eventos foram caracterizadas as variáveis hidrológicas e coletadas amostras para a caracterização granulométrica e varáveis químicas (carbono total e frações de fósforo). Os resultados apresentam as faixas granulométricas, bem como as características químicas inter e intra-evento. As diferentes bacias apresentam sedimentos com características físicas e químicas distintas importantes para a compreensão dos impactos da agricultura sobre os recursos hídricos bem como para a sua descrição hidrossedimentológica.

A nanotecnologia é um fenômeno que se aplica a praticamente todos os setores da ciência, sendo que na área cosmética o elevado investimento neste campo tem reforçado a idéia de que produtos nanotecnológicos proporcionam vantagens reais aos consumidores. A crescente exigência do consumidor e os avanços no conhecimento sobre obtenção e estabilidade dos sistemas dispersos viabilizam o desenvolvimento de veículos diferenciados como, por exemplo, nanoemulsões, que além da inerente estabilidade, apresentam aspecto sensorial agradável, alta capacidade de espalhabilidade e hidratação, além de poderem facilitar a penetração de ativos. Existem dois métodos de obtenção de nanoemulsões: os que empregam baixa ou alta energia de emulsificação. O uso de óleos vegetais em produtos cosméticos tem sido intensamente valorizado, baseando-se no conceito de que são seguros e biocompatíveis. O óleo de maracujá é extensamente empregado em formulações cosméticas e o óleo essencial de lavanda é citado na literatura pelo efeito cicatrizante e antiinflamatório, dentre outros. Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver nanoemulsões à base de óleo de maracujá e óleo essencial de lavanda nas concentrações de 1,0, 2,0 e 5,0%, a partir de método a frio de baixa energia de emulsificação, bem como avaliar a influência da adição de outros componentes e dos parâmetros relacionados ao método de obtenção na estabilidade e tamanho de glóbulos das nanoemulsões e posteriormente avaliar a atividade antiinflamatória tópica da emulsão contendo 5,0% do óleo essencial em camundongos sem pêlo. Os resultados demonstraram que a adição do óleo essencial de lavanda no sistema provocou redução no tamanho de glóbulos e aumento da estabilidade física e que o método de emulsificação a frio foi eficaz na formação de nanoemulsões estáveis. O valor de EHL, o par de tensoativos, a proporção entre as fases aquosa/ oleosa e tensoativa, bem como a adição de silicones e eletrólitos e a velocidade de agitação influenciam sobremaneira as características e a estabilidade das dispersões obtidas. No estudo de estabilidade acelerada, observou-se a alteração significativa dos valores de pH e condutividade elétrica, o que possivelmente é decorrente da hidrólise de compostos presentes no óleo essencial. Os valores de potencial zeta e tamanho de glóbulos não demonstraram alteração relevante em 30 dias de estabilidade acelerada. Na avaliação in vivo, a nanoemulsão adicionada de 5,0% do óleo essencial de lavanda apresentou resultados significativos quando comparado aos demais grupos, o que sugere boa perspectiva na utilização tópica do óleo essencial de lavanda, sendo este merecedor de estudos complementares para a elucidação dos mecanismos antiinflamatórios envolvidos, dos componentes fito-químicos responsáveis por esta ação e da concentração a ser utilizada. / Nanotechnology is a phenomenon that applies to mainly all sectors of science and in the cosmetics area the high investment in this field has strengthened the idea that nanotechnology products offer real advantages to consumers. The growing demand of consumers and the advances in knowledge about production and stability of dispersed systems enable the development of differentiated vehicles such as nanoemulsions, which besides the inherent stability, have pleasant sensory aspect, high spread ability and hydration power, in addition they can facilitate the penetration of actives. There are two methods of obtaining nanoemulsions: those that employ low or high energy of emulsification. The use of vegetable oils in cosmetics has been intensely valued, based on the concept that is safe and biocompatible. Passion fruit oil is widely used in cosmetic formulations and lavender essential oil is reported in the literature for healing and anti-inflammatory effects, among others. The aim of this study was to develop nanoemulsion based in passion fruit oil and lavender essential oil in the concentrations of 1.0, 2.0 and 5.0%, from low-energy method of emulsification, not employing heating, and evaluate the influence of the addition of other materials and parameters related to the production method in the system stability and droplets size of nanoemulsions and then evaluate the anti-inflammatory activity of topical nanoemulsion containing 5.0% of lavender essential oil in hairless mice. The results demonstrated that the addition of lavender essential oil in the system caused reduction in the droplets size and increasing in the physical stability and that the method of emulsification used was effective in the formation of stable nanoemulsions. The HLB value, the pair of surfactants, the ratio between aqueous/oily and surfactant phase, the addition of silicones and electrolytes and speed of agitation particularly affect the characteristics and stability of the obtained dispersions. In the accelerated stability tests, there was a significant change in the pH and electrical conductivity values, which is possibly resulting from the hydrolysis of compounds present in the essential oil. The values of zeta potential and droplets size showed no relevant change in 30 days of accelerated stability. In the in vivo evaluation, the nanoemulsion added of 5.0% of the lavender essential oil showed significant results when compared to the other groups, which suggests good perspective on topical use of this oil, which is worthy of further studies to the elucidation of the anti-inflammatory mechanisms involved, the phyto-chemical components responsible for this action and the concentration of use.

Foram abordadas questões relacionadas com a temática da poluição atmosférica provocada pelo material particulado em suspensão. Dois ambientes foram selecionados para estudo: um ambiente de mineração e um ambiente urbano. Com o objetivo de obter uma avaliação preliminar da qualidade do ar nesses ambientes, foi realizado um programa de amostragem para cada área. Dois pontos básicos foram abordados nessa avaliação: a determinação da concentração de partículas totais em suspensão e a caracterização química e física do material particulado. A determinação das concentrações de partículas totais em suspensão foi obtida através do uso de amostradores de grande volume (Hi-vols). O método de referência utilizado foi o método do amostrador de grande volume proposto pela ABNT através da norma NBR 9547: 97. A caracterização física envolveu a determinação da distribuição granulométrica do material particulado em suspensão enquanto que a caracterização química compreendeu a determinação da sua composição. As técnicas analíticas utilizadas na caracterização do material particulado, foram a espectrometria de Fluorescência de Raios-X (XRF) para a caracterização química, e o Espalhamento de Luz Laser de Baixo Angulo (LALLS) para a caracterização física. Com relação às concentrações de partículas totais em suspensão, os resultados indicaram que as áreas de mineração apresentaram valores superiores aos encontrados na área urbana, inclusive com ultrapassagens dos padrões legais, fato este que não ocorreu na área urbana estudada. Para a distribuição granulométrica do material particulado, os resultados demonstraram que as frações mais finas do particulado apresentaram-se em maiores quantidades nas áreas de mineração, enquanto que as frações mais grosseiras apresentaram-se em maior quantidade na área urbana. Quanto à composição química do material particulado em suspensão, podemos concluir que para as áreas de mineração, esta foi muito semelhante à da rocha lavrada. / Atmospheric pollution aspects were analyzed. Two types of ambients were selected for study: a mining ambient and an urban ambient. To obtain a preliminary evaluation of the quality of the air in these ambients a sampling program was accomplished for each area. Two basic points were studied: the concentration of the total suspended particulates and the chemical and physical characterization of the particulate matter. The concentrations of total suspended particulates were obtained through the use of high volume samplers (Hi-vols). The reference method used was the high volume sampler method, proposed by ABNT through the norm NBR 9547: 97. The physical characterization involved the determination of the size distribution of the suspended particulate matter while the chemical characterization involved the determination of its composition. The analytic techniques used for the characterization of the particulate matter were the X-Ray Fluorescence (XRF) for the chemical characterization, and the Low Angle Laser Light Scattering (LALLS) for the physical characterization. Concentration levels for total suspended particulates showed that the mining areas presented higher values than those for urban area. Legal standards were exceeded in the mining area, fact that did not occur in the urban area. Size distributions of the particulate matter demonstrated that the finest fractions were found in larger amounts in the mining areas, while the coarses fractions were present in larger amounts in the urban area. The chemical compositions of the suspended particulate matter in the mining areas were very similar to the compositions of the rocks been mined.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-05T18:25:04Z No. of bitstreams: 1 HUGO MORAIS DE ALCÂNTARA - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007..pdf: 2937576 bytes, checksum: 4120665ff013d35f135ab12cfe7ca9a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-05T18:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HUGO MORAIS DE ALCÂNTARA - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007..pdf: 2937576 bytes, checksum: 4120665ff013d35f135ab12cfe7ca9a5 (MD5) Previous issue date: 2007-03-29 / O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a natureza da variação da resistência total em canais aluviais e propor uma função de resistência total. A partir da equação fundamental da resistência da superfície, é definida uma função cuja variação pode ser associada aos efeitos da forma do leito e da distribuição granulométrica de sedimentos. A forma desta função, obtida através de análise dimensional utilizando a técnica de regressão linear múltipla, é apresentada para sedimentos unimodais e bimodais associada a cada tipo de canal e mistura de sedimentos. Foi utilizada uma grande massa de dados experimentais de laboratório e de campo coletados por diversos pesquisadores em vários estudos. Com base nos diversos estudos encontrados na bibliografia e considerando as incertezas envolvidas na separação da resistência total em, a resistência devido aos grãos na superfície e das formas do leito, decidiu-se propor uma função de resistência separadamente para cada forma do leito para o parâmetro de resistência B. A grande vantagem da metodologia proposta é que esta avalia a resistência total do leito sem a necessidade de separação dos efeitos dos grãos e das formas do leito. Os resultados mostram que uma excelente relação funcional pode ser estabelecida para cada forma do leito e mistura de sedimentos utilizando três e dois parâmetros adimensionais. O efeito da distribuição granulométrica dos sedimentos ficou evidenciado no caso do leito plano e com sedimentos bimodais, indicando que nos casos em que a distribuição natural – log-normal – de sedimentos não seja aplicável, o efeito da distribuição granulométrica é significativo na resistência total do canal aluvial. / The present work has the objective of evaluating the variation of the hydraulic resistance in alluvial channels and propose a function of total resistance. Starting from the fundamental concept of the resistance of the surface, a function is defined in which the variation of resistance can be associated with the characteristics of the bed form and the grain size distribution of the mixture of the sediments in the bed. The form of this function, obtained through dimensional analysis using the technique of multiple linear regression, is presented for unimodal and bimodal sediments associated with each channel type and mixture of sediments. Utilizing the data collected by various researchers in laboratory canals and rivers, the functional relationships for the resistance factor, here in identified as a dimensionless factor “B”, has been established utilizing three, or in a simple form, two, dimensionless parameters as independent variables. The great advantage of the resistance function proposed here is that it eliminates the need to separate the total resistance into two components. The results show that an excellent functional relationship can be established for each bed form and mixture of sediments using three parameters. The influence of the grain size distribution of the sediments was evidenced in the case of all the bed forms and especially bimodal sediments. In the cases of natural distribution (log-normal) of sediments in the sand range, the effect on the individual grain size distributions became hardly noticeable.

Foram abordadas questões relacionadas com a temática da poluição atmosférica provocada pelo material particulado em suspensão. Dois ambientes foram selecionados para estudo: um ambiente de mineração e um ambiente urbano. Com o objetivo de obter uma avaliação preliminar da qualidade do ar nesses ambientes, foi realizado um programa de amostragem para cada área. Dois pontos básicos foram abordados nessa avaliação: a determinação da concentração de partículas totais em suspensão e a caracterização química e física do material particulado. A determinação das concentrações de partículas totais em suspensão foi obtida através do uso de amostradores de grande volume (Hi-vols). O método de referência utilizado foi o método do amostrador de grande volume proposto pela ABNT através da norma NBR 9547: 97. A caracterização física envolveu a determinação da distribuição granulométrica do material particulado em suspensão enquanto que a caracterização química compreendeu a determinação da sua composição. As técnicas analíticas utilizadas na caracterização do material particulado, foram a espectrometria de Fluorescência de Raios-X (XRF) para a caracterização química, e o Espalhamento de Luz Laser de Baixo Angulo (LALLS) para a caracterização física. Com relação às concentrações de partículas totais em suspensão, os resultados indicaram que as áreas de mineração apresentaram valores superiores aos encontrados na área urbana, inclusive com ultrapassagens dos padrões legais, fato este que não ocorreu na área urbana estudada. Para a distribuição granulométrica do material particulado, os resultados demonstraram que as frações mais finas do particulado apresentaram-se em maiores quantidades nas áreas de mineração, enquanto que as frações mais grosseiras apresentaram-se em maior quantidade na área urbana. Quanto à composição química do material particulado em suspensão, podemos concluir que para as áreas de mineração, esta foi muito semelhante à da rocha lavrada. / Atmospheric pollution aspects were analyzed. Two types of ambients were selected for study: a mining ambient and an urban ambient. To obtain a preliminary evaluation of the quality of the air in these ambients a sampling program was accomplished for each area. Two basic points were studied: the concentration of the total suspended particulates and the chemical and physical characterization of the particulate matter. The concentrations of total suspended particulates were obtained through the use of high volume samplers (Hi-vols). The reference method used was the high volume sampler method, proposed by ABNT through the norm NBR 9547: 97. The physical characterization involved the determination of the size distribution of the suspended particulate matter while the chemical characterization involved the determination of its composition. The analytic techniques used for the characterization of the particulate matter were the X-Ray Fluorescence (XRF) for the chemical characterization, and the Low Angle Laser Light Scattering (LALLS) for the physical characterization. Concentration levels for total suspended particulates showed that the mining areas presented higher values than those for urban area. Legal standards were exceeded in the mining area, fact that did not occur in the urban area. Size distributions of the particulate matter demonstrated that the finest fractions were found in larger amounts in the mining areas, while the coarses fractions were present in larger amounts in the urban area. The chemical compositions of the suspended particulate matter in the mining areas were very similar to the compositions of the rocks been mined.

Atualmente, existe uma tendência entre os projetistas brasileiros de valorizar a etapa de tratamento preliminar em projetos de novas estações de tratamento de esgoto (ETE). Neste ensejo foi concebido, construído e estudado um protótipo, em escala plena, de uma unidade composta de separador hidrodinâmico por vórtice (SHV) – empregado como desarenador – e grade fina cilíndrica de fluxo tangencial. Estudos acerca da hidrodinâmica da unidade, fundamentados em ensaios de estímulo-resposta com traçador (sal de cozinha) e simulações computacionais do padrão de escoamento em software de dinâmica dos fluidos computacional, demonstrou que ao se operar a unidade com taxas de aplicação superficial (TAS) de 764 'M POT.3'/'M POT.2'd; 1.146 'M POT.3'/'M POT.2'd e 1.528 'M POT.3'/'M POT.2'd o regime de macro-mistura do padrão de escoamento que se desenvolve no SHV aproximou-se do plug-flow, porém com certo grau de mistura que diminuiu com o aumento da TAS. Nesta pesquisa, foram desenvolvidos dois métodos um para determinação da concentração de areia no esgoto sanitário e outro para determinação da distribuição granulométrica dos grãos dessa areia. Ambos foram empregados na avaliação de desempenho da unidade de tratamento preliminar desenvolvida, que foi realizada na estação elevatória de ETE Jardim das Flores do município de Rio Claro, SP. Durante esta fase da pesquisa, o SHV demonstrou enorme potencialidade na remoção de areia para as TAS de 764 'M POT.3'/'M POT.2'd; 1.146 'M POT.3'/'M POT.2'd e 1.528 'M POT.3'/'M POT.2'd, porquanto, além de não remover significativamente matéria orgânica particulada (medida em termos de concentração de sólidos suspensos voláteis) presentes no esgoto sanitário, a unidade atingiu eficiências de remoção de grãos de areia de tamanho maior ou igual a 200 'mü'm entre 85% e 95%. Entretanto, a grade fina cilíndrica de fluxo tangencial (auto-limpante) revelou-se inviável. / Currently, there is a trend among the brazilian designers of valorizing the preliminary treatment in recently designed wastewater treatment plants (WWTP). In this context, a full scale prototype of a unit made up of a hydrodynamic vortex separator (HVS) – applied as a degritter – and a tangential flux fine screening was designed, built and evaluated. Research about the hydrodynamic of the prototype, based on stimulus-response essays with a salt tracer (sodium chloride) and computational simulations of the flow pattern using the computational fluid dynamic (CFD) software, showed that the macro mixture regime of the flow was similar to a plug-flow when the unit was operated with superficial loading rates (SLR) of 746 'M POT.3'/'M POT.2'd; 1.146 'M POT.3'/'M POT.2'd and 1.528 'M POT.3'/'M POT.2'd, however, the flow presented a certain mixture degree that reduced with the SLR increase. In this research, two methods were developed: one for the determination of grit concentration in sewage and another one for the assessment of grit grading. Both methods were used on the evaluation of the HVS prototype efficiency, which was carried out at Jardim das Flores WWT, in the city of Rio Claro, SP. During this phase of the research, the HVS presented a great potential for grit removal when the SLR of 746 'M POT.3'/'M POT.2'd; 1.146 'M POT.3'/'M POT.2'd and 1.528 'M POT.3'/'M POT.2'd were applied; for the reason that, besides not significantly removing the particulate organic matter present in sewage (measured as volatile suspended solids), the unit achieved grit removal efficiencies in the range of 85% to 95% for grit equal to or large than 200 'mü'm. However, the tangential flux cylindrical fine screening (self cleaning) did not reveal feasibility.

Atualmente, existe uma tendência entre os projetistas brasileiros de valorizar a etapa de tratamento preliminar em projetos de novas estações de tratamento de esgoto (ETE). Neste ensejo foi concebido, construído e estudado um protótipo, em escala plena, de uma unidade composta de separador hidrodinâmico por vórtice (SHV) – empregado como desarenador – e grade fina cilíndrica de fluxo tangencial. Estudos acerca da hidrodinâmica da unidade, fundamentados em ensaios de estímulo-resposta com traçador (sal de cozinha) e simulações computacionais do padrão de escoamento em software de dinâmica dos fluidos computacional, demonstrou que ao se operar a unidade com taxas de aplicação superficial (TAS) de 764 'M POT.3'/'M POT.2'd; 1.146 'M POT.3'/'M POT.2'd e 1.528 'M POT.3'/'M POT.2'd o regime de macro-mistura do padrão de escoamento que se desenvolve no SHV aproximou-se do plug-flow, porém com certo grau de mistura que diminuiu com o aumento da TAS. Nesta pesquisa, foram desenvolvidos dois métodos um para determinação da concentração de areia no esgoto sanitário e outro para determinação da distribuição granulométrica dos grãos dessa areia. Ambos foram empregados na avaliação de desempenho da unidade de tratamento preliminar desenvolvida, que foi realizada na estação elevatória de ETE Jardim das Flores do município de Rio Claro, SP. Durante esta fase da pesquisa, o SHV demonstrou enorme potencialidade na remoção de areia para as TAS de 764 'M POT.3'/'M POT.2'd; 1.146 'M POT.3'/'M POT.2'd e 1.528 'M POT.3'/'M POT.2'd, porquanto, além de não remover significativamente matéria orgânica particulada (medida em termos de concentração de sólidos suspensos voláteis) presentes no esgoto sanitário, a unidade atingiu eficiências de remoção de grãos de areia de tamanho maior ou igual a 200 'mü'm entre 85% e 95%. Entretanto, a grade fina cilíndrica de fluxo tangencial (auto-limpante) revelou-se inviável. / Currently, there is a trend among the brazilian designers of valorizing the preliminary treatment in recently designed wastewater treatment plants (WWTP). In this context, a full scale prototype of a unit made up of a hydrodynamic vortex separator (HVS) – applied as a degritter – and a tangential flux fine screening was designed, built and evaluated. Research about the hydrodynamic of the prototype, based on stimulus-response essays with a salt tracer (sodium chloride) and computational simulations of the flow pattern using the computational fluid dynamic (CFD) software, showed that the macro mixture regime of the flow was similar to a plug-flow when the unit was operated with superficial loading rates (SLR) of 746 'M POT.3'/'M POT.2'd; 1.146 'M POT.3'/'M POT.2'd and 1.528 'M POT.3'/'M POT.2'd, however, the flow presented a certain mixture degree that reduced with the SLR increase. In this research, two methods were developed: one for the determination of grit concentration in sewage and another one for the assessment of grit grading. Both methods were used on the evaluation of the HVS prototype efficiency, which was carried out at Jardim das Flores WWT, in the city of Rio Claro, SP. During this phase of the research, the HVS presented a great potential for grit removal when the SLR of 746 'M POT.3'/'M POT.2'd; 1.146 'M POT.3'/'M POT.2'd and 1.528 'M POT.3'/'M POT.2'd were applied; for the reason that, besides not significantly removing the particulate organic matter present in sewage (measured as volatile suspended solids), the unit achieved grit removal efficiencies in the range of 85% to 95% for grit equal to or large than 200 'mü'm. However, the tangential flux cylindrical fine screening (self cleaning) did not reveal feasibility.