Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2017-08-28T19:32:50Z No. of bitstreams: 2 Mauricio_Andrade 2016.pdf: 1527000 bytes, checksum: b37499146492558f459d5c1192786f9d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-28T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Mauricio_Andrade 2016.pdf: 1527000 bytes, checksum: b37499146492558f459d5c1192786f9d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-11-18 / For the optimization of irrigation systems, it is necessary to use systems with high uniformity of operation, such as localized irrigation systems, considering drip and micro sprinkler irrigation most notorious. For an effective evaluation of these systems, some parameters are important to be used, such as the Christiansen Uniformity Coefficient (CUC) and the Uniform Distribution Coefficient (DU). A number of factors, including terrain topography, water pumping and emitter spacing influences the uniformity of distribution. In order for these parameters to be evaluated with higher qualification, it is important to use statistical and quality statistical techniques, such as statistical quality control of the process (CSP), through the Shewhart, Exponentially Weighted Moving Average (EWMA) and Cumulative Sum (CUSUM), which allows the monitoring of the irrigation process and the process capacity index (Cp) that determines how much the process meets the required specifications, in this case, the uniformity classifications. Thus, the objective of the research was to evaluate the process of localized irrigation using statistical quality control. The work was divided in three articles, with the specific objectives of evaluating the spacings between microsprinklers; the influence of the use of photovoltaic solar energy on water pumping in the uniformity of distribution in irrigation by micro sprinkler; and the influence of slope and fertilizer use on the uniformity of drip irrigation. Irrigation tests were performed in laboratory, with less influence of climatic factors. In relation to the micro sprinkler method, the smaller spacing presented the highest uniformities of distribution and the use of an energy storage system when using photovoltaic solar energy for water pumping decreases the variability of the uniformity. For the drip irrigation the higher uniformities and with greater control of the process were for the treatments carried out with treated water and the terrain level. For localized irrigation the EWMA control charts are more adequate to diagnose small variations and Shewhart's to diagnose high variations. The increase in Cp is directly proportional to the mean values of CUC and DU. CEP techniques were adequate to evaluate the uniformity of distribution of localized irrigation. In an effort to rationalize the use of water and nutrients and increase uniformity of distribution in localized irrigation, the use of statistical process control techniques are important for proper process monitoring and consequent increase in agricultural productivity. / Para a otimização dos sistemas de irrigação, deve-se utilizar sistemas com alta uniformidade de operação, como os sistemas de irrigação localizada, que são representados com notoriedade pelo gotejamento e pela microaspersão. Para a avaliação eficaz destes sistemas alguns parâmetros são importantes a serem utilizados, como o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC) e o Coeficiente de Uniformidade de Distribuição (CUD). A uniformidade de distribuição é influenciada por vários fatores, entre eles a topografia do terreno, a forma de bombeamento de água e o espaçamento entre emissores. Para que estes parâmetros sejam avaliados com maior qualificação, é importante o uso de técnicas estatísticas diferenciadas e de qualidade, como o controle estatístico de qualidade do processo (CEP), através dos gráficos de controle, de Shewhart, Média Móvel Exponencialemente Ponderada (MMEP) e Soma Acumulativa (CUSUM), que possibilitam o monitoramento do processo da irrigação e o índice de capacidade do processo (Cp), que determina o quanto o processo atende às especificações exigidas; neste caso, as classificações de uniformidade. Sendo assim, a pesquisa teve como objetivo avaliar o processo da irrigação localizada utilizando o controle estatístico de qualidade. O trabalho foi dividido em três artigos, com os objetivos específicos de avaliar os espaçamentos entre microaspersores; a influência do uso da energia solar fotovoltaica no bombeamento da água na uniformidade de distribuição na irrigação por microaspersão; e a influência da declividade e do uso de fertilizantes na uniformidade da irrigação por gotejamento. Os ensaios de irrigação foram realizados em laboratório, com menor influência de fatores climáticos. Em relação à microaspersão, os menores espaçamentos apresentaram as maiores uniformidades de distribuição e o uso de um sistema de armazenamento de energia quando utilizada a energia solar fotovoltaica para bombeamento de água diminui as variabilidades da uniformidade. Para o gotejamento, as uniformidades mais elevadas e com maior controle do processo foram para os tratamentos realizados com água tratada e o terreno em nível. Para a irrigação localizada, os gráficos de controle MMEP são mais adequados para diagnosticar pequenas variações e o de Shewhart para diagnosticar variações elevadas. O aumento do Cp é diretamente proporcional aos valores médios de CUC e CUD. As técnicas do CEP foram adequadas para avaliar a uniformidade de distribuição da irrigação localizada. No esforço de racionalizar o uso de água e nutrientes e aumentar a uniformidade de distribuição na irrigação localizada, o uso de técnicas de controle estatístico de qualidade do processo são importantes para o monitoramento adequado do processo e o consequente aumento de produtividade agrícola

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michael_ S A.pdf: 2204905 bytes, checksum: 95f172e9117213f43a2e88631cfe2b2b (MD5) Previous issue date: 2016-02-11 / Poultry farming has increased and so does the amount of residues from producing areas with poultry litter and dead broilers, consequently, there is a major environmental problem for the poultry industry. Poultry litter, rich in organic matter, commonly applied on soil without treatment, acidifies it by releasing hydrogen ions since it stabilizes organic matter and also because it is a nitrogen fertilizer. Therefore, other applications for poultry litter are needed and should be studied, as for example, its use for power generation by anaerobic digestion. This process is attractive for the sector by treating waste and generating biogas that may replace the energy used in poultry. There is, however, an environmental restriction to this system because it requires a large amount of water to hydrolyze poultry litter. Therefore, this study has evaluated the anaerobic digestion of poultry litter in a digester built with glass fiber boxes whose total volume was 40.0 m3. There was a system of effluent reuse from the digester to dilute its next feeding and reduce water consumption during this process. The effluent was reused with its recirculation at the feeding moment with a motor pump, in a semi-continuous system (once a day). The anaerobic digestion has been stabilized at the organic feeding charges of 0.5 and 1.0 kg total volatile solids by m3 digester, so, the evaluations 1 and 2 were created, respectively. There was a hydraulic retention time of 10 days for both evaluations. The stabilization process occurred by Shewhart charts while the process analysis occurred by the process capacity and operational energy viability of the system indexes. At the evaluation number 2, the process was capable and viable for power operations, whose energy production as methane was 4.41 times superior to the electric energy consumed on operations of the treating system, 0.0182 m3 methane kg-1 VTS-1added. The produced effluent was not characterized as an adequate biofertilizer for crop yield because it showed small amounts of nutrients content. On the other hand, the sludge is available as organic manure since a great amount of nutrients has sedimented on the bottom of the digester. At the final period, after evaluation number 2, the digester and motor pump did not present any adequate feeding flux due to the large content of solids in the effluent; so, it was not possible to operate the digester. However, pH (close to 7.00) and the ratio between volatile acidity and total alkalinity of the effluent (below 0.3) at the final period indicated that anaerobic digestion showed some potential to be continued. This fact highlights the importance of other studies about dilution of poultry litter mechanism on the effluent of digester / O crescimento da produção de frangos tem concentrado resíduos nas regiões produtoras, cama de aviário e aves mortas, gerando um grande problema ambiental para a indústria avícola. A cama de aviário, rica em matéria orgânica, comumente aplicada no solo sem tratamento, acidifica o mesmo por liberar íons de hidrogênio ao estabilizar sua matéria orgânica e por ser um fertilizante nitrogenado. Portanto, outras aplicações para a cama de aviário são necessárias e devem ser estudadas, como o seu uso para geração de energia pela biodigestão anaeróbia. Este processo é um atrativo para o setor por tratar o resíduo e gerar biogás que pode substituir a energia usada na criação dos frangos. Existe, porém, um entrave ambiental neste sistema por necessitar de grande quantidade de água para hidrolisar a cama de aviário. Por isso, esse trabalho avaliou a biodigestão anaeróbia da cama de aviário em um biodigestor construído com caixas de fibra de vidro no volume total de 40 m3 com sistema de reutilização do digestato do biodigestor na diluição da próxima alimentação, para reduzir o consumo de água no processo. O digestato foi reutilizado pela recirculação do mesmo no momento da alimentação do biodigestor com uma motobomba, em sistema semi-contínuo (uma vez ao dia). A biodigestão anaeróbia foi estabilizada nas cargas orgânicas de alimentação de 0,5 e 1,0 kg sólidos totais voláteis por m3 de biodigestor, para a construção das avaliações 1 e 2, respectivamente. O tempo de retenção hidráulica foi de 10 dias para as duas avaliações. A estabilização procedeu-se pelo gráfico de Shewhart e a análise do processo pelo índice de capacidade do processo e pelo índice de viabilidade energética operacional do sistema. Na avaliação 2, o processo se apresentou como capaz e viável nas operações energéticas, com produção de energia na forma de metano 4,41 vezes maior que a energia elétrica gasta nas operações do sistema de tratamento, sendo 0,0182 m3 metano kg-1 STV-1adicionados. O digestato produzido não se caracterizou como biofertilizante adequado para as culturas por ter pequeno teor de nutrientes. Porém, o lodo é aplicável como adubo orgânico devido à grande parte dos nutrientes ter sedimentado no biodigestor. No período final, após a avaliação 2, o biodigestor e a motobomba não apresentaram mais fluxo de alimentação devido à quantidade de sólidos no digestato e por este motivo, não se conseguiu mais operar o biodigestor. No entanto, o pH (próximo a 7,00) e a relação entre a acidez volátil e a alcalinidade total do digestato (abaixo de 0,3) no período final indicavam que a biodigestão anaeróbia tinha potencial para ser continuada. Tal fato ressalta a importância de outros estudos sobre mecanismos de diluição da cama de aviário no afluente do biodigestor.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michael_ S A.pdf: 2204905 bytes, checksum: 95f172e9117213f43a2e88631cfe2b2b (MD5) Previous issue date: 2016-02-11 / Poultry farming has increased and so does the amount of residues from producing areas with poultry litter and dead broilers, consequently, there is a major environmental problem for the poultry industry. Poultry litter, rich in organic matter, commonly applied on soil without treatment, acidifies it by releasing hydrogen ions since it stabilizes organic matter and also because it is a nitrogen fertilizer. Therefore, other applications for poultry litter are needed and should be studied, as for example, its use for power generation by anaerobic digestion. This process is attractive for the sector by treating waste and generating biogas that may replace the energy used in poultry. There is, however, an environmental restriction to this system because it requires a large amount of water to hydrolyze poultry litter. Therefore, this study has evaluated the anaerobic digestion of poultry litter in a digester built with glass fiber boxes whose total volume was 40.0 m3. There was a system of effluent reuse from the digester to dilute its next feeding and reduce water consumption during this process. The effluent was reused with its recirculation at the feeding moment with a motor pump, in a semi-continuous system (once a day). The anaerobic digestion has been stabilized at the organic feeding charges of 0.5 and 1.0 kg total volatile solids by m3 digester, so, the evaluations 1 and 2 were created, respectively. There was a hydraulic retention time of 10 days for both evaluations. The stabilization process occurred by Shewhart charts while the process analysis occurred by the process capacity and operational energy viability of the system indexes. At the evaluation number 2, the process was capable and viable for power operations, whose energy production as methane was 4.41 times superior to the electric energy consumed on operations of the treating system, 0.0182 m3 methane kg-1 VTS-1added. The produced effluent was not characterized as an adequate biofertilizer for crop yield because it showed small amounts of nutrients content. On the other hand, the sludge is available as organic manure since a great amount of nutrients has sedimented on the bottom of the digester. At the final period, after evaluation number 2, the digester and motor pump did not present any adequate feeding flux due to the large content of solids in the effluent; so, it was not possible to operate the digester. However, pH (close to 7.00) and the ratio between volatile acidity and total alkalinity of the effluent (below 0.3) at the final period indicated that anaerobic digestion showed some potential to be continued. This fact highlights the importance of other studies about dilution of poultry litter mechanism on the effluent of digester / O crescimento da produção de frangos tem concentrado resíduos nas regiões produtoras, cama de aviário e aves mortas, gerando um grande problema ambiental para a indústria avícola. A cama de aviário, rica em matéria orgânica, comumente aplicada no solo sem tratamento, acidifica o mesmo por liberar íons de hidrogênio ao estabilizar sua matéria orgânica e por ser um fertilizante nitrogenado. Portanto, outras aplicações para a cama de aviário são necessárias e devem ser estudadas, como o seu uso para geração de energia pela biodigestão anaeróbia. Este processo é um atrativo para o setor por tratar o resíduo e gerar biogás que pode substituir a energia usada na criação dos frangos. Existe, porém, um entrave ambiental neste sistema por necessitar de grande quantidade de água para hidrolisar a cama de aviário. Por isso, esse trabalho avaliou a biodigestão anaeróbia da cama de aviário em um biodigestor construído com caixas de fibra de vidro no volume total de 40 m3 com sistema de reutilização do digestato do biodigestor na diluição da próxima alimentação, para reduzir o consumo de água no processo. O digestato foi reutilizado pela recirculação do mesmo no momento da alimentação do biodigestor com uma motobomba, em sistema semi-contínuo (uma vez ao dia). A biodigestão anaeróbia foi estabilizada nas cargas orgânicas de alimentação de 0,5 e 1,0 kg sólidos totais voláteis por m3 de biodigestor, para a construção das avaliações 1 e 2, respectivamente. O tempo de retenção hidráulica foi de 10 dias para as duas avaliações. A estabilização procedeu-se pelo gráfico de Shewhart e a análise do processo pelo índice de capacidade do processo e pelo índice de viabilidade energética operacional do sistema. Na avaliação 2, o processo se apresentou como capaz e viável nas operações energéticas, com produção de energia na forma de metano 4,41 vezes maior que a energia elétrica gasta nas operações do sistema de tratamento, sendo 0,0182 m3 metano kg-1 STV-1adicionados. O digestato produzido não se caracterizou como biofertilizante adequado para as culturas por ter pequeno teor de nutrientes. Porém, o lodo é aplicável como adubo orgânico devido à grande parte dos nutrientes ter sedimentado no biodigestor. No período final, após a avaliação 2, o biodigestor e a motobomba não apresentaram mais fluxo de alimentação devido à quantidade de sólidos no digestato e por este motivo, não se conseguiu mais operar o biodigestor. No entanto, o pH (próximo a 7,00) e a relação entre a acidez volátil e a alcalinidade total do digestato (abaixo de 0,3) no período final indicavam que a biodigestão anaeróbia tinha potencial para ser continuada. Tal fato ressalta a importância de outros estudos sobre mecanismos de diluição da cama de aviário no afluente do biodigestor.