A atividade mineradora causa alterações na superfície, as quais influenciam a perda de água para atmosfera. Antes da instalação das cavas de mineração, há uma perda natural de água (evapotranspiração) da superfície. Com o aprofundamento da cava, essa área se torna uma lagoa, devido à surgência de água na cava proveniente do aquífero, e a evapotranspiração é alterada para evaporação. A quantificação da alteração no balanço hídrico devido às cavas é importante para se avaliar o impacto da mineração nos estoques hídricos subterrâneos e auxiliar no licenciamento e programas de recuperação de áreas degradadas pelas cavas. Este trabalho tem como objetivo quantificar experimentalmente as modificações nas variáveis do balanço hídrico; fornecer uma ferramenta de previsão das perdas evaporativas para o licenciamento ambiental em cavas de mineração e valorar economicamente o impacto dessa perda nas reservas hídricas subterrâneas. Para isso, foi utilizado um experimento composto por um lisímetro de drenagem com nível constante contendo solo argiloso (lis-arg) e outro arenoso (lis-aren), um tanque de evaporação com nível constante enterrado no solo (tenc), tanque de 20 m2 e o método de Penman-Monteith FAO-56. O monitoramento dos lisímetros foi feito durante 56 meses. Considerando períodos de quatro meses e fazendo a variação de armazenamento de água nos lisímetros igual a zero, conclui-se que a evapotranspiração da grama batatais nos lisímetros foi inferior a evaporação dos tanques e a evapotranspiração estimada pelo método padrão de Penman-Monteith FAO-56. A taxa de cobertura vegetal na área dos lisímetros que no inverno apresentava baixos índices, 50% da superfície evaporante, e a estimativa do saldo de radiação adotada pela FAO-56 que superestima o valor são as causas. A evapotranspiração do lisímetro com solo arenoso atinge uma relação unitária com a metodologia da FAO-56 quando se muda a forma de estimar o saldo de radiação, adotando este como 48% da irradiância solar global e apenas no período de novembro a fevereiro (exceto março a junho de 2015). A drenagem dos lisímetros com solo argiloso e com solo arenoso apresentaram valores semelhantes, e ambos foram em média 50% da precipitação. Para a fase de licenciamento ambiental de cavas de mineração a relação linear 0,9ND, sendo ND o número de dias após o surgimento da área alagada na cava, pode ser utilizado para prever a lamina de água perdida do armazenamento subterrâneo para a atmosfera. A relação citada foi obtida em uma superfície gramada com solo arenoso e outra de água livre num clima tropical úmido, com baixa deficiência hídrica no inverno, e com uma evapotranspiração média de 3,3 mm/dia. Durante o licenciamento ambiental essa metodologia pode prever impactos (perdas evaporativas) devido à instalação e aumento das cavas de mineração. Nos programas de recuperação de áreas degradadas o impacto nos recursos hídricos subterrâneos devido à mudança de superfície feito durante a atividade minerária pode ser quantificado com essa simples relação (0,9ND). O método requer apenas a medição da área convertida em superfície de água livre, para isto podem ser usadas imagens de satélite e a relação acima descrita. Aplicou-se o método nas cavas de mineração de areia na bacia hidrográfica do Paraíba do Sul e em Campo Grande – MS. O incremento de evaporação (0,9ND) aliado com o valor cobrado de R$ 0,02/m3 e a área alagada das cavas permitiram quantificar economicamente o valor do impacto. / The mining activity causes changes in the surface, which influence water loss to the atmosphere. Before installation of the pit mining, there is a natural water loss (evapotranspiration) of the surface. With the deepening of the pit, the area becomes a pond due to water upwelling in the pit from the aquifer, and evapotranspiration is changed to evaporation. The quantification of the change in water balance due to the pit is important to assess the impact of mining on groundwater reserves, and assist in licensing and degraded areas recovery programs for pits. This study aims: experimentally quantify the changes in the variables of the water balance; provide a predictive tool of evaporative losses for environmental licensing in mining pits and economically valuate the impact of that loss on groundwater reserves. For this, we used an experiment consisting of a drainage lysimeter with constant water table containing clay soil (lys-clay) and other sandy (lys-sand), an evaporation tank with constant water level buried in the ground, 20 m2 tank and the Penman-Monteith FAO-56. The monitoring of lysimeters was made for 56 months. Considering four-month periods and making the lysimeters water storage variation equal to zero, it is concluded that the evapotranspiration bahia grass in the lysimeters was less evaporation tanks and evapotranspiration estimated by the standard method of Penman-Monteith FAO-56. The vegetation coverage rate in the area of lysimeters in winter had lower rates, 50% of the evaporating surface, and estimate the net radiation adopted by the FAO-56 that overestimates the value are the causes. Evapotranspiration the lysimeter with sandy soil reaches a unitary relationship with the FAO-56 methodology when using it changes the way of estimating the net radiation, adopting the net radiation as 48% of global solar irradiance and only in the period from November to February (except March-June 2015). The drainage lysimeters with clay soil and sandy soil were very similar, and both were on average 50% of the rainfall. For environmental licensing phase mining pits 0.9ND the linear relationship being ND the number of days after the onset of the open water area in the pit, it can be used to predict water lost groundwater blade to the atmosphere. The above ratio was obtained in a grassy area with sandy soil and other free water in a humid tropical climate, with low water deficiency in the winter, with an average evapotranspiration of 3.3 mm/day. During the environmental licensing this methodology can predict impacts (evaporative losses) due to installation and increased mining pits. In degraded areas recovery programs the impact on underground water resources due to surface changes made during the mining activity can be quantified with this simple relationship (0.9ND). The method requires only the measurement area converted into free water surface, it can be used for satellite images and the above-described relationship. It was used the method in sand mining pits in the watershed of the Paraíba do Sul and city Campo Grande - MS. The increase evaporation (0.9ND) allied with the charge of R$ 0.02/ m3 and the area flooded the pits allowed economically quantify the value of impact.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-11-13T12:01:11Z No. of bitstreams: 1 Anthony Epifanio Alves.pdf: 2012999 bytes, checksum: e8432338caf782f517c26f573829762b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-13T12:01:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anthony Epifanio Alves.pdf: 2012999 bytes, checksum: e8432338caf782f517c26f573829762b (MD5) Previous issue date: 2017-08-11 / The success of the fish farming activity requires a demand for fry production that supports the development of the sector. However, production methods can cause damage to the environment by making waste available. The increase of the aquaculture activity in the reservoirs has contributed to the increase of the nutrient supply, among them nitrogen and phosphorus. In addition to the addition of nutrients, the crops also release into the body water rejects drugs, such as antibiotics, antifungals and hormones. Sediment is one of the most important compartments when assessing the degree of contamination in aquatic ecosystems, considering their ability to accumulate organic and inorganic compounds over time, as well as, under certain conditions, to make such contaminants available again medium. The environmental impacts and toxicity generated by aquaculture activities in the São Francisco sub-region, especially in excavated tanks, are little known. In this way, the present work generated knowledge about the impacts of this production system, subsidizing information for the improvement of the environmental management of the fish farming activity. The study area consists of three tuna production tanks and the body of the Itaparica reservoir, located in Itacuruba, semi-arid region of Pernambuco. The toxicity of the sediment of the nile tilapia fingerlings (Oreochromis nilotic) and of the receiving body and of two compounds of higher use in the production of fingerlings, the masculine hormone 17α-methyltestosterone, and the antibiotic oxytetracycline were evaluated. Sediment and water nutrients as well as sediment granulometry were quantified. As test organisms, the amphipod Hyalella azteca (Saussure, 1858) and the crustacean Daphnia similis (Richard, 1894) were used. The nutrients present in the sediment, showed values within the recommended by the legislation Conama 454/12. The granulometric fractions exhibited a higher percentage of sand at most sampling points. The ecotoxicological tests with the integral sediment of the culture tanks and the Itaparica reservoir, using the test organism Hyalella azteca, did not show an acute effect in the organisms, however a chronic effect was observed in the exposure of the organisms for 240 hours at points T1, T2 and reservoir. Ecotoxicological tests on sediment elutriate using Daphnia similis exhibited acute toxicity for two sample points T2 and T3 on organisms exposure for 48 hours. The hormone 17α-methyltestosterone, caused toxicity to Daphnia similis (EC50; 48h = 7.62 μg L-1,) and Hyalella azteca (EC50; 240h = 0.03 μg L-1). The antibiotic oxytetracycline showed no toxicity at the concentrations tested for the two test organisms. The results demonstrate that the activity causes significant disturbances to the environment and that they must be monitored to avoid that environmental impacts on water quality may represent a barrier to the growth of the sector in the region. / O sucesso da atividade de piscicultura requer uma demanda de produção de alevinos que supra o desenvolvimento do setor. No entanto, os métodos de produção podem acarretar danos ao ambiente através da disponibilização dos resíduos gerados. O aumento da atividade aquícola nos reservatórios vem contribuindo para o aumento do aporte de nutrientes, entre eles nitrogênio e fósforo. Somados ao acréscimo de nutrientes, os cultivos também lançam ao corpo hídrico rejeitos fármacos, como antibióticos, antifúngicos e hormônios. O sedimento é um dos compartimentos mais importantes quando se deseja avaliar o grau de contaminação nos ecossistemas aquáticos, tendo em vista sua capacidade de acumular compostos orgânicos e inorgânicos ao longo do tempo, assim como, em determinadas condições, voltar a disponibilizar tais contaminantes para o meio. Os impactos ambientais e toxicidade gerado pelas atividades aquícolas na região do submédio São Francisco, sobretudo em tanques escavados são pouco conhecidos. Deste modo, o presente trabalho gerou conhecimento sobre os impactos desse sistema de produção, subsidiando informações para a melhoria do gerenciamento ambiental da atividade de piscicultura. A área de estudo consiste em três tanques de produção de alevinos e no corpo do reservatório de Itaparica, localizado no município de Itacuruba, semiárido de Pernambuco. Foi avaliado a toxicidade do sedimento dos tanques de cultivo de alevinos de tilápia do nilo (Oreochromis nilóticos) e do corpo receptor e de dois compostos fármacos de maior utilização na produção de alevinos, o hormônio masculinizante 17α-metiltestosterona, e o antibiótico oxitetraciclina. Os nutrientes do sedimento e da água, assim como a granulometria do sedimento foram quantificados. Como organismos teste se utilizou o anfípoda Hyalella azteca (Saussure, 1858) e o crustácea Daphnia similis (Richard, 1894). Os nutrientes presentes no sedimento, exibiu valores dentro do recomendado pela legislação Conama 454/12. As frações granulométricas exibiram um maior percentual de areia na maioria dos pontos amostrais. Os testes ecotoxicológicos com o sedimento integral dos tanques de cultivo e do reservatório de Itaparica, utilizando o organismo teste Hyalella azteca, não exibiu efeito agudo nos organismos, contudo foi observado efeito crônico na exposição dos organismos por 240 horas nos pontos T1, T2 e reservatório. Os testes ecotoxicológicos no elutriato do sedimento utilizando Daphnia similis exibiu toxicidade aguda para dois pontos amostrais T2 e T3 na exposição dos organismos por 48 horas. O hormônio 17α-metiltestosterona, causou toxicidade a Daphnia similis (CE50;48h = 7.62 μg L-1,) e a Hyalella azteca (CE50;240h = 0,03 μg L-1). O antibiótico oxitetraciclina não exibiu toxicidade nas concentrações testadas para os dois organismos teste. Os resultados demonstram que a atividade causa perturbações significativas ao ambiente e que devem ser monitoradas para evitar que impactos ambientais na qualidade da água possam representar uma barreira para o crescimento do setor na região.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bastiao.pdf: 203033 bytes, checksum: 121c5a44b29e7962713e905daf69df76 (MD5) Previous issue date: 2009-05-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The first time grow out and managing freshwater silver croaker, Plagioscion squamossimus, in cage culture was carried out from January to December 2008 near the confluence of Rio Negro and Rio Solimões on the margin of Catalão Island near Manaus, Amazonas, Brazil. A total of 130 silver croakers were captured on site and stocked in three culture cages, measuring 3 x 2 x 2m with a density of 3.6 fishes/m³. The first year mortality of captive fishes was 10.7%, while the initial stock had a mean size of 29.5 cm SL and weighed 536 g; the final mean size of 34.8 cm SL and weighed 812 g were obtained from 82 fish. Sex dimorphism was found in silver croakers during maturation. Pelvic and anal fins of female turned into bright pink and emitted distinct clicking sound from that of croaking in males. Sex ratio was two females for one male, but fishes greater than 37 cm SL were all females. Gonad Somatic Index was highest in February with an estimate fecundity of 243 thousand eggs for females 35cm. Results of the study constituted a technical basis for silver croaker cage culture, which can be put in practice for rural communities and a new strategy for aquaculture in the Amazon. / O primeiro estudo de cultivo e manejo de matrizes de pescada-branca (Plagioscion squamosissimus) em tanque-rede foi realizado na confluência das águas do rio Negro e Solimões na ilha do Catalão no período de janeiro a dezembro de 2008. Foram capturadas 130 pescadas selvagens nos arredores do experimento e estocadas em três tanques-rede com dimensões de 3x2x2m com densidade de 3,6 peixes/m³. Em um ano de cultivo houve apenas 10,7% de mortalidade, sendo o comprimento médio inicial de 29,5 cm (CP) e peso de 536g. Os peixes atingiram um comprimento médio final de 34,8 cm (CP) e peso de 812g em um lote de 82 matrizes. As pescadas-brancas apresentaram dimorfismo sexual durante a época reprodutiva, onde nas fêmeas as nadadeiras anais e pélvicas eram rosadas e uma produção de som diferenciado entre os dois sexos. A proporção sexual foi de duas fêmeas por macho, sendo comprimentos maiores que 37 cm atingidos por fêmeas. O período de maturidade baseado RGS apresentou o pico no mês de fevereiro. A fecundidade foi estimada em 243 mil ovos por fêmeas de 35 cm. Estes resultados constituem as bases técnicas para o cultivo de pescada-branca em tanque-rede com o intuito para implantação nas comunidades ribeirinhas como uma estratégia alternativa econômica na Amazônia Ocidental.

Das pragas que afetam as lavouras canavieiras, as plantas daninhas representam o maior grupo, apontando o setor de herbicidas como o que mais cresce no mercado de agrotóxicos. O surgimento de daninhas resistentes e a intenção de melhora no controle têm feito com que agricultores pratiquem técnicas de mistura de tanque na aplicação de herbicidas, modalidade não prevista na legislação brasileira e alvo de discussões no cenário nacional. As misturas de tanque podem gerar economia na aplicação, porém pouco se sabe se esta associação de moléculas é sinérgica ou antagônica ao comportamento individual dos agrotóxicos no ambiente. Portanto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar o comportamento dos herbicidas ametrina e glifosato aplicados em associação no solo Argissolo Vermelho (PV) de cultivo de cana-de-açúcar. Para isto, foram realizados experimentos com base nas normas OECD, da série de testes de produtos químicos, 307 (biodegradação em solos), 217 (atividade microbiana em solos) e 106 (Sorção/Dessorção em solos). Para os testes, considerou-se a dose máxima de campo (DMC) de 2,88 Kg i.a ha-1 para o glifosato e 3 Kg i.a ha-1 para a ametrina. Os testes de biodegradação e de sorção/dessorção individuais foram realizados com 14C-glifosato e 14C-ametrina, e nas misturas 14C-glifosato + ametrina (não radiomarcada) e 14C-ametrina + glifosato (não radiomarcado). Os experimentos de atividade microbiana foram realizados com herbicidas não radiomarcados e com 14C-glicose. O experimento de biodegradação apresentou resultados de meia-vida de mineralização (t1/2) do glifosato no solo de 55 dias para o produto aplicado sem mistura com ametrina e de 119 dias para a mistura de glifosato+ametrina, não sendo possível a determinação da DT50 (meia-vida no solo) a partir da porção extraível. A ametrina apresentou meia-vida de mineralização de aproximadamente 180 dias quando aplicada sozinha e de 243 dias quando misturada com glifosato, porém a DT50 foi de 15 dias para a mistura e 20 dias para a molécula aplicada isoladamente. No experimento de atividade microbiana, a ametrina mostrou efeitos adversos nas menores doses, amenizados pela mistura da molécula com o glifosato. O glifosato estimulou a atividade microbiana do solo, porém quando aplicado com ametrina teve este efeito reduzido. Nos experimentos de sorção o glifosato apresentou Koc elevado, sendo este significativamente aumentado no tratamento de glifosato em mistura com ametrina. A sorção da ametrina foi baixa, porém na associação com o glifosato foi observado aumento significativo de Kd. A dessorção do glifosato e do glifosato em mistura com ametrina foi baixa e não houve diferenças entre os tratamentos, porém a dessorção da ametrina foi diminuída no tratamento associado ao glifosato. Conclui-se que a associação dos herbicidas ametrina e glifosato influencia o comportamento individual das moléculas no solo, porém de forma positiva para a ametrina e pouco significativa para o glifosato / Of all plagues that impact sugarcane production, weeds represent the largest group, indicating the sector of herbicides as the largest growing market among the pesticides. The emergence of resistant weeds and the intention to improve their control have led farmers to mix pesticides in tank for application, a technique not stated in Brazilian law that generates discussion at national level. The tank mixtures may promotes cost savings during applications, but little is known whether this association of molecules has a synergistic or antagonistic effect for the individual pesticides behavior in the environment. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the behavior of the herbicides glyphosate and ametryn applied in association in an Ultisol (PV) soil from sugarcane cultivation. For this, were set 3 experiments, conducted according the OECD guidelines for testing chemicals: 307 (aerobic transformation in soils), 217 (microorganisms and carbon transformation) and 106 (sorption/desorption in soils). The doses of herbicides for all tests were set according to the maximum doses at field conditions, being 2,88 Kg a.i ha-1 for glyphosate and 3 Kg a.i ha-1 for ametryn. The testes of biodegradation and sorption/desorption were performed using ametryn and glyphosate 14C radiolabeled, and for the mix treatment were used the radiolabeled herbicide plus the other herbicide not radiolabeled. The test of carbon transformation by microorganisms was performed with non-radiolabeled herbicides and 14C-glucose. The biodegradation experiment showed results of mineralization half-life in soil (t1/2) of 55 and 119 days for glyphosate and glyphosate plus ametryn respectively. Ametryn showed a t1/2 of 180 days when applied alone in the soil, increasing to 243 days when mixed with glyphosate. for the DT50 (half-life in soil), the ametryn without glyphosate showed a DT50 of 20 days, and this half-life decreased to 15 days for the ametryn with glyphosate. It was not possible to determinate the DT50 on the extractable portion of glyphosate radiolabeled experiments. In the carbon transformation experiment the results for ametryn alone evidenced adverse effects at lower doses, softened when mixing it with glyphosate. On the other hand, glyphosate stimulated the microorganism\'s activity when applied without ametryn, and when mixed showed a small decrease in the activity rate. The sorption of glyphosate demonstrated high values for Koc coefficient, being smoothly bigger in the treatment of glyphosate mixed with ametryn. Regarding ametryn, its sorption showed lower levels of Koc, but when applied in association to glyphosate the rate increased significantly. The glyphosate desorption was little, and mixing it with ametryn didn\'t show differences. On the other hand, the ametryn desorption was lower at the treatment with glyphosate mixed. The main conclusion of this study is that the association of herbicides ametryn and glyphosate has influence on the individual behavior of the molecules on Ultisol soil, but positively for ametryn and negligible for glyphosate.

A transferência de gases através da interface ar-água em escoamentos turbulentos é um processo importante para diferentes sistemas ambientais. Para avançar no entendimento dos princípios básicos envolvidos no fenômeno é necessária a utilização de técnicas e aparatos experimentais adequados. Neste estudo, foi realizada simulação numérica e experimentos em tanque de uma e duas grades oscilantes. Para a configuração de duas grades, dados experimentais foram comparados com soluções analíticas, obtendo-se boa concordância. Quatro quantidades foram analisadas: energia cinética turbulenta, taxa de dissipação de energia, viscosidade turbulenta e escala de comprimento. Na configuração de uma grade oscilante, foram realizadas medidas de concentração através da utilização de micro sonda de oxigênio. Adicionalmente, foram realizadas medidas concomitantes de velocidade e concentração, próximas à interface, utilizando, respectivamente, as técnicas particle image velocimetry (PIV) e laser induced fluorescence (LIF). O uso combinado das técnicas PIV e LIF permite a obtenção direta do fluxo de massa através da interface ar-água. Os resultados qualitativos e quantitativos devem servir de auxílio para direcionar futuros desenvolvimentos na área. / Gas transfer across the air-water interface in turbulent flows is an important process for many environmental systems. To improve the understanding of the basic principles involved in this phenomenon it is necessary to use suitable apparatus and experimental techniques. In this study, experiments and numerical simulation were conducted in a tank with one and two oscillating grids. In the two-grids configuration, experimental data were compared with analytical solutions, obtaining good agreement. Four quantities have been evaluated: turbulent kinetic energy, dissipation rate, eddy viscosity, and length scale. In the one-grid configuration, a microprobe has been used for measurements of oxygen concentration. In addition, the velocity and concentration fields near the interface were measured simultaneously using the combined particle image velocimetry (PIV) - laser induced fluorescence (LIF) technique. With the combined PIV-LIF technique, the total mass flux across the air-water interface could be obtained directly. The qualitative and quantitative results should help guide future work at the subject.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle de absorção ativa de ondas como parte integrante da implementação de um novo tanque de ensaios de estruturas oceânicas na Universidade de São Paulo. O tanque é equipado com 148 geradores de onda dispostos em todo o seu perímetro para propiciar a geração de ondas em quaisquer direções. O método de absorção de ondas implementado é baseado em filtros digitais utilizando como realimentação hidrodinâmica a leitura de sensores de nível solidários ao gerador de ondas. Foram estudados filtro recursivos e não recursivos, unidimensionais e bidimensionais. Também é apresentado um método para a análise da estabilidade do sistema de controle em malha fechada. Para avaliar o desempenho do sistema de controle de absorção foi executada uma série de experimentos com ondas regulares com direção de propagação normal ao gerador de ondas e algumas direções oblíquas. Também foram executados ensaios com ondas irregulares na direção de propagação normal ao gerador de ondas. O coeficiente de reflexão experimental obtido apresentou boa aderência aos valores teóricos, apresentado um máximo de 5,61% para um ângulo de incidência entre 0 e 45 graus na faixa de frequência de operação do tanque. Nos ensaios com ondas oblíquas foi observado o aparecimento de uma ressonância lateral de ondas com frequência mais alta que a da onda gerada, o que impossibilitou a execução de ensaios de longa duração de ondas com ângulo de incidência diferente de 0 grau. No final são apresentadas sugestões para a correção deste problema. / This work presents the development of a control system for active absorption of waves as part of the implementation of a new test tank of ocean structures at the University of São Paulo. The tank is equipped with 148 wave generators disposed around its perimeter to allow the generation of waves in all directions. The implemented method of wave absorption is based on digital filters with hydrodynamic feedback given by level sensors solidary to the wave generator. Were studied recursive and non-recursive, one-dimensional and two-dimensional filters. A method for stability analysis of the closed loop control system it is also presented. To evaluate the performance of the absorption control system, a series of experiments was performed considering regular waves with propagation direction normal to the wave generator and some oblique directions. Were also performed tests with irregular waves with propagation direction normal to the wave generator. The experimental reflection coefficient obtained showed good adherence to the theoretical values, presenting a maximum of 5.61% for an angle of incidence between 0o to 45o in the frequency range of operation of the tank. In tests with oblique waves was observed the appearance of a lateral wave resonance with highest frequency of the generated wave, prohibiting the accomplishment of long term experiments of waves with different incidence angle of 0o. At the end it is made suggestions to correct this problem.

Um regime ou fluxo turbulento pode ser definido simplificadamente como uma forma de escoamento no qual o movimento de um fluido ocorre de forma aparentemente aleatória. A natureza caótica desse tipo de regime não possibilita que o problema seja abordado de modo determinístico, consequentemente, não pode ser descrito através de expressões analíticas para descrever seu campo de velocidades. Apesar de ser impossível estudar o movimento de cada partícula, pode-se visualizar o problema de forma macroscópica. Utilizando-se de simplificações e generalizações pode-se fazer uso de estudos numéricos em uma tentativa de encontrar uma face determinística do fenômeno, como por exemplo, verificação da isotropia e homogeneidade. A turbulência com estas características é um regime em que as componentes da velocidade no espaço e as velocidades em diferentes pontos do escoamento apresentam parâmetros estatísticos semelhantes. Tais condições não existem na prática, mas pode-se construir equipamentos que produzem escoamentos que se aproximam desta condição. Este trabalho consistiu na verificação das condições de turbulência isotrópica e homogênea em um tanque de grade oscilante. Foi utilizado o método de trilhagem de partículas por fotografia estereoscópica, PIV (particle imaging velocimeter), para observar e quantificar a turbulência gerada. Observou-se a turbulência gerada por 8 velocidades diferentes de oscilação da grade. Os resultados mostraram que o tanque em estudo aproximou-se de condições homogêneas, porém sua isotropia não pôde ser afirmada. O tanque com grade oscilante foi eficiente na geração de turbulência, reproduzindo o fenômeno real e colaborando para o seu estudo. Também foi realizado uma análise sobre a eficácia do método de velocimetria com o uso de PIV, que mostrou ser adequado para a observação de campos de velocidades de um escoamento, com limitações quanto à região periférica da área alvo. / Turbulence or turbulent flow can be defined in a simplified way as a flow with random moviment. The chaotic behavior of this regime does not allow a deterministic approach, therefore, it can not be described by analytical formulas for the velocity field. Although it is impossible to study the movement of each particle, the problem can be studied in a macroscopic way. Simplifications and generalizations can be used in numerical studies in an attempt to find a deterministic view of the phenomenon, for example, checking the isotropy and homogeneity. The turbulence with these characteristics is a regime in which the components of velocity in space and velocity at different points of the flow have similar statistical parameters. Such conditions do not exist in practice, but equipment can be built in order to produces flow approaching the condition. This work consisted of verify the conditions of homogeneous isotropic turbulence in a tank with oscillating grid. It was used the method of particule tracking by stereoscopic photography, PIV (particle imaging velocimetry), to observe and quantifying the generated turbulence. It was observed turbulence generated by 8 different speeds of oscillation of the grid. The results showed that the tank approached homogeneous conditions, but its isotropy can not be affirmed. The tank with an oscillating grid was efficient in the generation of turbulence, reproducing a real phenomenon and contribute to its study. Analysis was also conducted on the effectiveness of velocimetry method using PIV, shown to be suitable for observation of a flow velocity field with limitations on the peripheral region of the target area.

A turbulência gerada em equipamentos de grade oscilante presta-se a uma série grande de comprovações experimentais de proposições teóricas. Isto ocorre tanto para a turbulência propriamente dita, como para os fenômenos de transporte a ela associados. Usualmente não se considera a presença de correntes preferenciais nas constatações experimentais conduzidas nesses equipamentos. Entretanto, para que as previsões teóricas possam ser definitivamente corroboradas, é preciso quantificar as correntes preferenciais e a sua forma, de modo que se possa inferir a sua influência nos fenômenos medidos. No presente estudo apresentam-se resultados da quantificação das correntes preferenciais em escoamentos gerados por grades oscilantes. / Turbulence generated by oscillating grids is used in a series of experimental procedures to support or to test theoretical proposals. This way to conduct the studies is usual for turbulence itself and also for associated transport phenomena. Usually the preferential currents are not taken into account during the experiments conducted in oscillating grids equipments. However, to definitively corroborate theoretical predictions, it is necessary to quantify the preferential currents and to determine the shape of the flow, in a way that permits to infer the effects on the measured phenomena. In the present study, results related to preferential currents generated in a stirred grid equipment are presented.

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.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-20T12:37:48Z No. of bitstreams: 1 joaquimmarioneivalamas.pdf: 2283702 bytes, checksum: 93056d52c6dd719c9495b49c1595098b (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-30T15:20:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 joaquimmarioneivalamas.pdf: 2283702 bytes, checksum: 93056d52c6dd719c9495b49c1595098b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-30T15:20:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 joaquimmarioneivalamas.pdf: 2283702 bytes, checksum: 93056d52c6dd719c9495b49c1595098b (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / A água é o recurso natural mais importante e indispensável à manutenção da vida no planeta. Nos estabelecimentos rurais ela, além de servir como bebida para os animais, também é utilizada em atividades relacionadas à ordenha e armazenamento do leite nas propriedades. Este trabalho objetivou avaliar a influência da cloração da água utilizada em 18 propriedades localizadas na Zona da Mata de Minas Gerais sobre a contagem de células somáticas (CCS) e de bactérias totais (CBT) do leite cru. Assim, avaliou-se a qualidade da água utilizada na limpeza dos tanques de expansão e implantou-se a campo, sistemas de cloração da água para verificar sua influencia na qualidade do produto armazenado. Amostras de água para análise foram coletadas das mangueiras utilizadas para lavagem dos tanques individuais e coletivos de armazenamento de leite cru granelizado. Além disso, foram coletadas amostras de leite para análise. Todas as amostras de água e de leite foram transportadas em caixas térmicas para os laboratórios de Microbiologia de alimentos e Físico-Química do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, Câmpus Rio Pomba e para o Laboratório de Qualidade do Leite (LQL) da Embrapa Gado de Leite, respectivamente. Os resultados demonstraram que todas as amostras analisadas estiveram fora dos parâmetros estabelecidos pela legislação brasileira. A cloração da água não influenciou seus parâmetros físico-químicos. Amostras cloradas de água apresentaram resultados positivos quanto à redução do Número Mais Provável (NMP) de coliformes totais e termotolerantes, entretanto, não foi observada redução significativa (p>0,05) do seu número de bactérias heterotróficas. A composição do leite não foi alterada pela cloração da água e não houve redução significativa (p>0,05) das contagens de CCS e CBT devido à cloração. Portanto, conclui-se que a água utilizada na limpeza dos tanques de expansão utilizados para armazenamento de leite cru granelizado não apresentou boa qualidade, estando em desconformidade com a legislação. Além disso, a água apresentou pouca ou nenhuma influencia sobre a qualidade do leite cru refrigerado. / The water is the resource most important and indispensable to the maintenance of life in the Earth and it is not different in the farms, once it is a drink for the animals. Its use is also important in activities related to milking. This study aimed to evaluate the influence of chlorination of the water used in 18 properties located in the Zona da Mata of Minas Gerais in the values of somatic cell count (SCC) and total bacterial count (TBC) of raw milk. We evaluated the quality of water used in the cleaning of the raw milk tanks and it was implemented in the field the water chlorination systems to verify its influence on the quality of the stored product. Samples for analysis were collected from hoses used for washing of the individual and collective storage tanks. In addition, milk samples were collected for analysis. Samples of water and milk were transported in coolers to the laboratory of IFET-RP and Milk Quality Laboratory (LQL) Embrapa, respectively. The results showed that all samples were in disagreement With the parameters established by Brazilian law, in both cases of physico-chemical and microbiological parameters. Chlorination of water had little influence on the physico-chemical parameters. Chlorinated samples showed positive results on reducing the MPN of total and thermotolerants coliforms, however it was not significant (p>0.05) in the number of heterotrophic bacteria. Milk composition was not altered by water chlorination. There was not significant reduction (p>0.05) in scores of CCS and CBT during the chlorination of water. Therefore, we concluded that the water used in cleaning legislation of bulk tank of raw milk did not present good quality and conformity with the legislation. Moreover, the water presented little or no influence on the quality of refrigerated raw milk.