Dissertations / Theses on the topic 'Turbidez'

Um dos grandes desafios para a Ciência é buscar processos metodológicos que reflitam direta ou indiretamente no ambiente, diminuindo o impacto ao meio e ao mesmo tempo, proporcionando o desenvolvimento desses processos. A água é, atualmente, um desses desafios, principalmente quanto à disponibilidade e ao padrão de qualidade microbiológico e físico-químico para consumo. Por causa desta problemática, é que o trabalho teve como objetivo utilizar sementes de moringa para redução da turbidez, por apresentar um biocoagulante que apresenta vantagens, quando se compara com os coagulantes químicos. A água foi coletada no rio Capibaribe, no município de Recife, Pernambuco, Brasil. Os parâmetros físico-químicos como pH, condutividade elétrica e turbidez foram determinados antes (pH=8,11; CE=8,35 mS/cm; turbidez=16,62 NTU) e após o tratamento. As concentrações do pó da Moringa oleífera foram 0, 50, 100, 200, 250 e 300 mg/200mL de água, relacionados com tempo de contato correspondente a 0,1, 2, 4 e 6 horas, sendo estes ajustados pelo planejamento experimental DCCR. Após os ensaios, o resultado obtido na remoção de até 100 % da turbidez foi com a concentração de 200 mg, com o tempo de sedimentação de 2 horas, comprovando a eficiência do biocoagulante presente na semente da Moringa oleífera para a clarificação da água. Antes e após os tratamentos foram determinadas turbidez, pH e condutividade elétrica. Os resultados foram analisados pela tabela ANOVA e o gráfico de Pearson que representavam respectivamente um nível de significância de 5 % e correlação entre as variáveis. Verificou-se que o tempo de sedimentação e o pH apresentou correlação de 0,63; e de turbidez com pH foi de 0,49. Os resultados observados nas fotomicrografias eletrônicas de varredura indicam melhoria da biossorvência de partículas dissolvidas.
One of the greatest challenges for science is searching for methodological processes which reflect directly or indirectly in the environment, decreasing the environmental impact and at the same time, providing the development of these processes. Water is currently one of those challenges, especially with regard to the availability and the pattern of physical-chemical and microbiological quality for consumption. Because of this problem, is that the work aims using moringa seeds to reduce turbidity, by presenting a biological coagulant that has advantages, when compared with the chemical coagulants. The water was collected in the Capibaribe River, in the municipality of Recife, Pernambuco, Brazil. The physical and chemical parameters such as pH, electrical conductivity and turbidity were determined before (pH=8 .11; CE=8.35 mS/cm; turbidez= 16.62 NTU) and after treatment. The Moringa powder oleifera were 0, 50, 100, 200, 250 and 300 mg/200mL of water, related to contact time corresponding to 0.1, 2, 4, and 6:0, which are adjusted for planning experimental CCRD. After the tests, the result obtained in the removal of up to 100 of the turbidity was with the concentration of 200 mg, with the time of sedimentation 2:0, proving the efficiency of biological coagulant present in Moringa seed oleifera for clarifying the water. Before and after the treatments were determined turbidity, pH and electrical conductivity. The results were analyzed by ANOVA table and the chart of Pearson representing respectively a significance level of 5 and correlation between variables. It was found that the time of sedimentation and pH showed correlation of 0.63; turbidity and pH was 0.49. The results observed in the electronic scanning photomicrographs indicate improvement in the particle biological sorvente dissolved.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017.
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A diálise peritoneal é um tratamento renal substitutivo cuja principal característica é a manutenção da qualidade de vida dos pacientes. Somente no Brasil, um crescente número de doentes renais é elegível para essa terapia e o grande desafio dos profissionais de saúde é a manutenção desses pacientes o maior tempo possível no tratamento. Neste estudo, propomos um Equipamento Médico-Assistencial para auxiliar aos profissionais de saúde no controle e monitoramento de marcadores negativos, como infecções e alterações biológicas, por meio da leitura e análise da turbidez do líquido dialisado. Como processo metodológico da pesquisa, a imersão no conhecimento do perfil das pessoas portadoras de insuficiência renal, em diálise peritoneal, foi necessária principalmente na avaliação da capacidade funcional desses doentes em conviver com o problema renal e tangenciá-los com recursos e mecanismos tecnológicos. As variáveis estatísticas demonstraram que, com o passar do tempo, com as limitações próprias da idade e pela condição de saúde fragilizada, muitos pacientes carecem de um apoio mais eficiente na percepção de sinais indicativos sobre a qualidade do líquido dialisado, ou a turbidez. Inferiu-se nos testes de hipótese que não há qualquer impacto da capacidade funcional face à doença renal, mesmo em casos extremos, no uso de controle eletrônico da turbidez sendo realizada por um dispositivo com as características do proposto no estudo. Os resultados obtidos com o dispositivo, comparados com os métodos de análises padrão do líquido de infusão peritoneal, demonstraram que os valores de turbidez medidas pelo equipamento proposto permitem avaliar as condições de turbidez do líquido peritoneal dialisado com maior acurácia do que o método tradicional, por percepção meramente visual. Nas análises, por meio da observação da absorbância pela técnica da espectrofotometria por emissão de luz visível, o valor de absorbância obtido para a substância de infusão peritoneal foi em torno de 0,001; já a média obtida nas análises do líquido dialisado pós terapia foi em torno de 0,17. Esses dados evidenciam a capacidade do dispositivo desenvolvido, tanto na realização dos testes in vitro quanto nos testes in vivo, cujos valores médios ficaram em 0,010 e 0,27 respectivamente. O dispositivo eletrônico desenvolvido a partir de componentes eletrônicos de fácil aquisição, e contando com mecanismos auxiliares como software de análise, base de dados para armazenamento e consulta online pela Web, compreendem um conjunto de ferramentas capazes de promover maior segurança na avaliação da turbidez do líquido peritoneal dialisado, uma análise mais precisa em seus níveis periódicos e, principalmente, a troca de informação permanente entre paciente e profissional de saúde, minimizando a demora em tomadas de decisão em saúde face à turbidez do líquido peritoneal dialisado.
Peritoneal dialysis is a substitutive renal treatment whose main characteristic is the maintenance of patients’ quality of life. In Brazil alone, a growing number of kidney patients are eligible for this therapy and the major challenge for healthcare professionals is to maintain these patients as long as possible in treatment. In this study, we propose a Medical Assistance Kit to assist health professionals in the control and monitoring of negative markers, such as infections and biological changes, by reading and analyzing the turbidity of the dialysed liquid. As a methodological process of the research, immersion in the knowledge of the profile of people with renal impairment in peritoneal dialysis was necessary mainly in the evaluation of the functional capacity of these patients to live with the renal problem and tangentiate them with technological resources and mechanisms. Statistical variables have shown that, over time, with age limitations and poor health status, many patients lack a more efficient support in the perception of indicative signals on the quality of the dialysed liquid or turbidity. We inferred hypothesis tests that there is no impact of functional capacity against renal disease, even in extreme cases, in the use of electronic turbidity control being performed by a device with the characteristics proposed in the study. The results obtained with the device, compared with the standard methods of peritoneal infusion liquid analysis, showed that the turbidity values measured by the proposed equipment allow to evaluate the turbidity conditions of the dialyzed peritoneal fluid more accurately than the traditional method, merely visual perception. In the analyzes, by observing the absorbance by the visible light emission spectrophotometry technique, the absorbance value obtained for the peritoneal infusion substance was around 0.001; the mean value obtained in the analysis of the dialysed liquid after therapy was around 0.17. These data demonstrate the ability of the device developed in both the in vitro and in vivo tests whose mean values were 0.010 and 0.27 respectively. The electronic device developed from easy-to-acquire electronic components, and having ancillary mechanisms such as analysis software, database for online storage and consultation by Web, comprise a set of tools capable of promoting greater safety in the evaluation of the turbidity of the dialyzed peritoneal fluid, a more accurate analysis in its periodic levels and, mainly, the exchange of permanent information between patient and health professional, minimizing the delay in health decision making in the face of turbidity of the peritoneal fluid dialysed.

Orientador : Prof. Dr. Jörg Wolfgang Metzger
Co-orientador : Profª. Drª. Karen Juliana do Amaral
Co-orientador : Prof. Dr. Gustavo Rafael Collere Possetti
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 04/11/2016
Inclui referências: f. 101-105
Resumo: A qualidade da água distribuída à população apresenta impactos diretos na área da saúde. Ciente disso o Ministério da Saúde (MS), mediante a Portaria 2914/11, exige que os parâmetros de controle da água potável sejam determinados dentro de um sistema de qualidade nos moldes da NBR ISO/IEC 17025. Um dos itens de maior relevância nessa norma é a determinação da incerteza de medição, pois apresenta uma informação quantitativa sobre a confiabilidade de um resultado de medição. Um dos parâmetros de controle exigidos pela portaria do MS é a turbidez, que está diretamente ligada a garantia de um processo efetivo de desinfeção da água, tanto que o MS reduziu o valor máximo permissível (VMP) de 1,0 NTU para 0,5 NTU, e em determinados casos é exigido um VMP de 0,3 NTU. Nesse contexto, este trabalho se propõe a avaliar a confiabilidade analítica da medição da turbidez a partir da determinação da incerteza de medição de 11 padrões de formazina e 5 amostras de água para consumo humano, todos analisados em 6 turbidímetros diferentes provenientes de 3 fabricantes distintos: D, C e P. Para tanto desenvolveu-se o cálculo da incerteza de medição da turbidez com base no Guia para a Expressão da Incerteza de Medição e avaliou-se a capacidade analítica e a compatibilidade metrológica de cada turbidímetro. Dessa forma, identificaram-se as principais fontes de incerteza do processo de medição da turbidez e todas as equações necessárias para a sua determinação. Adicionalmente, desenvolveu-se uma ferramenta para auxiliar no cálculo da incerteza desse parâmetro, a qual fornece um certificado de calibração para o turbidímetro avaliado e define uma faixa de operação para o sistema de tratamento de água garantindo a conformidade da água produzida por ele em relação às exigências da Portaria 2914/11 do MS. A partir do cálculo de incerteza de medição verificou-se que a fonte que mais contribui para a incerteza de medição da turbidez é a curva de calibração. As maiores incertezas expandidas entre os padrões analisados, considerando um nível de 99,73%, apresentaram um valor médio de 0,05 NTU para os equipamentos de marca C, 0,11 NTU para os equipamentos da marca D e 0,44 NTU para o equipamento da marca P. Foi possível afirmar a compatibilidade metrológica entre os equipamentos da marca D e C em praticamente todos os resultados, ressalvando somente determinações abaixo de 0,1 NTU para o equipamento D1, onde essa afirmativa se torna duvidosa. Os resultados obtidos permitem afirmar que somente os equipamentos da marca C e D apresentam resultados com a confiabilidade analítica necessária para afirmar a conformidade da água potável em relação à turbidez. Palavras-chave: Turbidez. Cálculo de incerteza de medição. Confiabilidade analítica. GUM. Compatibilidade metrológica. Nefelometria.
Abstract: The quality of water distributed to the population has direct impacts on health. Aware of this, the Ministry of Health (MS), through Ordinance 2914/11, requires that the drinking water control parameters must be determined within a quality system along the lines of ISO / IEC 17025. One of the most relevant items in this standard is the determination of measurement uncertainty, because it presents quantitative information about the reliability of a measurement result. One of the control parameters required by MS is the turbidity, which is directly linked to ensure an effective process of disinfection of the water, so that the MS reduced the maximum permissible value (VMP) of 1.0 to 0.5 NTU, and in certain cases it required a VMP of 0.3 NTU. In this context, this study aims to evaluate the analytical reliability of the measurement of turbidity from the determination of the uncertainty of measurement of 11 formazin standards and 5 samples of water for human consumption, all analyzed in 6 different turbidimeters from 3 different manufacturers: D, C and P. Therefore was developed the calculation of the turbidity measurement uncertainty based on the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement and evaluated the analytical capacity and metrological compatibility of each turbidimeter. Thus, it were identified the main sources of uncertainty of the measurement process for turbidity and all the necessary equations for their determination. In addition, it was developed a tool to assist in the calculation of the uncertainty of this parameter, which provides a calibration certificate for the assessed turbidimeter and defines an operating range for the water treatment system to ensure compliance of the produced water regarding the requirements of MS Ordinance 2914/11. From the measurement uncertainty calculation it was found that the source that most contributes to the turbidity measurement uncertainty is the calibration curve. The greatest expanded uncertainty between the standards analyzed, considering a level of 99,73%, had an average of 0.05 NTU equipment for manufacturer C, 0,11 NTU for the equipment D brand and 0.44 NTU the equipment P. It was possible to affirm metrological compatibility of the brand D equipment and C in almost all results, excepting only determinations below 0.1 NTU for D1 equipment where this statement becomes doubtful. The results allow us to affirm that only the C and D brand equipment present results with the analytical reliability required to assert the conformity of drinking water regarding turbidity. Keywords: Turbidity. Measurement uncertainty calculation. Analytical reliability. GUM. Metrological compatibility. Nephelometry.

Este estudo apresenta uma investigação experimental, através da simulação física de correntes de turbidez de baixa densidade, utilizando diferentes materiais (suspensos e dissolvidos), em diferentes proporções, com o intuito de avaliar seu comportamento geométrico (alturas de cabeça e corpo), dinâmico (velocidades de avanço da cabeça) e especialmente deposicional (distribuição granulométrica dos depósitos ao longo do canal), investigando também a capacidade de transporte dos fluxos. Além disso, foi testado o uso do sal em substituição às frações finas de sedimento na simulação de correntes de turbidez. As simulações foram realizadas nas dependências do NECOD, em um canal bidimensional de vidro, com dimensões 300 x 12,5 x 20 cm, utilizando na formação das correntes misturas com diferentes proporções de material dissolvido e/ou suspenso. Três fases de simulações foram conduzidas, cada uma com diferentes materiais compondo as misturas: a primeira composta por carvão 207 ( = 1360 kg/m³) e sal; a segunda composta por carvão 205 ( = 1190 kg/m³) e sal; e na terceira fase, misturas compostas por carvão 205 e bentonita. Cada uma destas misturas teve a massa específica composta por cinco diferentes proporções de material: 100% de carvão, 75%, 50%, 25%, 0%. Todas os ensaios tiveram a mesma massa específica (1010 kg/m³) do fluido injetado, o mesmo volume (4 litros) e a mesma vazão (6,5 litros/min). Além disso, o carvão utilizado para a composição das misturas seguiu a mesma curva granulométrica, ou seja, todas as composições tiveram a mesma granulometria. Fixando a massa específica, volume e vazão de injeção dos fluxos, foi possível analisar a influência das frações finas dos materiais que compunham as correntes de turbidez no que diz respeito à geometria, dinâmica e seus padrões de deposição. Na análise da geometria das correntes verificou-se que na medida em que mais material fino compõe o fluxo, menores são as dimensões das correntes de densidade, principalmente o corpo. No caso de correntes que têm na sua composição o sal, este desempenha papel semelhante ao material granular fino. Já nas características cinemáticas, verificou-se que quanto menor a granulometria do sedimento do fluxo, e conseqüentemente menor a velocidade de queda do mesmo, mais lenta é a sua deposição, fazendo com que a corrente desacelere mais lentamente. As correntes que utilizaram sal na sua composição foram as que mantiveram sua velocidade por distâncias maiores. Quanto aos padrões de deposição, o comportamento das correntes de turbidez geradas pelas diferentes misturas mostrou-se bastante semelhante. Os fluxos com sal dissolvido carregaram grãos mais grossos para distâncias um pouco maiores, entretanto esta diferença não chega a ser considerada significativa. Esse comportamento também é corroborado, quando se analisa a capacidade de transporte dos fluxos, que apresentaram pequenas diferenças para os dois tipos de fração fina avaliadas e quando foi ajustada a lei de degradação de tamanho de grão, que evidenciou uma pequena diferença na capacidade de transporte dos fluxos compostos por carvão/bentonita, e carvão/sal. Ainda, a comparação entre correntes de turbidez compostas por sal e diferentes tipos de carvão (com diferentes densidades) indica que, quantitativamente, os depósitos gerados pelos escoamentos formados por carvão menos denso (carvão 205) são melhores distribuídos ao longo do canal quando da presença de sal na composição da mistura. Os dados mostram que, para as correntes de baixa densidade geradas neste trabalho, é possível a substituição dos sedimentos finos por sal na simulação física de correntes de densidade, apesar das pequenas diferenças notadas nas características geométricas, dinâmicas e deposicionais. Esta substituição simplificaria as simulações físicas em escala reduzida destes fluxos, tanto na realização dos ensaios quanto na análise dos dados.
This work presents an experimental investigation of low-density turbidity currents using different proportion of suspended sediments (mineral coal and bentonite) and/or dissolved material (salt), in order to evaluate their kinematics (head velocity), geometric (head and body height) and depositional (mass and grain size distribution) behaviour as well as their capacity of transport. Beyond that, it was investigated the use of dissolved material (salt) replacing finer sediments in these flows. Hence, three sets of experiments were conducted in a bi-dimensional channel (300 x 12.5 x 20 cm) with five different sediment ratios (100% mineral coal; 75%; 50%; 25%; 0%). Three different mixtures are used in each set. Mineral coal 207 (r = 1360 kg/m³) and salt in the first one. Mineral coal 205 (r = 1190 kg/m³) and salt in the second set and then mineral coal 205 and bentonite. The bulk density (1010 kg/m³), flow rate (6.5 litre/min), grain size distribution and volume (4 litres) were kept constant in order to compare the sets. The results were evaluated regarding the flow-deposit properties. It was verified that as the finer sediment increases in the mixture, the current dimensions became thinner, especially at the body, and the flows decelerate less than the ones with coarse sediments. In terms of depositional patterns, it was detected same trends of deposition (thinning downstream) only with a slight modification of flow transport capacity for the flows contained dissolved salt (coarser grains reaching distal zones). The comparison between the first and second sets of experiments show that the deposit generated by the second set (mineral coal 205 of lower density) is better distributed along the channel only when there is salt dissolved in the mixture. The results presented here lead us to conclude that, despite the fact that there is some difference amongst the flow-deposit properties, it is possible to use salt replacing the finer portion of the sediments, which can cause a lot of simplifications of experimental procedures and further analysis as well.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação em Geografia.
Made available in DSpace on 2013-12-05T21:48:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009
O presente estudo objetivou determinar as vazões, as concentrações de sedimentos em suspensão e os valores de turbidez de modo a estimar os volumes de sedimentos em suspensão transportados em meio fluvial em três estações situadas no rio Itapocu e seu afluente, Piraí, localizados no Nordeste do Estado de Santa Catarina. Para tanto, fizeram-se necessários, além de mensurações de vazões e coletas de amostras de água em caráter mensal, análises laboratoriais. Também foram utilizados dados históricos de vazões e de pluviometria. Os resultados obtidos apresentaram vazão média de 124,77 m3/s no rio Itapocu, próximo a sua foz. As concentrações de sedimentos em suspensão variaram entre 7 mg/l e 358 mg/l, conforme as variações de vazões e de chuvas. Os valores de turbidez seguiram as alternâncias das concentrações de sedimentos em suspensão. O volume médio estimado de sedimentos em suspensão, transportado pelo rio Itapocu, foi de 1.112,28 ton/dia. This research has aimed the knowledge of the runoff, the suspension sediment concentration and the turbidity value, as estimate the suspension sediment value transported by fluvial way at two control stations located in Itapocu River and another one in its tributary river, Piraí, located in northeastern Santa Catarina. Therefore, it was necessary not only the drainage measurement and water samples gathering in monthly frequency but also laboratorial analyses. It was also used historical data and rain. The outcomes have presented a runoff average of 124,77 m3/s in Itapocu river, next to its mouth. The suspension sediment concentration has varied between 7 mg/l e 358 mg/l, according to runoff and rain range. The turbidity values have followed the suspension sediment concentration variation. The average volume estimated of the suspension sediment carried by Itapocu River, was 1.112,28 ton/day.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a potencialidade de aplicação da Flotação por Ar Dissolvido (FAD) na redução da turbidez da água do Rio Gualaxo do Norte, o qual foi poluído por, pelo menos, 40 bilhões de litros de rejeito do processamento de minério de ferro após a ruptura da barragem de rejeitos da Samarco, em novembro de 2015. Com isto, o estudo visa determinar as condições ótimas de coagulação (dosagem e pH), floculação (gradiente médio de velocidade e tempo de floculação) e taxa de reciclo (percentual de mistura água-ar dissolvido), visando obter parâmetros satisfatórios de qualidade em termos de turbidez residual e eficiência de remoção turbidez para amostras compostas por variados valores de turbidez (419 NTU, 785 NTU 1412 NTU e 3517 NTU), a fim de se simular a resposta da FAD frente a eventuais variações na concentração de sólidos na água de estudo. Dentro do universo deste estudo, foi possível demonstrar que a elevada turbidez, a baixa hidrofobicidade e a elevada densidade das partículas minerais suspensas levou à redução da capacidade de flotação das microbolhas, resultando em uma fração de material sedimentado (em média 25%). Todavia, foi constatado que, em geral, o coagulante cloreto férrico foi eficiente na remoção de sólidos via FAD, promovendo, com 18% de taxa de reciclo, turbidez residual de 49 NTU para a amostra mais turva (de turbidez inicial 3517 NTU). O coagulante natural Tanfloc SL apresentou desempenho promissor, pois foi possível a clarificação das amostras altamente turvas (com até 1412 NTU) com a aplicação de uma diminuta dosagem (2,0 mg/L) e baixa taxa de reciclo (6%), resultando em turbidez residual próxima a 59 NTU. Além disto, o coagulante Tanfloc SL permitiu maior flotabilidade dos flocos, enquanto o coagulante cloreto férrico levou a maiores percentuais de sedimentação destes. Após o tratamento com o coagulante cloreto férrico, a concentração de ferro dissolvido na água foi elevada, inclusive a valores superiores ao limite estabelecido pela legislação. Em contrapartida, o coagulante Tanfloc SL manteve baixa concentração de metais dissolvidos na água, o que reforça a vantajosa aplicação de um coagulante natural e biodegradável.
This research project aimed to evaluate the viability of the application of the Dissolved Air Flotation (FAD) technique in the reduction of the River Gualaxo do Norte water turbidity, polluted by at least 40 billion liters of iron ore tailings after the rupture of the Samarco tailings dam, in November of 2015. Therefore, this study\'s purpose is to determine the optimum coagulation conditions (dose and pH), flocculation (mean velocity gradient and flocculation time) and recycle rate (water-dissolved air mixture percentage) in order to obtain satisfactory quality parameters in terms of residual turbidity and removal efficiency for samples presenting varying turbidity values (1412 NTU 419 NTU 785 NTU and 3517 NTU) aiming to simulate the DAF reponse to any variations in solids concentration. Within the universe of this study, it was possible to demonstrate that the high turbidity, and especially the high density of the suspended mineral particles, led to the reduction of the flotation capacity of the microbubbles, resulting in a sediment fraction (25% - mean value). However, it was found that, in general, the coagulant ferric chloride was effective in removal of solids via FAD, promoting with 18% recycle rate, residual turbidity of 49 NTU for the most turbid water sample (initial turbidity 3517 NTU). The natural coagulant Tanfloc SL presented a favorable performance, as it was possible to clarify highly turbid samples (up to 1412 NTU) using a low dosage (2.0 mg / L) and low recycle rate (6%), resulting in in residual turbidity close to 59 NTU. In addition, the coagulant Tanfloc SL allowed greater flotation of the flocs, while the coagulant ferric chloride led to higher sedimentation percentages. With the use of ferric chloride as coagulant the iron concentration dissolved in the water was elevated, even to values higher than the limit established by the legislation. In contrast, the coagulant Tanfloc SL maintained a low concentration of dissolved metals in the water, which reinforces the advantageous application of a natural and biodegradable organic coagulant.

As correntes de turbidez de alta densidade e seus depósitos resultantes, ainda hoje, não são um fenômeno totalmente explicado/classificado, tanto no meio científico, como na indústria, em especial, a do petróleo. Visando buscar o entendimento hidrodinâmico e deposicional desses fluxos gravitacionais de sedimentos naturais, este trabalho realizou um estudo experimental (modelagem física) deste fenômeno em laboratório. Através da modelagem física foi possível realizar 25 simulações experimentais com diferentes tipos de materiais sedimentares, no caso, esferas de vidro ( m ~ 2600kg/m³), simulando as frações areia fina e silte, e o caulim ( m ~ 2600kg/m³), representando as frações de argila nesses escoamentos. As faixas de concentrações volumétricas utilizadas nos experimentos foram de 2,5%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% e 35%. Para esses intervalos de concentrações foram utilizadas três diferentes proporções de argila na mistura, no caso fluxos não coesivos (0% de argila), fluxos mistos (com 50% de argila) e fluxos coesivos (100% de argila). Ainda, para a concentração volumétrica de 20%, foram realizados quatro ensaios adicionais com 10%, 25%, 75% e 90% de argila na mistura, englobando a transição de um fluxo não coesivo para coesivo. Os experimentos utilizaram um canal de acrílico (4,5 x 0,2 x 0,5 m) e a simulação se deu através da metodologia de pulso de material, a qual utilizou 120 litros de mistura de água e sedimento, que era lançada, instantaneamente, no interior do tanque, através da abertura de uma comporta. Para o registro dos ensaios foram utilizadas duas câmeras digitais, além de um medidor de velocidade ultrassônico (UVP) com dez transdutores, distribuídos ao longo de 15 cm e instalado a 340 cm da fonte. Ao seu lado, foram colocadas quatro sondas de medição da concentração da mistura (UHCM), as quais amostravam uma faixa de 10 cm do interior do fluxo. Para todas as misturas utilizadas, foi realizada a sua caracterização reológica, com o uso de um reômetro. Para a avaliação do depósito, foram coletadas amostras indeformáveis do depósito, em três locais distintos que foram, posteriormente, processadas em um microscópio eletrônico de varredura - MEV. A partir dos dados da caracterização reológica das misturas utilizadas nos experimentos, foi possível estabelecer o modelo da relação tensão/deformação, bem como as equações constitutivas de determinação da viscosidade dinâmica (e/ou aparente) da mistura em relação a concentração volumétrica, gradiente de deformação e presença de argila. Com os dados do registro de vídeo foi possível caracterizar, via um método desenvolvido com uso de uma lousa interativa, a série temporal de três espessuras geométricas da corrente. Aliado aos dados de velocidade e de concentração obtidos nos equipamentos de medição, foi possível avaliar as propriedades hidrodinâmicas das correntes, tais como as séries temporais de velocidade, concentração e geometria, os seus perfis verticais médios, a adimensionalização dos perfis de velocidade e concentração, relações adimensionais entre esses parâmetros, bem como as definições da tensão de cisalhamento junto ao fundo, da espessura da subcamada viscosa e da vazão mássica de sedimentos. Os depósitos foram avaliados em duas escalas distintas: em macro-escala, com a avaliação da espessura e granulometria do depósito ao longo da distância, balanço de massa de sedimentos e determinação da taxa de deposição (com o auxílio das imagens do vídeo); e em micro-escala, através do uso de imagens microscópicas obtidas a partir de amostras indeformáveis do depósito resultante, onde foi possível obter a distribuição do tamanho do grão médio ao longo da vertical (gradação), a porcentagem de cada tipo de sedimento e laminações dos grãos. A partir dos resultados apresentados na caracterização reológica das misturas, nas propriedades hidrodinâmicas, geométricas e deposicionais, foi realizado uma síntese agrupando estas propriedades, considerando, ao todo, 22 parâmetros de classificação. Um diagrama de três entradas (concentração volumétrica, presença de argila e o comportamento reológico da mistura) foi construído e, como resultado, foi possível definir seis regiões de reologia/fluxo/depósito que apresentam uma condição de causa (fluxo) com consequência (depósito) características. As seis regiões podem ser resumidas no que segue: Região I – Fluxo Newtoniano de baixa concentração, turbulento e subcrítico, mantidos pela componente ascendente da turbulência, com deposição de partículas individuais que geraram depósitos gradados normalmente com ou sem presença destacada de camada selante de argila no topo. Região II – Fluxo Newtoniano de média concentração, turbulento e supercrítico com a formação de uma camada turbulenta ondulada (deformável) e mais concentrada e com presença de argila junto ao fundo, mantido pela turbulência e com influência da decantação impedida que geraram depósitos parcialmente segregados (maciços) junto à base e gradados normalmente junto ao topo, com ou sem presença destacada de camada selante de argila. Região III – Fluxo Newtoniano de mais alta concentração, turbulento, supercrítico com nítida estratificação (bipartição) de uma camada turbulenta fortemente ondulada (deformável) e mais concentrada junto ao fundo, mantido pela turbulência e com influência da decantação impedida, com uma deposição de grãos mais abrupta (próximo ao congelamento friccional), gerando depósitos menos segregados (maciços) junto à base e com uma gradação normal junto ao topo, com ou sem presença destacada de camada selante de argila. Região IV – Fluxo não Newtoniano de média concentração, baixa turbulência, supercrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com menores ondulações, com influência das forças viscosas e coesivas, com formação de um “plug” de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo com uma camada de grãos não coesivos levemente gradados junto ao fundo, com uma camada lamosa com grãos não coesivos dispersos não gradados na matriz e com a presença de uma camada selante. Região V- Fluxo não Newtoniano de alta concentração, com uma turbulência nos instantes iniciais, subcrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com ondulações, influência das forças viscosas, empuxo e coesivas (matriz coesiva), com formação de um “plug” homogêneo de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo, depósito não gradado com predominância de uma matriz lamosa com grãos dispersos, com ou sem a presença de um depósito gradado no topo resultado do fluxo remanescente do corpo e cauda. Região VI – Fluxo não Newtoniano de alta concentração, dominado pelas forças viscosas, subcrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com poucas ondulações, fortemente resistente ao escoamento (yield strength) devido ao empuxo e as forças coesivas (matriz coesiva), com formação de um “plug” homogêneo de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo, depósito não gradado com predominância de uma matriz lamosa com grãos dispersos, com ou sem a presença de um depósito gradado no topo resultado do fluxo remanescente do corpo e cauda. Por fim, as características de fluxo e depósito obtidas nesses seis modelos foram comparadas com as classificações encontradas na literatura sobre fluxos gravitacionais de sedimentos, mais especificamente, com correntes de turbidez de alta densidade. Foi proposta então, uma classificação inédita para esses fluxos, baseada na concentração volumétrica, presença de argila e comportamento reológico das misturas, além de considerar a evolução e transformação destes fluxos ao longo do espaço. Pela nova classificação proposta, os fluxos extremos seriam aqueles que são amplamente aceitos: correntes de turbidez de baixa densidade (região I) e os fluxos de detritos (regiões V e VI). Os fluxos das regiões II, III foram classificados com as correntes de turbidez de alta densidade inercial, devido à predominância das forças inerciais no escoamento e a região IV foi classificada como correntes de turbidez de alta densidade viscosa, devido à influência do aumento da presença de argila no escoamento, o que causou significativas mudanças no fluxo e depósito.
Our ability to interpret the deposits of sediment gravity flows in the marine realm has been greatly restricted by our lack of understanding of their flow processes. This limitation is reflected in the numerous classification schemes and the difficulty in using terms such as low and high-density turbidity currents. Here we report a novel experimentally-derived classification scheme that for the first time identifies flow types and quantifies their transition points. A series of 25 experiments with non-cohesive, mixed and cohesive high-density turbidity currents were performed in order to study the depositional-process based hydrodynamic and rheological properties of these flows. Three types of turbidity current were studied at eight different volumetric concentrations between 2.5% and 35%. The flows carried a mixture of non-cohesive (siltsized glass beads) and cohesive sediment (kaolin) at different clay-silt ratios. Detailed time-series of flow structure, suspended sediment concentration and flow velocity were collected using Digital Video Cameras, Ultra-High Concentration Meters and Ultrasonic Doppler Velocity Probes. The rheological properties of the mixtures were also evaluated. The hydrodynamic properties of the flows were determined using changing flow geometry, and high-frequency time-series, depth-average values and vertical profiles of velocity and sediment concentration. Moreover, the deposits were studied using Scanning Electron Microscopy. Six types of flows were distinguished based on a comparison of hydrodynamic, depositional and rheological properties. A 3D phase diagram was created, showing the boundaries between these flow types in terms of rheological behaviour, bulk volumetric concentration and clay concentration. The main characteristics of the flow types are: Type I: Low density flow; Newtonian; grains supported by upward component of turbulence; no hindered settling; segregation of grains and normally graded beds. Type II: Newtonian; grains supported by turbulence; turbulent flow with gently undulating high-concentration near-bed layer; partial hindered settling and partial size segregation forming partially graded beds. Type III: Newtonian; fully turbulent flow with strongly undulating high-concentration near-bed layer; hindered settling resulting in rapid deposition and generation of partially graded beds. Type IV: non-Newtonian; viscous flow; formation of “plug” and shear flow (mud layer close the bottom); viscous forces cause freezing of the flow and forming graded beds of muddy sand. Types V and VI: non-Newtonian; viscous flow with thick mud layer; grain support by matrix strength; weakly undulating internal mud layer; cohesive freezing forms an ungraded muddy sand with coarse-tail grading on top. A new process-related classification of sediment gravity flows is proposed. Type I resembles classic low-density turbidity current behavior, and types V and VI are close to the debris flow behavior. Types II and III are classified as inertial high-density turbidity currents, due to flow turbulence and model IV represents a viscous high-density turbidity current, due to the high concentrations of clay and its cohesive influence on flow and deposit.

Devido à grande magnitude com que as correntes de turbidez ocorrem no ambiente natural, a simulação física em escala reduzida tem sido a ferramenta usada pelos pesquisadores para expandir a compreensão do desenvolvimento de tal fenômeno na natureza. O presente trabalho apresenta a caracterização reológica de misturas de água e sedimento que são utilizadas em laboratório na simulação física de correntes de turbidez. O objetivo principal deste trabalho é comparar os dados obtidos via ensaio reológico com as equações reológicas frequentemente usadas para o cálculo da viscosidade. O estudo contemplou o uso de um equipamento específico, o reômetro, para realização da medição das amostras e obtenção de reogramas (relação tensão/taxa de deformação) e o uso de 3 spindles diferentes (cone e prato, vane e cilindro concêntrico). Os ensaios foram realizados com uma mistura de água, caulim e/ou carvão em diferentes proporções de sedimentos nas concentrações volumétricas de 5, 10, 15, 20, 25 e 30%. Os resultados experimentais da caracterização reológica ajustaram-se bem aos modelos de Newton e Herschel-Bulkley. Com os resultados também foi possível determinar a máxima fração de empacotamento por meio do método gráfico de Liu (2000), cujos valores encontrados estão consonantes com os mencionados na literatura. Os resultados demonstraram que se deve ter cautela ao se generalizar a utilização de um modelo para prever a viscosidade relativa de suspensões. Por fim, foram propostas duas equações para estimativa da viscosidade relativa em função da concentração volumétrica de cada sedimento, da máxima fração de empacotamento e da porcentagem de argila presente na mistura.
Due to the large magnitude that the turbidity currents occur on the natural environment, physical simulation on a small scale has been the tool used by researchers to expand the understanding of the development of such a phenomenon in nature. This paper presents the rheological characterization of mixtures of water and sediment that are used in the laboratory in the physical simulation of turbidity currents. The main objective of this work is to compare the data obtained via rheological test with the rheological equations often used to calculate the viscosity. The study comprises the use of a specific tool, the rheometer, for realization of the measurement of the samples and obtaining of rheograms (shear stress/shear rate) and the use of three different spindles (cone and plate, concentric cylinder and vane). Assays were performed with a mixture of water, kaolin and/or coal in different proportions of sediment in the volumetric concentrations of 5, 10, 15, 20, 25 and 30%.With the results it was also possible to determine the maximum packaging fraction through the graphical method of Liu (2000), whose found values are correspondents with those mentioned in the literature. The results demonstrate that we must be careful to generalize the use of a model to predict the relative viscosity of suspensions. Finally, have been proposed two equations to estimate the relative viscosity due of volumetric concentration of each sediment, the maximum packing fraction and the percentage of clay present in the mixture.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:37:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9152_Dissertação Pedro Penedo.pdf: 14665408 bytes, checksum: 299e8ef4a5e1fcbdb0e7a62a0118d5d8 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28
Objetivou-se com a realização deste trabalho avaliar a relação entre a turbidez e características morfométricas e de uso do solo em 50 bacias hidrográficas no Estado do Espírito Santo. Foram selecionados 50 pontos de adução de água bruta operados pela Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN) para tratamento e fornecimento à rede de abastecimento público. Para controle do processo de tratamento e dosagem de reagentes, dados de turbidez são coletados periodicamente. Neste estudo foi utilizado médias mensais de turbidez de 48 meses, de Janeiro de 2006 a Dezembro de 2008. As bacias hidrográficas foram delimitadas com a utilização de um modelo digital de elevação hidrologicamente consistido, obtido em ambiente SIG, bem como as respectivas características morfométricas. Os dados de precipitação média mensal de estações pluviométricas referentes ao período foram espacializados utilizando a técnica geoestatística krigagem ordinária. Os dados de uso do solo são oriundos do banco de dados do Instituto Estadual do Meio Ambiente IEMA e da base de dados geográficos do Estado do Espírito Santo Geobases. Foi realizada a análise de regressão entre a turbidez e a precipitação em todas as bacias, resultando em equações com r2 variando entre 0,90 e 0,015. Após eliminação de variáveis independentes com alto coeficiente de correlação entre si, para redução da multicolinearidade, aplicou-se a técnica de análise de agrupamento hierárquico para agrupar as bacias quanto as características morfométricas e de uso de solo similares. Foi realizada a análise de correlação parcial entre as variáveis nos grupos obtidos, para avaliação de sua influencia na turbidez. Foi realizada a análise de regressão múltipla entre as variáveis e a turbidez nos grupos obtidos, resultando em equações ajustadas com r2 entre 0,68 e 0,16. As variações da interação da precipitação, das características morfométricas e de uso do solo com os níveis de turbidez que ocorrem em escala sub-mensal não puderam ser percebidos, o que pode ter contribuído para a imprecisão dos modelos ajustados. Palavras-chave: bacias hidrográficas; análise de agrupamento; correlação parcial.

Orientador: José Euclides Stipp Paterniani
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
Made available in DSpace on 2018-08-23T10:41:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalhieri_CaioPompeu_M.pdf: 3818458 bytes, checksum: 75bf1f2391a40c8e0f8f527257f97c8a (MD5) Previous issue date: 2013
Resumo: Idealizadas para prevenir e controlar problemas associados à intensificação de processos erosivos, cercas-silte ou silt-fences são cada vez mais comuns em canteiros de obra. Feitas com mantas de geotêxtil estruturadas sob a forma de barreiras verticais, essas cercas promovem a detenção das águas pluviais que escoam sobre a superfície do terreno e, dessa maneira, favorecem a remoção de sedimentos em suspensão no runoff por meio da combinação dos efeitos de sedimentação e filtração. Assim, considerando-se a relevância que as mantas de geotêxtil têm sobre a qualidade de todo o processo, este estudo avaliou o desempenho de geotêxteis não-tecidos em relação à remoção de sólidos suspensos. Para tanto, experimentos foram realizados em laboratório e, com o intuito de aproximar os ensaios ainda mais da realidade, os experimentos foram feitos com: (a) mantas em duas situações distintas (sem nenhum tipo de uso e retirada de um canteiro de obra após dois anos de uso contínuo como cerca-silte); (b) solo coletado no mesmo canteiro de onde veio o geotêxtil usado (para compor o runoff dos ensaios em média com 800 UNT); (c) escoamento do runoff na direção horizontal; e, por fim, (d) parâmetros de ensaio baseados em critérios de projeto e também na equação de chuva da área mais próxima da obra de onde vieram as amostras de solo e geotêxtil usado. De maneira geral, os dois tipos de geotêxtil (novo e usado) favoreceram a redução de sólidos em suspensão durante os ensaios, embora esse efeito tenha sido estatisticamente mais significativo na manta retirada da obra. Além disso, valores de turbidez menores do que 40 UNT (parte inferior aos 5,0 UNT preconizados para consumo humano) estiveram associados a taxas de escoamento relativamente baixas (menores do que 20 mm/min). Entretanto, há que se considerar que, em determinados contextos, baixas taxas de escoamento também têm potencial para gerar repercussões indesejáveis. Daí a importância de se contar com a boa fundamentação de projetos, atividades de instalação e serviços de manutenção, de maneira que os resultados esperados sejam compatíveis com os obtidos em situações reais
Abstract: Developed to prevent and control problems associated with the intensification of erosion, silt or silt-fences-fences are increasingly common in construction sites. Made with geotextiles structured in the form of vertical barriers, these fences detain rainwater runoff and, thus, promote the removal of suspended sediments through sedimentation and filtered. Considering the relevance geotextiles have on the quality of the entire process, this study evaluated the performance of non-woven geotextiles regarding the removal of suspended solids. Therefore, experiments were performed in the laboratory and were made with: (a) blankets in two distinct situations (without any use and removed from a construction site after two years of continuous use as fence-silt); (b) soil collected in the same plot where the geotextile was used as silt-fence (to compose the runoff tests averaged 800 UNT); (c) runoff flow in the horizontal direction; and finally, (d) test parameters based on design criteria and also the rain equation of the closest area to the work from which the samples of soil and geotextile came from. In general, the two types of geotextile (used and new) promoted reduction of suspended solids during the tests, although this effect was statistically significant over the blanket removal of the work. Furthermore, turbidity values lower than 40 NTU (5.0 NTU at the bottom recommended for human consumption) were associated with relatively low flow rates (less than 20 mm / min). However, it is necessary to consider that, in certain contexts, low flow rates also have the potential to generate undesirable impacts. Hence the importance of relying on consistent projects, activities of installation and maintenance services, so that the expected results can be consistent with those obtained in real situations
Mestrado
Saneamento e Ambiente
Mestre em Engenharia Civil

A dupla filtração pode ser considerada como uma das mais promissoras tecnologias para tratamento de água, estimando-se que grande parte das necessidades de tratamento poderiam ser satisfeitas com o uso desta tecnologia. Alguns aspectos ainda não devidamente esclarecidos até o presente sobre esta tecnologia estão relacionados ao tratamento de água com turbidez elevada. Com a montagem e operação de uma instalação piloto, constituída de dois sistemas de dupla filtração (sistema 1: filtro ascendente de areia grossa e filtro descendente de areia e sistema 2: filtro ascendente de pedregulho e filtro descendente de areia), foi realizada uma investigação experimental com águas de estudo preparadas com caulinita (água tipo I com turbidez em torno de 100 uT e água tipo II com turbidez em torno de 300 uT). A coagulação foi realizada com o sulfato de alumínio, sem o uso de alcalinizante ou de acidificante, para que resultasse potencial zeta próximo de zero. A operação de ambos os sistemas foi efetuada com e sem descargas de fundo intermediárias nos filtros ascendentes, e foram variadas as taxas de filtração em ambos os filtros (de 120 a 240 m³/m².d nos filtros ascendentes e de 180 a 300 m³/m².d nos filtros descendentes). Concluiu-se principalmente que os dois sistemas foram capazes de produzir água filtrada com turbidez consistentemente menor que 0,5 uT e que a produção efetiva de água depende da turbidez da água de estudo, das taxas de filtração, da execução das descargas de fundo intermediárias e da carga hidráulica disponível para retenção de sólidos.
Double filtration may be considered one of the most important technologies for water treatment. It has been estimated that most of water treatment can be efficiently achieved with the use of this technology, although some design and operational aspects related to the high turbidity of the influent water have not been fully studied until the present time. A pilot plant was built comprising two double filtration systems (system 1 with an upflow coarse sand filter followed by a downflow fine sand filter; system 2 with an upflow gravel filter followed by a downflow filter identical to that used in system 1). The experimental investigation was carried out using influent waters prepared with kaolin (water type I with turbidity of approximately 100 NTU and water type II with turbidity of approximately 300 NTU). Coagulation was accomplished by using aluminum sulfate (no acid or alkaline products) so that the zeta potential resulted approximately zero. The operation of both systems was carried out with and without intermediate down flushes during the runs. Filtration rates in the filters of both systems varied from 120 to 240 m³/m².d in the upflow filters and from 180 to 300 m³/m².d in downflow filters. It was mainly concluded that both systems resulted capable to produce filtered water with turbidity consistently lower than 0.5 NTU and that the net production was related to the influent water turbidity, filtration rates, execution of intermediate down flushes and the hydraulic head provided for solids retention in both filter of each double filtration system.

Ingeniero Civil
El presente trabajo consiste en la modificación del modelo numérico MOSSEM desarrollado en la tesis de Magíster de González (2006) y su utilización para estudiar los procesos de sedimentación en el embalse Rapel, VI Región, Chile. El objetivo general es el estudio y aplicación del modelo de sedimentación en el embalse Rapel, considerando el delta de sedimento grueso del comienzo del embalse y la eventual corriente de turbidez que se desarrollaría a lo largo del embalse. Para esto se analizan las ecuaciones asociadas a la corriente de turbidez y se realizan modificaciones en la ecuación de conservación de sedimentos para ajustarla de mejor forma a la geometría utilizada por el modelo. Además, en la ecuación de momentum integrada en una sección transversal, se estudia su aplicabilidad y el efecto producido por cada término de ésta, diferenciándola de la ecuación integrada en la vertical. Se describen las actividades asociadas a la salida a terreno en los principales cauces afluentes al embalse Rapel: los ríos Cachapoal y Tinguiririca. El objetivo es determinar las características de los sedimentos que transportan ambos cauces y realizar una estimación del coeficiente de rugosidad de Manning a utilizar en la modelación. La granulometría del sedimento grueso se obtiene a través de un software que utiliza imágenes de alta resolución tomadas en la salida. Luego se deben extraer los sedimentos finos de las muestras obtenidas en cada cauce, lo cual se realiza utilizando dos metodologías: filtración y evaporización del agua de las muestras. Finalmente se obtiene la granulometría de los sedimentos finos utilizando un granulómetro láser y la densidad mediante ensayos de gravedad específica de sólidos. La modelación de la sedimentación del embalse Rapel se realiza desde el año 1971, cuando finaliza el llenado de éste, hasta el fin del año 2009. Existen antecedentes de batimetrías medidas en el verano del año 2010, por lo que éstas fueron de gran utilidad para analizar el comportamiento del modelo. Finalmente se discuten los resultados obtenidos en la simulación, donde se observa una sobreestimación del volumen de sedimento grueso depositado en el embalse, al ser comparado con el volumen estimado con mediciones en terreno. En el caso de los sedimentos finos, el modelo predice una sedimentación menor a la medida en terreno, por lo cual, se propone una conceptualización alternativa que pueda utilizarse en estudios futuros.

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Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES
The present work uses a numerical computational methodology and the concept of gravity current to determine the effect of the variable properties on a sediment flow. Through two different numerical approaches, it compares the advantages of using an ILES or DNS in order to reduce computational time and still keep physics of the problem. Four different cases are compared, with and without variable properties, totaling eight simulations. To verify the code a case (CASE 0) was simulated based on the article of cite espath13 by varying the coefficient of dynamic viscosity and the fall velocity using a DNS methodology. For CASE I, the effect of the ILES methodology was verified with the same parameters of CASE 0. Finally, to increase the concentration and the Reynolds number, CASES II and III use sediment parameters such as coal and pume in Boussinesq approach. It was observed that the effect of the variable fall velocity helps to reduce the velocity of the front and maintains more material in suspension for longer time periods, being this effect observed in experimental cases, which demonstrates the even greater approximation of numerical simulations with cases real.
Com o objetivo de determinar qual o efeito do da varia??o do coeficiente de viscosidade din?mica e da velocidade de queda num escoamento com sedimentos, o presente trabalho faz uso de uma metodologia num?rica computacional e do conceito de corrente de gravidade. Por meio de duas abordagens num?ricas distintas, compara as vantagens de utilizar uma abordagem do tipo ILES com DNS, afim de reduzir o tempo computacional e ainda manter grande parte do efeito da f?sica no problema. S?o comparados quatro casos distintos, com e sem propriedades vari?veis, totalizando oito simula??es. Para verificar o c?digo, foi simulado um caso (CASO 0) baseado no artigo de Espath et al. (2013) variando o coeficiente de viscosidade din?mica e a velocidade de queda utilizando uma metodologia DNS. Para o CASO I, foi verificado o efeito da metodologia ILES, com os mesmos par?metros do CASO 0. Por fim, para aumentar a concentra??o e, por consequ?ncia, o n?mero de Reynolds, os CASOS II e III utilizaram par?metros de sedimentos como carv?o e pume na aproxima??o de Boussinesq. Foi observado que o efeito da velocidade de queda vari?vel auxilia na redu??o da velocidade da posi??o da frente e mant?m mais material em suspens?o por mais tempo, sendo tal efeito observado em casos experimentais, o que demonstra a aproxima??o ainda maior das simula??es num?ricas com casos reais.

Ensaios experimentais foram realizados com o intuito de criar condições ao escoamento das correntes de turbidez a alcançar um estado de equilíbrio dinâmico, o qual é associado à escoamentos com alta capacidade de transferência de sedimentos para a bacia submarina. De-vido à sua imprevisibilidade e dificuldades de medição, os dados obtidos em ambientes natu-rais das correntes de turbidez são escassos, porém sua importância na geração de reservas de hidrocarbonetos é amplamente reconhecida. Duas séries experimentais foram realizadas, para tanto, um canal unidirecional (5,38 m (C) x 0,30 m (L) x 0,38 m (A)) foi utilizado, sob uma declividade de 3°. As correntes foram compostas por caulim fino (ds = 23um) e uma des-carga contínua ( q = 21/s) foi mantida em todo o experimento. Nos ensaios de maior concen-tração (Fase A – Cv = 2,7%), o escoamento acelerou ao longo do tempo, diluindo-se e di-minuindo a resistência junto ao leito. Já a Fase B (menor concentração – Cv = 1,25%) indica uma retração do fluxo (redução na espessura), desenvolvendo uma camada basal de maior concentração e cisalhamento. O estado de equilíbrio do escoamento, a partir da formação e equilíbrio das formas de fundo, foi atestado através da análise dos modelos teóricos e das equações governantes, sendo função do número de Richardson normal (RiN ≈ 0,41). Inclusi-ve, o escoamento assemelhou-se ao escoamento uniforme em canal, de modo que, para uma mesma descarga, o escoamento ajustou-se a uma mesma declividade (S ≈ 0,07) e coeficiente de resistência (cf ≈ 0,015). Os resultados indicam para a potencialidade das correntes de tur-bidez em gerar as chamadas Ondas Sedimentares, estruturas encontradas em ambientes natu-rais semelhantes às antidunas fluviais. A evolução temporal da declividade e sua importância para obtenção de um estado de equilíbrio, indica que, através da manutenção de uma descarga de sedimentos (e.g. por cheias fluviais, instabilidades de acumulação deltaica), as correntes tem capacidade de alcançar um estado de equilíbrio com o leito, mesmo em regime de deposi-ção. Boas correlações dos experimentos simulados com o uso de modelos de previsão de for-mas de fundo fluviais e a desenvolvimento similar das ondulações geradas são novos indícios que atestam a semelhança entre os mecanismos de geração e formação das formas de fundo às geradas por escoamentos fluviais. Além disso, a caracterização da camada basal da corrente, responsável pela maior parte do transporte sedimentar e com perfis característicos semelhan-tes aos de escoamento fluviais, geraram melhor correlação dos dados experimentais com os modelos fluviais.
Turbidity currents were simulated in laboratory in order to allow the flows to reach an dynamic equilibrium condition, which is related to natural flows of great potential of transfer-ring sediment into the submarine basin. Natural observation and measurements from turbidity currents are very rare due to its unpredictability and difficulties, however its role in the gener-ation of hydrocarbons reservoirs it is widely recognized. Two experimental series were per-formed with the use of an unidirectional tank (5,38 m long, 0,30 m wide and 0,38 m high), which sited in a slope of 3 degrees. The flows were composed by kaolin (ds = 23um) and fed the tank continuously with the same discharge (q = 21/s). High concentration (Phase A – Cv = 2,7%) flows accelerated trough time, diluting it and reducing shear on the bed. Phase B experiments (low conc. – Cv = 1,25%) indicated flow retraction (lower H and U) and the development of a high concentration basal layer, together with higher bed shear. The equilib-rium stage between the flow and the bedforms was verified with the use of theoretical models and governing equations, at the end it was verified that it was a function of the normal Rich-ardson number (RiN ≈ 0,41). Plus, a similar behavior of the flow with uniform open channel flows was verified, in a way that for a given discharge, the flow was set to the same slope (S ≈ 0,07) and drag coefficient (cf ≈ 0,015). Also, new results indicate the potential of tur-bidity currents to generate sedimentary waves, particular features found in natural environ-ments generally associated with antidunes. The temporal evolution of the bed slope was very relevant to the flow equilibrium stage; so that in the natural environment periodic discharges (e.g. river floods, instabilities of deltaic accumulation) could allow turbidity currents reach an equilibrium stage with the bed through deposition. Good correlation with experimental data of fluvial bedforms prediction models and similar development of resulting ripples are new evi-dence of similarity between mechanisms of generation and evolution of the fluvial and turbid-ity currents bedforms. Besides that, an improvement of the correlation was observed when characteristic scales of the basal layer were used, which is a region of high sediment transport having typical profiles very similar to fluvial ones.

Correntes de densidade são fluxos gravitacionais gerados pela diferença de densidade entre dois fluidos. Correntes de turbidez fazem parte de uma sub-classificação das correntes de densidade, na qual o fluido mais denso tem, na sua composição, partículas em suspensão. Muitos trabalhos numéricos já estudaram a dinâmica das correntes de turbidez, mas, nenhum dos encontrados aplicou mudanças de relevo concomitantes com a simulação, causadas pela sedimentação das próprias partículas da corrente e nem alterou o relevo após a passagem de cada evento em um domínio tridimensional. O presente trabalho pretende analisar a alteração no relevo de fundo causada por uma corrente de turbidez. No código Incompact3d, as equações de Navier-Stokes, Continuidade e Transporte e Difusão são resolvidas em uma malha cartesiana tridimensional. A condição inicial adotada é a de Lock-Exchange. As simulações realizadas utilizaram Simulação Numérica Direta (DNS). O código utiliza um esquema compacto centrado de sexta ordem, em diferenças finitas, para o esquema espacial, e Adams-Bashfort de terceira ordem para o esquema temporal. A validação do código foi realizada comparando-se com trabalhos experimental e numéricos. A análise das diferentes proporções granulométricas mostrou que quanto maior é a quantidade de material grosso na condição inicial, maior será seu depósito para um dado tempo. Em consequência, mais relevante se torna a consideração da alteração do relevo de fundo. Além disso, quanto maior o fator de compactação do sedimento, maior será o erro de não considerar a atualização de fundo. Os resultados também apontaram que os erros médios ao não considerar a atualização do fundo são da ordem de 4% da massa de depósito em 20 tempos adimensionais, para os parâmetros utilizados. Ao se propagar uma corrente de turbidez sobre o depósito de outra, os erros se mostram menores.
Gravity currents are gravitational fluxes triggered by density di erence between two fluids. A sub-classification of those are turbidity currents, in which the denser fluid is composed by the lighter fluid plus suspended particles. Many papers had shown turbidity currents dynamics, although none of the papers found had applied changes in the simulated topography due to deposit during the own simulation, neither they had altered a 3D domain topography after each flux, applying the changes caused by the previous current. The present dissertation aims to analyse the turbidity current dynamics alteration caused by the influence of its own deposit, altering the topography during the very simulation. The analysis is conducted in a polidispersed turbidity current. The Incompact3d code solves Navier-Stokes, continuity and transport-di usion equation, in a tridimensional cartesian mesh. Lock-exchange was chosen to be the initial condition. Direct Numerical Simulations (DNS) are performed. Sixth order compact finite-di erence schemes are used on the spatial domain, while third order Adams-Bashfort is applied for the temporal evaluation. Comparisons with numerical and experimental papers were performed for code verification. Results showed the coarser the particles on the starting lock-exchange, the higher its deposit is, and the more the terrain will be altered. Nevertheless, the bigger the compacting factor, the bigger the error of not considering bathymetry alteration. Results also point that the average errors of not considering the update are in order of 4% on the mass deposit, after 20 dimensionless times, for the used parameters. When a current propagates over the deposit of a previous one, these errors are smaller.

Buscando compreender melhor os fenômenos envolvidos na geração de correntes de turbidez hiperpicnais e hipopicnais, o presente trabalho abordou o tema apresentando uma análise comparativa com tipos de jatos e plumas. As análises realizadas foram quanto às características geométricas (espessura da corrente), dinâmicas (velocidade), concentração e fluxos (volumétrico, de quantidade de movimento e oriundo da diferença de massas específicas). Através de modelagem física, foram realizados experimentos, majoritariamente, em ambiente salino, contudo, também utilizou-se ambiente de água pura. Os ensaios foram realizados nas instalações do laboratório NECOD, utilizando um canal de aço e vidro, medindo 1540 cm de comprimento, 40 cm de largura (dividido em duas partes de 20 cm, sendo utilizada somente uma delas) e 100 cm de profundidade. O material utilizado para a geração das correntes foi composto por uma mistura de água e carvão mineral do tipo Cardiff 205, tendo a sua massa específica variando entre 1012 kg/m³ e 1033 kg/m³. Já o fluido ambiente foi composto por água e uma mistura de água e sal, tendo a sua massa específica entre 996 kg/m³ e 1024 kg/m³. Seis seções ao longo do canal foram monitoradas, a 12,5 cm, 50 cm, 110 cm, 315 cm, 520 cm e 720 cm do início do fluxo. Em cada uma, registros visuais possibilitaram a avaliação das espessuras das correntes, enquanto sondas ADV possibilitaram a obtenção das velocidades longitudinais. Em seis ensaios, houveram coletas do material em transporte pela corrente, possibilitando analisar as suas concentrações. Pôde-se também registrar a transição entre correntes hiperpicnais e hipopicnais, notando-se uma relação entre o ponto de desprendimento e a diferença entre as massas específicas do fluido ambiente e do fluido injetado no canal. Sobre a espessura das correntes hiperpicnais, observou-se que elas não apresentaram um crescimento constante, como em casos de jatos de parede, e os seus valores foram menores. O decaimento das velocidades das correntes foi analisado em relação às suas origens real e virtual. No primeiro caso, o decréscimo das correntes foi mais suave e não tão definido, quanto o caso de jatos de paredes. Para o segundo, a sua evolução não foi linear, como esperado, além de apresentarem números de Reynolds iniciais diferentes dos esperados. A relação de decaimento do fluxo de quantidade de movimento inicial apresentou uma relação semelhante a jatos, porém, em uma ordem de grandeza maior. Já o crescimento do fluxo oriundo da diferença de massas específicas não mostra-se tão linear, quanto jatos, e com valores superiores. Visto as diferenças entre esses dois fluxos, não se pôde classificar as correntes hiperpicnais e hipopicnais como jatos. Analisou-se a diluição adimensional, a qual não apresentou um comportamento homogêneo, como em jatos e plumas, porém, os seus valores se aproximaram mais de plumas, quanto à ordem de grandeza. Por fim, considera-se que jatos apresentam a quantidade de movimento constante, enquanto plumas apresentam o fluxo oriundo da diferença de massas específicas constante. Para o caso de correntes hiperpicnais e hipopicnais, nenhum dos dois comportamentos foi observado. Ambos apresentaram-se de forma não definida. Através das análises realizadas neste trabalho, notou-se que as correntes de densidade geradas em laboratório não podem ser relacionadas diretamente com jatos e plumas, sendo fenômenos distintos. Contudo, a quantidade de movimento inicial e a diluição adimensional apresentam comportamentos característicos para as correntes, merecendo maiores atenções em trabalhos futuros. Por último, pôde-se observar um comportamento padrão para o desprendimento das correntes, passando de hiperpicnal para hipopicnal.
Searching for a better understanding of the phenomenon involved in the generation of hyperpycnal and hypopycnal density current, the currently work shows an analysis comparing it with different kinds of jets and plumes. The analyses were about geometric (thickness), dynamic (velocity), concentration and flux (volumetric, momentum and buoyancy). Using physical modeling, it was made experiments using salt water (in the majority) and fresh water. The experiments were made in the facilities of NECOD lab, using a steel and glass flume measuring 1540 cm long, 40 cm wide (divided into two parts of 20 cm, which only one of this was used) and 110 cm deep. The material used to create the current was a mix between fresh water and mineral coal Cardiff 205, with its density between 1012 kg/m³ and 1033 kg/m³. The ambient fluid was composed of fresh water, for the majority of the experiments, and salt water, with the density between 996 kg/m³ and 1024 kg/m³. Six section along the channel were analyses: 12.5 cm, 50 cm, 110 cm, 315 cm, 520 cm and 720 cm from the flux source. Each one had a visual register, to measure the geometry, and an ADV probe, to measure its longitudinal velocity. In six experiments it was collected material to analyze the flow concentration. Analyzing the transition from hyperpycnal flow to hypopycnal flow, it could be noticed a linear relation between the detachment point and the difference of density in the ambient fluid and the initial injected flow. About the thickness of the hyperpycnal flows, it was observed a non constant growth, as it happens in wall jets case, as well as lower heights. The decrease of the current velocity was analyzed against the distance from the real and virtual source of it. In the first case, the decrease was smother and not well defined as in wall jets. For the second case, the evolution was non linear, as it was expected, and it present lower initial Reynolds numbers from what was expected. The decrease of the initial momentum flux shows a similar relation to jets, but in a higher greatness. In the other hand, the growth of the buoyancy flux was non linear and bigger than those in the jets. Thus, it was not possible to classify hyperpycnal and hypopycnal flows as jets. Analyzing the dimensionless dilution, it didn’t show a homogeneous behavior as in jets and plumes. But its values got closer to the plumes greatness. Bring to an end, jets are considered to have a constant momentum, while plumes have constant buoyancy. For hyperpycnal and hypopycnal flow none of those behaviors were observed. There both had an undefined behavior. Using the analysis of the currently work, it was noticed that the density currents produced in laboratory cannot be related to plumes and jets. Both are different phenomenon. However, the initial momentum and the dimensionless dilution show a characteristic behavior, needing to be more analyzes in futures works. Finally, it could be observed a standard behavior between the density differences and the detachment points.

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Ecossistemas de água doce (rios, lagos e reservatórios) desempenham um papel essencial na ciclagem de carbono nos continentes. Esses ambientes são fontes significantes de gases de efeito estufa (GEE) para a atmosfera, principalmente de gás carbônico (CO2) e metano (CH4). Apesar do aumento do número de estimativas, a dinâmica e o controle das emissões naturais de GEE em ambientes aquáticos ainda é pouco estudada, especialmente nos trópicos. O objetivo geral da dissertação foi estimar os fluxos de CO2 e CH4 em uma lagoa tropical rasa com gradiente de turbidez. O trabalho foi realizado na lagoa Sinhá Mariana (MT), uma lagoa pantaneira com a ocorrência de duas regiões hidrológicas distintas; a lagoa é ligada ao rio Mutum de águas claras, pobre em material em suspensão, e baixa turbidez e ao rio Cuiabá de águas túrbidas, que apresenta alta taxa de material em suspensão. Duas coletas foram realizadas no ambiente, caracterizando os períodos hidrológicos de águas altas e águas baixas. A variação temporal, espacial e o pulso de inundação mostraram serem fatores importantes no fluxo de CO2, que variou de -4,95 mmol m-2 d-1 a 282 mmol m-2 d-1 nos períodos amostrados e diferenças significativas foram observadas entre um período e outro, com maiores emissões no período de águas altas (142 ± 40 mmol m-2 d-1) e menores nas águas baixas (2,3 ± 11,5 mmol m-2 d-1). Além disso, os fluxos de CO2 foram significantemente m/aiores nas proximidades do rio Mutum e menores na região túrbida e intermediária da lagoa, em ambos os períodos. Diferentemente, o fluxo total de CH4, embora estimado apenas nas águas altas, registrou os maiores valores médios na região de maior turbidez da lagoa (10,9 ± 6,9 mmol m-2 d-1), seguido pela região intermediária (5,1 ± 3,9 mmol m-2 d-1) e pela região influenciada pela água clara (2,5 ± 1,4 mmol m-2 d-1). A ebulição foi o principal processo de emissão de CH4, responsável por 78% do fluxo total. O gradiente de turbidez registrado ao longo da lagoa pareceu ter sido um fator determinante na dinâmica do fluxo tanto de CO2 quanto do CH4. Os dados deste trabalho reforçam a necessidade da amostragem espacial dos fluxos de CH4 e CO2 em lagos tropical, além de reforçar que estes fluxos podem ser controlados principalmente pela turbidez e pelo pulso de inundação (CO2).
Freshwater ecosystems (lakes, rivers and reservoirs) play an essential role in carbon cycling in the continents. These environments are significant sources of greenhouse gases (GHG), especially carbon dioxide (CO2) and methane (CH4), to the atmosphere. Despite the increase in the number of estimates, the natural GHG emissions dynamics in aquatic environments is still poorly studied, especially in the tropics. The general aim of this work was to estimate the CO2 and CH4 fluxes in a shallow tropical lake with turbidity gradient. The work was conducted in the Sinhá Mariana lake (MT), a wetland lake with the occurrence of two distinct hydrological regions; the lake is connected to the Mutum river (clear water), poor in suspended material with low turbidity, and connected to the Cuiabá River (turbid waters), which features high rate of suspension material. Samples were taken for characterizing the hydrological periods of high and low water. The temporal, spatial variation and the flood pulse shoed to be important factors affecting the CO2 flux, which ranged from -4.95 mmol m-2 d-1 to 282 mmol m-2 d-1. Significant differences were observed from one period to another, with higher emissions during high waters (142 ± 40 mmol m-2 d-1) and lower in the low water (2.3 ± 11.5 mmol m-2 d-1). In addition, the CO2 flux was significantly higher near the Mutum river and lower in the turbid region, in both periods. The total CH4 flux, although estimated only in high waters, showed the highest mean rates in the higher turbidity region of the lake (10.9 ± 6.9 mmol m-2 d-1), followed by the intermediate region (5.1 ± 3.9 mmol m-2 d-1) and the area influenced by clear water (2.5 ± 1.4 mmol m-2 d-1). The ebullition flux was the main CH4 emission pathway, responsible for 78% of the total flux. The turbidity gradient observed along the lake appeared to have been a determining factor in the flux dynamics of both CO2 and CH4. This study data reinforce the need for spatial sampling of CH4 and CO2 fluxes in tropical lakes, in addition to reinforcing that these fluxes can be controlled by turbidity and by the flood pulse (CO2).

This study evaluates the application of a disinfection system using ultraviolet radiation UV in water with moderate presence of color and turbidity. An annular reactor developed at the Sanitary and Environmental Engineer Department DESA / UFMG with a 15 W UV lamp were used. Batch experiments were done using two types of synthetic water: Type 1, turbidity up to 5 TU, apparent color until 30 HU, and Type 2, turbidity between 20 and 30 TU and true color until 30 HU. The experimental waters were contaminated with Escherichia coli from strain isolated of water, in a 102 to 107 per 100 mL concentration, and submitted to UV exposition within the reactor for contact times of 1, 3 and 5 minutes. For each test the concentration of raw as well as treated samples were determined with the methodology of defined substrate. The experiments demonstrated that the complete inactivation was reached to contact times of 3 and 5 minutes. In tests with contact time of 1 minute the complete inactivation was not reached but the operational conditions were enough to reduce until 6 log of affluent cargo, with average mean between 3 and 4 log. Complementarily kinetic studies were conduced using natural surface water collected in the entrance of the Morro Redondo plant, COPASA MG. The objective of these tests was to determine the constant of inactivation of Escherichia coli and totalcoliforms to UV irradiation. The results were in accordance with the ones shown in literature. The UV dosage determination was conduced by the UFMG/PROSAB chemistry staff using the potassium ferrioxalate actinometer process. This studies allowed the admittance of the good goals of application of UV disinfection instead chlorine systems specially to small communities water supply systems.
Este estudo avaliou a aplicação de um sistema baseado no emprego de radiação ultravioleta UV na desinfecção de águas com cor e turbidez moderadas. Foi utilizado um reator anular, dotado de lâmpada UV de potência 15W, desenvolvido no Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental DESA da UFMG. Foram realizados ensaios em regime de bateladas, empregando-se água sintética de dois tipos :Água tipo 1, com turbidez até 5 uT e cor aparente até 30 uH, e Água tipo 2, com turbidez entre 20 e 30 uT e cor verdadeira até 30 uH. As águas experimentais foram contaminadas com Escherichia coli proveniente de cepa isolada de água, em concentrações de 102 a 107 NMP/100 ml, e submetidas à exposição UV no reator por tempos de contato de 1, 3 ou 5minutos. Para cada ensaio foram determinadas as concentrações de microrganismos das amostras brutas e tratadas através da metodologia do substrato definido. Os ensaios realizados demonstraram que para os dois tipos de água experimental obteve-se inativação completa dos microrganismos nos ensaios com tempos de contato iguais a 3 e 5 minutos. Nos ensaios com tempo de contato iguais a 1 minuto, embora não suficiente para inativação completa dos microrganismos, as características do sistema proporcionaram redução de até 6 log da carga afluente, com média entre 3 e 4 log. Complementarmente foram realizados ensaios cinéticos, utilizando-se água natural coletada na entrada da estação de tratamento Morro Redondo, da COPASA MG, objetivando a determinação da constante de inativação à UV da Escherichia coli e de bactérias do grupo coliforme (coliformes totais). Os valores obtidos foram coerentes com aqueles apontados na literatura. As doses de radiação UV foram determinadas por actinometria, realizada pelo grupo de apoio na área de química da equipe da UFMG vinculada ao PROSAB Edital 2, Tema Água, tendo sido utilizado o ferrioxalato de potássio como substância actinométrica. Desta forma, o estudo realizado permitiu a consolidação da boa perspectiva de aplicação da radiação UV como alternativa aos sistemas baseados no uso do cloro, com especial enfoque para sistemas e abastecimento de água de pequeno porte.

Os conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte foram desenvolvidos para escoamentos fluviais e acabam sendo transferidos para a modelagem de correntes de turbidez. No entanto, não é claro até que ponto o estabelecimento de analogias entre o ambiente fluvial e as correntes de turbidez pode ser realizado. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar os conceitos de competência e de capacidade nas correntes de turbidez. O estudo foi desenvolvido experimentalmente, em um canal de inclinação variável de 4 m de comprimento, 40 cm de altura e 12 cm de largura. Um leito móvel foi construído em um trecho intermediário do canal utilizando sedimento - carvão mineral (ρ = 1405 kgm³) - com tamanho areia média. No total, 30 simulações de correntes de turbidez contínuas foram realizadas, utilizando o mesmo sedimento, porém com tamanho areia muito fina. Foram simuladas três declividades diferentes (6%, 0,3% e 0,015%), vazões de injeção entre 15 e 25 lmin, concentrações iniciais variando entre 0,03% e 5,5% e a duração dos ensaios ficou compreendida entre 3 e 30 min. O levantamento do perfil longitudinal do leito móvel, antes e após o ensaio, foi realizado e todo o sedimento foi coletado. Três quantidades distintas de sedimento foram quantificadas: a quantidade depositada antes do leito móvel, a quantidade depositada no leito móvel e a quantidade depositada depois do leito móvel. O cálculo da eficiência de transporte das correntes de turbidez no trecho do leito móvel, bem como das suas descargas sólidas, foi realizado. Também foram realizadas análises granulométricas do sedimento depositado antes e após do leito móvel. Por fim, parâmetros do fluxo foram obtidos (altura e velocidade) através de análises visuais e números adimensionais clássicos do transporte sólido em canais abertos foram avaliados. A partir da interpretação dos dados, conclui-se que os conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte não foram capazes de refletir o diâmetro característico do sedimento transportado pelas correntes simuladas e a capacidade máxima de transporte desses fluxos, como normalmente ocorre em escoamentos fluviais. A relação entre a eficiência de transporte desses fluxos e a descarga sólida dos mesmos indicou que a partir de uma região a eficiência tornou-se invariante. Essa relação possui curvas com tendência logarítmica e as suas assíntotas ocorreram em valores de eficiência da ordem de 50% (inclinação de 6%) e de 40% (inclinações de 0,3% e 0,015%). A relação entre o diâmetro característico do sedimento depositado depois do leito e antes do leito indicou uma diminuição de cerca de 18% no tamanho dos grãos depositados a jusante.
The modeling of turbidity currents uses the concepts of competence and flow capacity that have been developed based on river hydraulics. However, the analogies between the fluvial environment and turbidity currents are not very clear. The main purpose of this study was to evaluate the competence and flow capacity of turbidity currents. The study was performed using an experimental channel 4 m long, 40 cm high, and 12 cm wide with variable slope. A mobile bed of medium sand-size - mineral coal (ρ=1405 kgm³) - was constructed in an intermediate area of the channel. In total, 30 simulations of continuous turbidity currents were performed and the sediment used in the turbidity currents was very fine sand-size mineral coal. The simulations were accomplished considering three different channel slopes (6%, 0.3% e 0.015%); injection discharge varied between 15 and 25 l/min, and initial volumetric concentrations varied between 0.03% and 5.5%. The simulations lasted between 3 and 30 minutes. The longitudinal profile of the mobile bed was analyzed before and after each simulation, and all the sediment was collected at the end. Three different amounts of sediment were quantified: the amount of sediment deposited before, on, and after the mobile bed. Based on this data, both the transport efficiency and solid discharge of the turbidity current on the mobile bed were determined. Particle-size distribution of the deposited sediment before and after the mobile bed was also carried out. Finally, flow parameters were obtained (high and velocity) considering visual evaluation and the classical dimensional numbers in sediment transport in open channel flows were analyzed. The data interpretation revealed that the competence and flow capacity parameters were not able to reflect the grain diameter transported by the simulated currents and a maximum flow capacity of these flows, as usually is observed in fluvial flows. The relation between the transport efficiency and solid discharge of these flows demonstrated that after a certain point, the efficiency became constant. This relation resulted in log trend curves with asymptotes located at efficiency values of approximately 50% (6% slope) and 40% (0.3% and 0.015% slopes). The characteristic diameter of the sediment deposited after the mobile bed presented a reduction of 18% when compared to the sediment deposited before the mobile bed.

Este estudo propõe-se a analisar um conjunto de dados de simulações físicas de correntes de turbidez, a fim de parametrizá-los, identificando similaridades e tendências. Estes experimentos foram realizados pelo Núcleo de Estudos de Correntes de Densidade (NECOD), num total de 122 ensaios simulados em três modelos físicos semelhantes: dois canais unidirecionais com comprimento de 3,0 e 7,0 m, e outro tanque formado por um canal que deságua em uma cuba, com comprimento total de 13,85 m. O banco de dados foi composto pelas características hidrodinâmicas de entrada e de saída, utilizando dados médios, tanto na vertical, quanto na horizontal. Para que os objetivos fossem alcançados, utilizaram-se diferentes ferramentas a fim de realizar a consolidação dos dados: análise dimensional, normalização das equações e regressão múltipla de lei de potência nominal. Além disso, para comprovar a extrapolação das leis de semelhança obtidas pela aplicação da análise dimensional, uniram-se à base de dados 54 ensaios provindos de três estudos anteriores (Michon et al., 1955; Garcia, 1985; Altinakar, 1988). A partir das tendências apresentadas pelas relações entre os conjuntos adimensionais obtidos pela análise dimensional, pôde-se concluir que: a dinâmica da região da cabeça da corrente é menos suscetível às mudanças de condições experimentais, portanto, apresenta maior similaridade do que o corpo; e o regime transitório da vazão injetada nos experimentos iniciados por pulso não pode ser aproximado pelo regime permanente daqueles iniciados por fluxo contínuo. Encontraram-se evidências que apontam que os índices de turbulência são maiores com correntes compostas por sedimentos que apresentam menor velocidade de queda, as quais também apresentam maiores valores de velocidade de propagação. Os conjuntos adimensionais que melhor caracterizam as correntes de turbidez são o número de Reynolds e o número de Froude. Alguns resultados também foram confirmados pela extrapolação das tendências aos trabalhos anteriores, tal como uma tendência polinomial com pequena dispersão obtida pela relação entre os parâmetros mais importantes da dinâmica da corrente: a fração volumétrica de sedimento (φ) e o diâmetro do sedimento (dm). Além disso, ficou evidente a atenuação dos efeitos turbulentos do escoamento em modelos com pequena largura; e que a relação entre as forças de inércia e de empuxo pode ser utilizada para avaliar a permanência da homogeneidade do fluxo (distribuição da concentração) ao longo do canal. Pela aplicação da normalização das equações governantes pode-se afirmar que ao definir os parâmetros dinâmicos através da adoção de valores médios ficou impossibilitada a avaliação dos coeficientes empíricos e, conseqüentemente, não permitiu sua satisfatória aplicação. Através do uso de regressão não-linear múltipla, foram obtidas leis que correlacionaram variáveis dependentes (velocidade, espessuras características) com parâmetros de entrada (características do sedimento, da mistura e da injeção). A partir dos resultados ficou evidente que as variáveis mais sensíveis na definição destas leis são: a vazão, a concentração volumétrica e as propriedades físicas da misturas (massa específica, ou viscosidade).
This work aims to associate the data of turbidity currents laboratory experiments in order to identify possible trends and convergence points between them. These experiments were carried out in three distinct scales of simulation and diverse setups (e.g. flow type and mechanism of ignition). The database was processed and correlated using dimensional analysis, normalization of the governing equations and multiple regression models of monomial power law. At total, its were examined the data of 122 experiments, in terms of dynamic vertical and horizontal mean values, which were simulated in three different physical models: a confined small tank with 3.0 m long x 0.12 m wide and 0.2 m deep; a confined tank with 7.0 m x 0.4 m x 1.0 m; and a unconfined three-dimensional large tank with more than 13.0 m long. Beyond that, its were incorporated 54 experiments from three previous studies found in bibliography (Michon et al., 1995; Garcia, 1985; Altinakar, 1988) to validate dimensional analysis similarity laws. By the analysis of the trends obtained by relations with the non-dimensional groups, it was verified that the dynamics of the current head is less susceptible to changes in the experimental conditions, presenting more similarity than the current body. It was also found evidences that the flow rate generated in lock-box experiments can not be approximated by steady state behavior of flow rate injected in continuous flow experiments. Yet, it was noticed that currents composed by sediments with lower fall velocity show higher turbulent energy and flow velocity values. Moreover, the non-dimensional groups that better describe the dynamic of the turbidity currents were the Reynolds and densimetric Froude numbers. By comparison with previous studies it was possible confirm earlier trends obtained, for instance: a well fitted polynomial trend from the relation between the most significant dynamic parameters of the head of the turbidity current, the volumetric fraction (φ) and grain size (dm); it was also noticed that narrow tanks inhibits turbulent effects of the flow; and that the homogeneity of the flow (concentration distribution) along the length of the tank can be measured by the ratio between the inertial and buoyant forces. By the application of the normalization of the governing equations could be affirmed that the use of mean values to define the dynamics parameters not allowed the correct definition of coefficients and, consequently, its implementation. The multiple regressions models were employed to correlate the head velocity of flow and their geometrics properties (dependent parameters) with flow rate, sediment and mixture properties (independent parameters) in order to indicate what parameters are more significant. Based on that, the results demonstrate that dependent parameters are more susceptible to flow rate, volumetric concentration and viscosity of the mixture parameters.

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CNPQ
Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são compostos de grande relevância ambiental, pois apresentam características mutagênicas e carcinogênicas, mesmo em concentrações muito baixas. O Estuário do Rio Goiana (PE/PB) é considerado um ambiente ainda preservado, mas está ameaçado pela ocupação urbana, agroindústria canavieira e pelas atividades de carcinicultura. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a concentração, origem e distribuição espacial dos HPAs nas águas e sedimentos desse ambiente estuarino, associando com a hidrodinâmica local. Perfis longitudinais foram realizados na preamar e baixamar investigando a salinidade, turbidez e clorofila. Os resultados foram similares, nos dois regimes de marés. Uma zona de turbidez máxima (ZTM) foi identificada aproximadamente à 21 km da foz. As concentrações de hidrocarbonetos do petróleo dissolvidos e/ou dispersos (HPDDs) na água foram determinadas por espectrofluorescência, e variaram entre 0,20 ± 0,02 μg L⁻¹ e 0,51 ± 0,07 μg L⁻¹ equivalentes de óleo Carmópolis, e entre 0,10 ± 0,01μg L⁻¹ e 0,26 ± 0,04 μg L⁻¹ equivalentes de Criseno. As concentrações de HPDDs foram associadas ao material particulado em suspensão (MPS), resultando num acúmulo na ZTM. As concentrações de HPAs no sedimento foram determinadas através de um sistema de cromatografia gasosa acoplado a um detector de espectrometria de massas (GC/MS), e variaram entre <0,06 e 156 ng g⁻¹, classificando o Estuário do Rio Goiana como pouco contaminado. Os HPAs nos sedimentos foram correlacionados positivamente com a matéria orgânica e fração de finos e são oriundos predominantemente de fontes pirolíticas. A análise da qualidade do sedimento sugere baixa probabilidade da biota sofrer efeitos adversos. Entretanto, é necessário que seja feito um monitoramento contínuo na área, visando controlar as vias de entrada e garantindo a conservação desse sistema estuarino de grande importância econômica, ecológica e social.
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are compounds of great environmental relevance. They are potentially mutagenic and carcinogenic, even in very low concentration. The Goiana River Estuary (PE / PB) is still considered a well preserved environment, but may be under threaten by urban occupation, sugar cane agro industry and shrimp farming activities. The objective of the present work was to evaluate the concentration, origin and spatial distribution of HPAs in water and sediment of this estuarine environment, correlating to local hydrodynamics. Longitudinal profiles were performed during high and low tides investigating salinity, turbidity and chlorophyll. Results were similar in both tidal regimes. An estuarine turbidity maximum (ETM) was identified approximately 21 km upstream. Dissolved and/or dispersed petroleum hydrocarbons (HPDDs) in water were determined by spectrofluorescence, ranging from 0.20 ± 0.02 μg L⁻¹ to 0.51 ± 0.07 μg L⁻¹ oil Carmópolis equivalents, and between 0.10 ± 0.01μg L⁻¹ and 0.26 ± 0.04 μg L⁻¹ chrysene equivalents. HPDDs were associated with suspended particulate matter (SPM), resulting in accumulation at ETM. PAHs in the sediment were determined using a gas chromatography system coupled to a mass spectrometry (GC / MS) detector, ranging from <0.06 to 156 ng g⁻¹. This range classify the Goiana River estuary as low contaminated. PAHs in sediments were positively correlated with organic matter and fine fraction, and are predominantly derived from pyrolytic sources. Analysis of sediment quality suggests a low probability of adverse effects on biota. However, it is necessary to have continuous monitoring in the area, to control the input routes and to ensure the preservation of this estuarine system of great economic, ecological and social importance.

Mestrado em Engenharia do Ambiente - Instituto Superior de Agronomia
A Acacia dealbata é uma das espécies invasoras que mais impactes económicos e ambientais provoca em Portugal. Para o seu controlo, são adotadas medidas de erradicação que geram resíduos podendo ser valorizados. O objetivo deste estudo foi sintetizar um biocoagulante a partir de resíduos da casca da Acacia dealbata, resultantes de medidas de gestão e controlo, e avaliou-se o seu potencial para tratamento de água para consumo humano. O uso deste biocoagulante permitiria eliminar o risco para a saúde humana associado ao alumínio residual nas águas para consumo tratadas com sulfato de alumínio. O biocoagulante foi obtido através de uma reação de cationização, Reação de Mannich, realizada com uma proporção de 1:1:1 (cloreto de amónio/formaldeído/água) com um extra de 0,6 g de formaldeído, conseguida com 60 minutos de tempo de ativação. Os delineamentos experimentais foram realizados com recurso a curvas de superfície de resposta para alcançar o ponto de melhor desempenho do biocoagulante, para que, posteriormente, nesse ponto fossem feitos ensaios de coagulação-floculação e análises físico-químicas à água após o tratamento. Os resultados foram comparados com um coagulante comercial (FLOX-QTH®) à base de Acacia mearnsii e o coagulante sulfato de alumínio. O melhor resultado de remoção de turbidez para o biocoagulante foi de 61,44%, alcançado usando 60 segundos de tempo de agitação rápida, 600 segundos de tempo de agitação lenta e uma dose de 0,91 mg/L. Comparando com o sulfato de alumínio, apesar do biocoagulante ser menos eficiente em termos de remoção de turbidez e matéria orgânica, tem a vantagem de não alterar o pH da água, necessitar de dosagens inferiores e não contribuir para os níveis de alumínio na água. A utilização do biocoagulante sintetizado no tratamento de água para consumo humano é promissora, mas há que desenvolver estudos que levem à sua purificação e otimização
N/A

El estudio científico muestra evidencia de la respuesta plástica que peces de la especie Girardinichthys multiradiatus expresan ante diferentes niveles de turbidez en el agua generada por la presencia de algas. Aquí, se demuestra que este factor ambiental juega un papel importante en la selección sexual de los organismos, y que incluso puede llevar a re-direccionar el camino evolutivo de dicha especie.
Los cambios inducidos por las actividades humanas afectan la condición natural de los organismos cuya resiliencia a tales cambios depende de la habilidad de éstos para enfrentarlos, así como de su plasticidad de comportamiento. Sistemas hidrológicos como el de la Cuenca Alta del Río Lerma (CARL), con un elevado nivel de contaminación y fragmentación de hábitat) han dado lugar a la existencia de bordos y presas cuya principal función es riego, abrevaderos y usos piscícolas. Estas condiciones involucran una elevada eutrofización debida al incremento de nutrientes por fertilizantes, desechos urbanos y ganaderos y mantiene entre otros factores los niveles de turbidez muy elevados, ocasiona la disminución del paso de luz a través del agua y a su vez la pérdida de visibilidad para los peces. Estos organismos acuáticos así como muchos otros, requieren identificar aspectos fenotípicos visibles de sus congéneres para la reproducción. Por ello en el presente trabajo pretendemos analizar el efecto de la turbidez del agua en el comportamiento de selección sexual de Girardinichthys multiradiatus, considerando que los aspectos reproductivos pueden estar fuertemente influenciados por las características del medio en donde los individuos se encuentran. Además esto podría ser un factor que altere incluso negativa e irreversiblemente el desempeño de selección sexual en los organismos haciéndolos más vulnerables ante la extinción. Se analizaron aspectos del comportamiento de selección sexual, tales como preferencia de la hembra y cortejo de los machos en tres niveles de turbidez del agua (0, 33 y 66 FAU) generada por concentración de algas del género Desmodesmus sp. para evaluar el efecto de la turbidez, realizando tres réplicas en cada nivel. Los resultados manifiestan que la turbidez tiene efecto significativo en la preferencia femenina y en el comportamiento de cortejo de los machos, se comprobó que visualmente no hay una preferencia de las hembras por machos con fenotipos de mayor tamaño, mayor coloración, pero sí hay preferencia de las hembras en función del comportamiento de cortejo de los machos en esta población. Además, se sugiere que en la población estudiada podría darse lugar a un proceso de selección estabilizadora, debido a que en los tres niveles de turbidez no hubo preferencia entre fenotipos pálidos pequeños y coloridos grandes, y que estas condiciones se podrían dar de forma real si debido a las partículas suspendidas en el agua se bloquean los canales de detección química y mecánica como la línea lateral y los poros faciales.
RED de colaboración PRODEP 11067

Este trabalho teve como propósito investigar a cinética de floculação de água bruta com baixa turbidez, utilizando o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3o18H2O) e o cloreto férrico (FeCl3o6H2O) como coagulantes. Os resultados experimentais foram obtidos em ensaios de \"jar test\". A água bruta utilizada nos ensaios foi preparada em laboratório, simulando um manancial superficial eutrofizado contendo células da cianobactéria Microcystis aeruginosa. Foram testadas 5 dosagens distintas de cada coagulante, 3 valores de G, 2 valores de TAS e 12 tempos de floculação. Utilizou-se a turbidez como medida principal de avaliação dos resultados experimentais. O valor de turbidez inicial (N0) foi corrigido, levando-se em consideração o acréscimo de turbidez em função das dosagens de coagulante. Determinou-se que as dosagens mais efetivas, em termos de remoção de turbidez, foram 20 mg.L-1 para o sulfato de alumínio e 40 mg.L-1 para o cloreto férrico (ambas expressas como massa de coagulante). Para ambos os coagulantes, constatou-se que G = 20 s-1 e TAS = 27 m3.m-2.dia-1 resultaram nas melhores eficiências de remoção de turbidez. Verificou-se também a variação do potencial zeta em função das dosagens de coagulante. Observou-se que o aumento da dosagem de coagulante leva à redução do potencial zeta, aproximando-o do ponto isoelétrico. Porém, o ponto isoelétrico não necessariamente coincide com a melhor eficiência em termos de remoção de turbidez. Com base nos resultados experimentais, foi proposta uma modificação ao modelo clássico da cinética de floculação de suspensões coloidais. Nesta, foi incluso um segundo termo referente à ruptura de flocos (quebra irreversível). O ajuste do modelo proposto foi obtido através de procedimentos de iteração numérica computacional com a função \"Solver\" do programa Microsoft Excel®. Foram calculados os valores das constantes KA, KB e KC do modelo proposto. Amostras do lodo gerado nos ensaios de cinética de floculação foram caracterizadas visualmente através de microscopia eletrônica de varredura (MEV).
The purpose of this work was to investigate flocculation kinetics of low-turbidity raw water, using aluminum sulfate (Al2(SO4)3o18H2O) and ferric chloride (FeCl3o6H2O) as coagulants. Experimental results were obtained in jar tests. Raw water used in the jar tests was prepared in laboratory, simulating a eutrophic natural water source containing cells of the cyanobacteria Microcystis aeruginosa. 5 different coagulant doses were tested for each coagulant, 3 G values, 2 SLR values and 12 flocculation times. Turbidity was selected as the major parameter for experimental results analysis. Initial turbidity values (N0) were corrected taking into account turbidity increase due to coagulant dosing. In terms of turbidity removal, it was determined that the most effective dosage for aluminum sulfate was 20 mg.L-1, and for ferric chloride, 40 mg.L-1 (both expressed as coagulant mass). For both coagulants, it was found that G = 20 s-1 and SLR = 27 m3.m-2.day-1 resulted in the best turbidity removal efficiencies. Zeta potential variation, due to coagulant dosing, was also verified. It was noted that increasing coagulant dosing led to zeta potential reduction, bringing it closer to the isoelectric point. However, the isoelectric point does not necessary coincides with the best turbidity removal efficiency. Based on the experimental results, it was proposed a modification to the classic colloidal suspension flocculation kinetics model. In this modification, a second term regarding floc rupture (irreversible breakage) was included. Through computer numeric iteration using Microsoft Excel®\'s \"Solver\" function, the proposed model adjustment was obtained. Kinetics constants KA, KB e KC values, from the proposed model, were calculated. Sludge samples, generated during flocculation kinetics tests, were visually characterized through scanning electronic microscopy (SEM).

Durante a floculação, a agitação promove dois efeitos simultaneamente, a agregação e a ruptura. A ruptura ocorre devido à atuação de forças de cisalhamento sobre os flocos. O aumento da agitação com, conseqüentemente, aumento do gradiente de velocidade médio, em água com flocos formados, promove o aumento das forças de cisalhamento e a degradação parcial ou total dos mesmos, em poucos segundos. Retornando à condição anterior de agitação, pode ocorrer o recrescimento dos flocos. Através de ensaios em reatores estáticos (em equipamento de jarteste) foram estudados os efeitos da ruptura e da refloculação na sedimentação dos flocos, para velocidades de sedimentação entre 0,9 e 7,0 cm/min. A água de estudo foi preparada com caulinita, resultando turbidez de 100 uT, e coagulada com sulfato de alumínio. Foram realizadas as etapas de coagulação, mistura rápida, floculação, ruptura (G=75, 150 e 250 \'S POT.-1\') e refloculação (G=25, 20 e 15 \'S POT.-1\'). A ruptura, em poucos segundos, prejudicou a remoção dos flocos por sedimentação. Quanto maior o gradiente de velocidade na ruptura, maiores foram os valores da turbidez remanescente do sobrenadante, mesmo após a refloculação. A refloculação, mesmo nos primeiros minutos, diminuiu a turbidez remanescente do sobrenadante se comparada a logo após a ruptura. Quanto menor o gradiente de velocidade durante a refloculação, menores foram os valores da turbidez remanescente do sobrenadante. Apenas para velocidades de sedimentação, gradientes de velocidade de ruptura e gradientes de velocidade de refloculação menores ou iguais a 2,5 cm/min, 75 \'S POT.-1\' e 15 \'S POT.-1\', respectivamente, foi possível obter sobrenadante com valores de turbidez remanescente similares aos encontrados inicialmente, sem ruptura.
During the flocculation, the shear rate promotes two effects simultaneously, growth and breakage of flocs. The break up of flocs is caused as a result of disruptive forces. The increase of the shear rate in water with formed flocs increases the disruptive forces and it also can break the flocs partial or totally in a few seconds. Restoring the previous low shear conditions, flocs can grow back. By using the jar test equipment, the effects of breakage and reflocullation on the efficiency of floc sedimentation were studied, using settling velocities between 0.9 e 7.0 cm/min. Water of study was prepared with groundwater and kaolin, resulting a turbidity of approximately 100 NTU. Coagulation was performed by using aluminum sulfate. Coagulation, flocculation, breakage (G=75, 150 e 250 \'S POT.-1\') and reflocculation tests were carried out. In a few seconds the breakage of flocs hindered the settling removal of turbidity. The higher the average shear rate in the break-up, the higher result the residual turbidity even after the reflocculation. In the first minutes, the reflocculation decreased the residual turbidity after sedimentation if compared to the residual turbidity just after the break-up and sedimentation. The lower the average shear rate during the reflocculation, the lower result the supernatant values of residual turbidity. Supernatant could only be obtained with the value of residual turbidity similar to the values found initially (without breakage of flocs) for the settling velocity, the average velocity gradient of break-up and the average velocity gradient of reflocculation equal or less than 2.5 cm/min, 75 \'S POT.-1\' e 15 \'S POT.-1\', respectively.

O transporte de sedimento em suspensão em corpos hídricos é responsável pela diminuição da qualidade da água, pelo transporte de poluentes, pelo assoreamento de reservatórios, entre outros problemas. Por isso é importante o seu monitoramento para a gestão dos recursos hídricos. O sensor de turbidez tem sido usado como medida indireta para o monitoramento da concentração de sedimentos em suspensão (CSS). Porém para a devida calibração do sensor de turbidez deve-se considerar os fatores que influenciam sua medida. Dentre estes fatores estão as características do sedimento, do equipamento e do escoamento. As características do sedimento de maior influência na medida do sensor são a concentração e o tamanho do sedimento. Desta forma buscou-se verificar a influência da concentração e da granulometria do sedimento na estimativa da CSS com o uso do sensor de turbidez. Para isso foram realizados 3 experimentos que avaliaram a medida da turbidez em diferentes concentrações e granulometrias utilizando um canal artificial alimentado por água e sedimento. No primeiro experimento foi medida a concentração e a turbidez em 60 momentos com diferentes CSS. No segundo estes mesmos parâmetros foram medidos em 12 pontos experimentais, porém com sedimento em 4 granulometrias diferentes. No terceiro experimento além da variação da granulometria, variou-se também a descarga sólida de sedimento em suspensão com o controle da vazão de entrada de sedimento. Estabeleceu-se uma relação linear entre os resultados de turbidez e CSS para todos os experimentos, que forneceu a equação da reta e o R². No experimento 3 a relação entre turbidez e CSS foi estabelecida para cada ponto experimental. Com os resultados obtidos, concluiu-se que a relação entre a turbidez e a CSS é influenciada pela concentração e pela granulometria, sendo que com o aumento da concentração há uma diminuição do efeito da granulometria sobre a sensibilidade do sensor de turbidez. Por fim, conclui-se que em condição de baixa descarga sólida, a medida de turbidez diminui com o aumento da granulometria.
The transport of suspended sediment in water bodies is responsible for the reduction of water quality, the transport of pollutants, the silting of reservoirs, among other problems. That is why it is important to monitor the management of water resources. The turbidity sensor has been used as an indirect measure for the monitoring of suspended sediment concentration (SSC). However for the proper calibration of the turbidity sensor, the factors that influence its measurement must be considered. Among these factors are the sediment, equipment and flow characteristics. The characteristics of the sediment of greatest influence on the measurement of the sensor are the concentration and the size of the sediment. In this way, we aim to verify the influence of the sediment concentration and grain size on the CSS estimation with the use of the turbidity sensor. For this, three experiments were carried out to evaluate the turbidity measurement in different concentrations and granulometry using an artificial channel fed by water and sediment. In the first experiment, the concentration and turbidity were measured in 60 experimental points with different CSS. In the second, these same parameters were measured in 12 experimental points, but with sediment in 4 different granulometries. In the third experiment besides the granulometry variation, the solid discharge of sediment in suspension was also varied with the control of the inflow of sediment. A linear relationship between the turbidity and CSS results was established for all experiments, which provided the line equation and the R². In experiment 3 the relationship between turbidity and CSS was established for each experimental point. With the results obtained, it was concluded that the relationship between turbidity and SSC is influenced by concentration and grain size, and with increasing concentration there is a decrease in the effect of particle size on turbidity sensor sensitivity. Finally, it is concluded that in low solid discharge condition, the turbidity measurement decreases with increasing particle size.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Os animais se comunicam utilizando sinais de diferentes modalidades sensoriais. Contudo, as condições ambientais podem afetar quais os estímulos que serão utilizados na transmissão de sinais entre os organismos. Assim, supomos que condições desfavoráveis à exibição de estímulos visuais como a turbidez da água e a presença de predador podem afetar o comportamento de peixes, como aqueles associados à reprodução. Ao mesmo tempo, podemos supor que pode haver vias alternativas para a manutenção de dado comportamento que envolva a comunicação entre organismos (como no caso da corte e da cópula). Assim, utilizando o lebiste (Poecilia reticulata) como modelo experimental, testamos a influência da turbidez da água e de estímulos químicos indicadores de risco de predação em seu comportamento reprodutivo. Encontramos aqui que o comportamento defensivo de lebistes é influenciado por condições de turbidez e de pistas químicas indicadoras de risco de predação, com peixes apresentando redução de atividade nessas condições. Observamos que o comportamento reprodutivo é modulado por condições de turbidez e iluminação, com peixes sendo mais ativos em água não turva com luz acesa. Por fim, ao agruparmos a execução de comportamentos defensivos e reprodutivos, sob condições de turbidez e de risco de predação, verificamos maior resposta defensiva. O lebiste é uma espécie muito estudada por seus padrões visuais associados à reprodução, porém, em situação desfavorável para o uso de estímulos visuais e sob risco de predação, eles optam por se defender, evidenciando um trade-off entre sobrevivência e reprodução.
Animals communicate using different modality of sensorial signals. However, environmental conditions may affect which stimuli will be used in sign transmission between organisms. Thus, we suppose that unfavorable conditions to the exhibition of visual cues like water turbidity and the presence of predators might affect fish behavior, such as linked to reproduction. At the same time, we can suppose that may have alternative ways to given behavior maintenance that involves the communication between organisms (as in the case of courtship and copulation). Thus, using the guppy (Poecilia reticulata) as experimental model, we tested the influence of water turbidity and chemical stimuli that indicates predation risk in its reproductive behavior. We found here that guppy defensive behavior is influenced by turbidity conditions and chemicals cues that indicates predation risk, with fishes showing activity reduction under these conditions. We observed that reproductive behavior is modulated by turbidity conditions and illumination, with fishes being more active in clear water with the lights on. Lastly, by grouping the execution of defensive and reproductive behaviors, under turbidity conditions and predation risk, we verified greater defensive response. Guppy is a much studied species by its visual patterns associated to reproduction, however in unfavorable situations to visual stimuli and under predation risk, they choose to defend themselves, evidencing a trade-off between survival and reproduction.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlessandroALA_DISSERT.pdf: 1662616 bytes, checksum: c000a859b64ca5e0d06f0ed970192748 (MD5) Previous issue date: 2010-08-05
Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico
The nonionic surfactants are composed of substances whose molecules in solution, does not ionize. The solubility of these surfactants in water due to the presence of functional groups that have strong affinity for water. When these surfactants are heated is the formation of two liquid phases, evidenced by the phenomenon of turbidity. This study was aimed to determine the experimental temperature and turbidity nonilfenolpoliethoxyled subsequently perform a thermodynamic modeling, considering the models of Flory-Huggins and the empirical solid-liquid equilibrium (SLE). The method used for determining the turbidity point was the visual method (Inoue et al., 2008). The experimental methodology consisted of preparing synthetic solutions of 0,25%, 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 12,5%, 15%, 17% and 20% by weight of surfactant. The nonionic surfactants used according to their degree of ethoxylation (9.5, 10, 11, 12 and 13). During the experiments the solutions were homogenized and the bath temperature was gradually increased while the turbidity of the solution temperature was checked visually Inoue et al. (2003). These temperature data of turbidity were used to feed the models evaluated and obtain thermodynamic parameters for systems of surfactants nonilfenolpoliethoxyled. Then the models can be used in phase separation processes, facilitating the extraction of organic solvents, therefore serve as quantitative and qualitative parameters. It was observed that the solidliquid equilibrium model (ESL) was best represented the experimental data.
Os tensoativos n?o-i?nicos s?o constitu?dos por subst?ncias cujas mol?culas, em solu??o aquosa, n?o se ionizam. A solubilidade destes tensoativos em ?gua deve-se ? presen?a de grupamentos funcionais que possuem forte afinidade pela ?gua. Quando esses tensoativos s?o aquecidos ocorre ? forma??o de duas fases l?quidas, evidenciada pelo fen?meno da turbidez. Este trabalho teve como intuito determinar os dados experimentais da temperatura de turbidez do nonilfenolpolietoxilado e posteriormente realizar uma modelagem termodin?mica, considerando os modelos de Flory-Huggins e o emp?rico de equil?brio s?lido-l?quido (ESL). O m?todo empregado para determina??o do ponto de turbidez foi o m?todo visual (Inoue et al., 2008). A metodologia experimental consistiu na prepara??o de solu??es sint?ticas de: 0,25%, 0,5%,1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 12,5%, 15%, 17% e 20% em massa de tensoativo . Os tensoativos n?o-i?nicos utilizados de acordo com seu grau de etoxila??o (9,5, 10, 11, 12 e 13). No decorrer dos experimentos as solu??es foram homogeneizadas e a temperatura do banho foi aumentada gradativamente ao passo que a temperatura de turbidez da solu??o foi verificada visualmente Inoue et al. (2003). Esses dados da temperatura de turbidez foram utilizados para alimentar os modelos avaliados e obter par?metros termodin?micos para sistemas de tensoativos nonifenolpolietoxilados. Em seguida os modelos poder?o ser utilizados em processos de separa??o de fases, facilitando a extra??o de solventes org?nicos, pois servir?o como par?metros quantitativos e qualitativos. Foi observado que o modelo de equil?brio s?lido l?quido (ESL) foi o que melhor representou os dados experimentais obtidos

Orientador: Rodrigo Egydio Barreto
Resumo: Os animais se comunicam utilizando sinais de diferentes modalidades sensoriais. Contudo, as condições ambientais podem afetar quais os estímulos que serão utilizados na transmissão de sinais entre os organismos. Assim, supomos que condições desfavoráveis à exibição de estímulos visuais como a turbidez da água e a presença de predador podem afetar o comportamento de peixes, como aqueles associados à reprodução. Ao mesmo tempo, podemos supor que pode haver vias alternativas para a manutenção de dado comportamento que envolva a comunicação entre organismos (como no caso da corte e da cópula). Assim, utilizando o lebiste (Poecilia reticulata) como modelo experimental, testamos a influência da turbidez da água e de estímulos químicos indicadores de risco de predação em seu comportamento reprodutivo. Encontramos aqui que o comportamento defensivo de lebistes é influenciado por condições de turbidez e de pistas químicas indicadoras de risco de predação, com peixes apresentando redução de atividade nessas condições. Observamos que o comportamento reprodutivo é modulado por condições de turbidez e iluminação, com peixes sendo mais ativos em água não turva com luz acesa. Por fim, ao agruparmos a execução de comportamentos defensivos e reprodutivos, sob condições de turbidez e de risco de predação, verificamos maior resposta defensiva. O lebiste é uma espécie muito estudada por seus padrões visuais associados à reprodução, porém, em situação desfavorável para o uso de estímulos visuais ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Animals communicate using different modality of sensorial signals. However, environmental conditions may affect which stimuli will be used in sign transmission between organisms. Thus, we suppose that unfavorable conditions to the exhibition of visual cues like water turbidity and the presence of predators might affect fish behavior, such as linked to reproduction. At the same time, we can suppose that may have alternative ways to given behavior maintenance that involves the communication between organisms (as in the case of courtship and copulation). Thus, using the guppy (Poecilia reticulata) as experimental model, we tested the influence of water turbidity and chemical stimuli that indicates predation risk in its reproductive behavior. We found here that guppy defensive behavior is influenced by turbidity conditions and chemicals cues that indicates predation risk, with fishes showing activity reduction under these conditions. We observed that reproductive behavior is modulated by turbidity conditions and illumination, with fishes being more active in clear water with the lights on. Lastly, by grouping the execution of defensive and reproductive behaviors, under turbidity conditions and predation risk, we verified greater defensive response. Guppy is a much studied species by its visual patterns associated to reproduction, however in unfavorable situations to visual stimuli and under predation risk, they choose to defend themselves, evidencing a trade-off between survival ... (Complete abstract click electronic access below)
Doutor

A presente dissertação aborda a modelagem física de sistemas marinho profundo em escala reduzida, uma metodologia que vem contribuindo no entendimento dos processos sedimentares atuantes neste ambiente, principalmente as correntes de turbidez, fluxo gravitacional subaquoso responsável pela formação dos turbiditos, importantes reservatórios de hidrocarbonetos da costa brasileira. A modelagem física 3D empregada neste trabalho aborda a influência da autogênese no comportamento espacial e evolutivo de depósitos análogos gerados por simulações de correntes de turbidez em duas séries de 10 experimentos com parâmetros de controle constantes (vazão, concentração volumétrica de sedimentos, tipo e granulometria das partículas sedimentares), onde em cada série foi utilizada uma concentração de sedimentos diferente: uma com maior concentração – HDTC (high-density turbidity currents) e outra com menor concentração – LDTC (low-density turbidity currents) onde se buscou observar o efeito desta propriedade na construção dos depósitos. Para caracterizar o comportamento geométrico dos depósitos, uma nova abordagem estatística é utilizada a partir de uma análise de variância. Os resultados obtidos apontam que processos autogênicos locais puderam alterar a configuração global dos depósitos. A concentração de sedimentos teve influência direta nas características morfológicas e evolutivas dos depósitos, sendo os experimentos de HDTC os que apresentam uma evolução mais complexa, onde ocorreu um processo de auto-confinamento das correntes, gerando uma morfologia mais diversa.
Autogenic / allogenic controls have been discussed widely because they represent an important parameter in the constructive and evolutionary process of a sedimentary system. To evaluate these controls in submarine fans and analyse its capacity of selforganizing and creating depositional patterns, this work performed fully controlled 3D physical simulations of turbidity currents under ideal autogenic controls (no external influence) with detailed data for the generated deposits. Two series of 10 experiments of high-density turbidity currents (HDTC) and low-density turbidity currents (LDTC) were run, keeping all other input parameters (discharge, volumetric concentration, type and grain size) constant. From statistical and qualitative approach were characterised the geometric elements and morphodynamic behaviour of the deposits (centroid, Length/Width ratio, morphodynamic evolution). The results indicate local autogenic processes change the global setting of the flow evolution and deposits of submarine fans. A morphodynamic evolution generated by HDTC showed complex stages of filling and stacking caused by two types of flow self-channelling. Type I is characterised by flow channelling due to the elevation of levees without lateral avulsion and more efficient sediment transport (longer deposits, with terminal lobes well developed), and Type II is characterised by flow channelling but allows lateral avulsions and involves less efficient sediment transport (shorter deposits with terminal lobes undeveloped). The HDTC deposits showed random behaviour for the length/width ratio and for the centroid of sedimentary bodies and distinct morphological elements (elongated central deposit, fringes and distal lobes). By contrast, the LDTC morphodynamics were simplified without any self-confining process or distinct morphological elements. Finally, the statistical approach showed that the HDTC deposits had a greater variance of geometrical elements in relation to LDTC deposits. The experiments provided evidence that high rates of sediment supply decisively influenced the geometry and morphodynamic of the deposits, as well as they self-organizing capacity.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2706_Danieli Soares Oliveira.pdf: 1261622 bytes, checksum: a1488491056c439b63b46d5002aec2d7 (MD5) Previous issue date: 2008-08-25
O emprego de floculadores hidráulicos é bastante comum em estações de tratamento de água de pequeno e médio porte, visto que a própria energia da corrente líquida é aproveitada para promover o choque entre as partículas. No entanto, os floculadores hidráulicos geralmente empregados são constituídos de compartimentos, obrigando a corrente líquida a mudar de direção e sentido a cada mudança de compartimento. Tais mudanças promovem aumentos locais no gradiente médio de velocidade, o que pode promover o rompimento dos flocos anteriormente formados. Neste contexto, alguns trabalhos têm apresentado um sistema de floculação formado por um reator tubular helicoidal, que apresenta uma melhor distribuição de energia no seu interior, minimizando as mudanças nas características do escoamento. No entanto, verificou-se que em grande parte dos trabalhos os comprimentos dos reatores são mantidos constantes, sendo analisados apenas outros parâmetros, tais como vazão, gradiente médio de velocidade e tempo de detenção. Além disso, muitos trabalhos não avaliam os processos de agregação e ruptura dos flocos, que está diretamente relacionado com a eficiência da floculação. Diante disso, foram definidos como objetivos deste trabalho avaliar a influência do comprimento do reator na eficiência de remoção de turbidez, bem como avaliar os processos de agregação e ruptura de flocos. Para isso, foram utilizadas as vazões de alimentação de 1 e 2 L/min para os diâmetros de reatores de 3/8e 1/2 e de 4 L/min para o diâmetro de reator de 5/8, sendo que para cada um foram fabricados oito reatores com comprimentos distintos. Foi verificado que, para todas as configurações estudadas, a eficiência de remoção de turbidez aumenta até um valor máximo e depois decresce com o aumento do comprimento dos reatores. Com relação aos coeficientes de agregação e ruptura, foi verificada uma redução nos valores destes coeficientes com o aumento do gradiente médio de velocidade, o que concorda com o resultado obtido no trabalho de Brito (1998). Ao final foi proposto um modelo de previsão de eficiência de remoção de turbidez utilizando os dados obtidos neste trabalho e no trabalho de Silva (2007), obtendo uma correlação entre os dados experimentais e calculados de 0,82, indicando que esse modelo pode ser uma ferramenta útil para um melhor entendimento deste tipo de reator.

A proposta deste trabalho foi utilizar quatro diferentes coagulantes - sulfato de alumínio, cloreto férrico, hidroxicloreto de aluminio e sulfato ferrico; construir os diagramas de coagulação; e assimilar as regiões de maior ou menor eficiência da remoção de turbidez ou da cor. Para permitir uma avaliação de custos na utilização dos coagulantes, observo-se nos diagramas as regiões onde os valores de turbidez remanescente são aproximadamente iguais para diferentes coagulantes. Com essa consideração, foi stabelecida a relação entre consumo e custo dos produtos quimícos utilizados. Os coagulantes que apresentaram particularidades para as águas estudadas foram: o cloreto ferrico que mostrou melhor desempenho para valores de ph baixos; o sulfato ferrico que mostrou-se mais economico; e o hidroxicloreto de aluminio que atua numa grande faixa de ph. Na conclusão dos estudos, verifica-se que cada água a ser tratada deve ser analisada através de diagramas de coagulação, visando a otimização dos parâmetros de ph versus dosagem e buscando o melhor coagulante pelo menor custo.
The purpose of this study was to use four different coagulants - aluminum sulphate, iron chloride, polyaluminum hidroxichloride and ferric sulphate; to build the coagulation diagrams; and to mark the regions of higher or lower efficiency in the removal of turbidity or color. To allow a cost appraisal in the use of the coagulants, the region where the values of remaining turbidity, which are approximately the same for different coagulants, was examined in the diagrams. This being taken into consideration, the relation between consumption and cost of the chemical products was established. The coagulants that presented certain peculiarities for the studied waters were: iron chloride, that showed better performance for low pH values; the ferric sulphate, that showed itself as more economical; and the polyaluminum hidroxichloride, that functions in a large interval of pH. In the conclusion of the study, it was observed that each type of water to be treated must be analyzed through coagulation diagrams, aiming at the optimization of pH parameters versus dosages and looking for the best coagulant with lower cost.

A hipótese que motivou a realização desta pesquisa foi a de que a turbidez da água na planície de Curuai variava como resposta ao pulso de inundação, e que esta resposta poderia ser acompanhada com o uso de imagens de satélite e dados in-situ transmitidos telemetricamente. Assim, o objetivo do trabalho foi o de avaliar o comportamento da turbidez na planície de Curuai durante o ciclo hidrológico. A resposta da turbidez na planície de inundação foi estudada em duas escalas: a primeira pontual, isto é, dados de turbidez coletados automaticamente e transmitidos via enlace de satélite; e o segundo espacial, ou seja, a partir de amostras distribuídas na planície coletadas in-situ e imagens MODIS/ Terra. Por se tratar de duas escalas distintas, os métodos utilizados para tratamento dos dados também foram distintos. Para a escala pontual foi gerada uma série temporal de turbidez, com freqüência de 1 em 1 hora. Essa série foi tratada com o uso da Transformada de Wavelet. Na escala espacial foram utilizados dados de cinco campanhas de campo com amostras em toda a planície. Esses dados foram analisados através da Krigeagem Ordinária para a espacialização das amostras. Para verificar como a turbidez se comportava ao longo do ciclo hidrológico o Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME) foi aplicado às imagens MODIS/Terra. Os principais resultados obtidos com a aplicação desses métodos foram: [1] foi observado que tanto na escala pontual (medidas de turbidez efetuadas por telemetria) quanto na espacial a turbidez apresenta o seu máximo nas épocas de águas baixas, enquanto o contrário ocorre nas águas altas; [2] na escala espacial, a interpolação da turbidez in-situ através da Krigeagem Ordinária e o MLME aplicado as imagens MODIS/Terra, mostraram que a as maiores turbidezes se concentraram durante o ciclo hidrológico nas regiões noroeste e norte da planície; [3] não foi possível o ajuste de uma única função para a estimativa da turbidez das águas da planície; sendo que na época de águas baixas, devido ao alto desvio padrão e alta variância das amostras de turbidez, não foi possível ajustar nenhuma função que fosse significativa para estimativa da turbidez. Assim, se conclui que a turbidez, seja pontual ou espacialmente, responde ao pulso de inundação através de sua variação no espaço e tempo.
The hypothesis that motivated the accomplishment of this research was: the turbidity has a variation in response of flood pulse in the Curuai floodplain and this response could be folloied with the use of satellite images and in-situ data (ground data and telemetric data). Thus, the objective of the work was evaluate the turbidity behavior in the Curuai floodplain during the hydrological cycle. The response of turbidity in the floodplain was studied in two scales: first, point-temporal (turbidity sampling by Environmental Monitoring System-SIMA); second, spatial-temporal analysis (turbidity distribution using MODIS/ TERRA images). As the two scales are distinct, the treatment methods had also been distinct. For treatment of the point-temporal scale, we used a non-linear method called Wavelet Transform. For spatial-temporal scale, we used five field campaigns with turbidity sampling. This ground data was treated with Ordinary Kriging. A Spectral Linear Mixture Model was applied in MODIS image during 2003 to 2005, to verify the turbidity distribution during the hydrological cycle. The main results were: [1] the annual flood pulse is the main driving force that modulates turbidity values in the Curuai floodplain; [2] the results derived from Spectral Linear Mixture Model showed that the north region of floodplain is more turbid than the south region; [3] it`s difficult to adjust a unique mathematical function for estimating the turbidity in floodplain. Thus, we conclude that the turbidity variability, both in two scales, it is a response to the flood pulse.

Este trabalho propõe a modelação matemática da perda de carga e da remoção de turbidez e de partículas na filtração direta ascendente baseada nos modelos que descrevem macroscopicamente o processo de filtração. Os modelos incluem o mecanismo de desprendimento de partículas do meio filtrante e a alteração da porosidade do material retido durante o processo de filtração. Foram propostos dois modelos: o monodisperso e o polidisperso. Tais modelos foram adaptados para a aplicação à filtração direta ascendente em material granular de areia grossa e pedregulho a partir de modelos para filtração descendente. Objetivou-se a identificação da influência do vetor gravitacional na parcela de eficiência por sedimentação gravitacional na proposição de modelos de eficiência inicial de remoção na filtração ascendente. Três concepções para quatro modelos de eficiência inicial de remoção foram propostas e aplicadas à filtração ascendente. Duas destas concepções foram adaptadas do original da filtração em aerossóis para escoamento ascendente e a outra a partir de modelos para escoamento descendente. Os resultados do modelo monodisperso apresentaram boa aderência aos dados experimentais obtidos da filtração ascendente em um sistema de dupla filtração mediante uma análise estatística com base nos valores dos coeficientes de correlação não linear. O modelo polidisperso também foi analisado, não tendo alcançado, entretanto, a mesma eficiência do modelo monodisperso. Os valores de eficiência inicial de remoção para a filtração direta ascendente calculados pela concepção proposta neste trabalho indicam razoável adequação aos modelos de filtração e apresentam-se coerentes e consistentes com os valores experimentais e com a teoria da trajetória.
This work proposes mathematical models to predict the head loss, the turbidity and particles removal in up flow direct filtration based on the models that describe macroscopic filtration process. The models include the mechanism of particles detachment from the granular medium and the porosity change of the retained material during the filtration process. Two models were proposed: the monodisperse one and the polidisperse one. These models were used for up flow direct filtration in granular material of coarse sand and gravel based on down flow filtration models. The identification of the influence of the gravitational vector was aimed in the efficiency portion by gravitational sedimentation in the proposition of models of initial efficiency collector in the up flow filtration. Three conceptions of four initial efficiency collector models were proposed and applied to up flow filtration. Two of those conceptions were adapted from up flow aerosols filtration and another one was based on down flow models. The results of the monodisperse model presented good adherence to the up flow experimental data from a double filtration system by means of a statistical analysis with based on coefficients of non lineal correlation values. The polidisperse model was also analyzed, however, it did not provide the same efficiency of the monodisperse model. The initial efficiency removal values for the up flow direct filtration calculated by the proposed models indicated reasonable suitability to the filtration models and they come coherent and consistent with the experimental values and with the theory of trajectory analysis.

With the large current debate around climate change, water scarcity worldwide and the controversy created by the conflicts arising from multiple uses of water especially during dry periods, and taking into account the problems caused by flooding, mudslides, landslides originated the lack of criteria for the occupation and use of slopes and their causes and social and economic consequences, it is emphasized how important the acquisition of historical hydrological data to feed, support, validate or invalidate studies and methodologies that contribute positively progressive in the management of resources. This work has the following objectives, through the instrumentality of an existing monitoring station to assess the validity of using measures of turbidity, as a tool to monitor the production of sediments in the basin of the stream Lajeado Grande in São Martinho da Serra to from readings and samples fixed and specific, seeking to establish a relationship between the turbidity readings with the results of the concentration of suspended sediments. For that, we installed a programmable sampler pumping level sensor, a turbidimeter snapshot data logger and a torpedo tube type integrator, all set in a metallic structure at a fixed point in the bed of the stream. These instruments have been regularly scheduled for collection and reading of data in the occurrence of rain events. As results were obtained several correlations between turbidity and suspended sediment concentration including: Css = 1,0649T 5,2001 with R2= 0,53 and Css = 0.972 T - 5.5754 with R2 = 0.84. Were also obtained various relationships between flow and turbidity, and then concluded as valid the use of measures points and fixed turbidity with the methodology used to monitor the production of sediments in the basin under study, and recommending the continuation of work and diversification of new methodologies for collecting and analyzing samples aimed at reducing the deviations of the result.
Diante do grande debate atual em torno das mudanças climáticas, da escassez de água mundial e da polêmica criada pelos conflitos derivados dos usos múltiplos da água especialmente em períodos de seca e, levando-se em consideração os problemas gerados por inundações, enxurradas, deslizamentos originados pela falta de critérios na ocupação e utilização de encostas e, suas causas e conseqüências sociais e econômicas, fica salientada a grande importância da aquisição de dados hidrológicos históricos para alimentar, fundamentar, validar ou invalidar estudos e metodologias que contribuam progressiva e positivamente no gerenciamento dos recursos hídricos. Este trabalho tem como objetivos específicos, através da instrumentação de uma estação de monitoramento existente, avaliar a validade da utilização das medidas de turbidez, como ferramenta para monitorar a produção de sedimentos na bacia hidrográfica do arroio Lajeado Grande no município de São Martinho da Serra a partir de leituras e coletas fixas e pontuais, buscando estabelecer uma relação entre as leituras de turbidez com os resultados das análises de concentração de sedimentos em suspensão. Para tanto, foram instalados um amostrador programável por bombeamento com sensor de nível, um turbidímetro instantâneo com data logger e um amostrador integrador no tempo, todos fixados em estrutura metálica em um ponto fixo no leito do arroio. Estes instrumentos foram programados periodicamente para coletas e leituras de dados na ocorrência ou não de eventos chuvosos. Como resultados foram obtidas várias correlações entre turbidez e concentração de sedimentos em suspensão entre elas: Css = 1,0649T 5,2001 com R2= 0,53 e Css = 0,972 T 5,5754 com R2= 0,84. Também foram obtidas várias relações entre vazão e turbidez, sendo então concluída como válida a utilização de medidas pontuais e fixas de turbidez com a metodologia empregada para monitorar a produção de sedimentos na bacia hidrográfica em estudo e, recomendando-se a continuidade do trabalho com a diversificação de novas metodologias para coleta e análise de amostras objetivando reduzir os desvios dos resultados encontrados.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The equipment called ADCP / ADP (Acoustic Doppler Current Profiler / Acoustic Doppler Profiler) are being widely used in hydrometric for determining flow rates, due to faster handling and obtaining information from numerous cross sections analyzed in comparison to conventional methods. This current meter hydrostatic operation is similar to the search sonar and measuring the velocity of the stream of water on time interval and depth. Its operation is based on the principle of the Doppler effect, emitting sound waves in the water stream and a portion of these beams is reflected back to the source station and another part is absorbed by suspended sediments in the water and / or directed to points distinct source. Using this assumption, researchers are investigating if there is a possibility of relating information of sonorous intensity obtained by using ADP with SSC, thus enabling the determination of the solid discharge into waterways. To contribute to the research of the topic, this study sought to investigate this unknown in two distinct stages. The first step consisted of setting up an experimental apparatus consisting of a tank filled with water and a recirculation system. Different mixes of previously classified sands and soils were introduced into the reservoir, allowing for an artificially produced SSC. By using an ADP, concentrations were related to the different sediments while the intensity of the return signal was measured. The second stage investigation was conducted in the Vacacaí-Mirim River, which has natural flow conditions. It was sought to verify the use of ADP for turbidity, an alternative method for replacement of SSC. The general results of the laboratory analysis indicate that there is a relationship between the measure and the CSS echo measured by ADP, extracted from the average of the transducers. Only the results for Groups 1 and 2 showed low correlations and records echoes measured below the all samples collected. By applying the equations for the echos of adjustments resulting from measured samples of all groups, the linear fit showed 76% and 67% exponential fit of CSS calculated in the range of restrictive Factor 2, indicating the possibility of further assessment of sediment concentrations were obtained from eco measured by ADP. For field investigations, relating the echo with the turbidity, the results are promising, there was good correlation between the data with linear fit and 96% exponential 87% between tracks restrictive Factor 2, although few samples. In this step were identified limitations regarding the maximum value measured turbidity and this fact encourages further research on the subject.
Os equipamentos chamados de ADCP/ADP (Acoustic Doppler Current Profiler/ Acoustic Doppler Profiler) estão sendo amplamente utilizados na hidrometria para determinação de vazões, devido à rapidez de manuseio e na obtenção de inúmeras informações das seções transversais analisadas, em comparação aos métodos convencionais. Esse medidor de corrente hidrostático tem o funcionamento semelhante ao sonar e busca medir a velocidade da correnteza da água em intervalo tempo e profundidade. Seu funcionamento é baseado no princípio do efeito Doppler, emitindo ondas sonoras na corrente d água, sendo que uma parcela desses feixes é refletida de volta para a fonte emissora e outra parte é absorvida pelos sedimentos em suspensão na água e/ou direcionada a pontos distintos da fonte. Utilizando desta premissa, pesquisadores investigam se há a possibilidade de relacionar as informações de intensidade sonora obtidos com o uso de ADP com a concentração de sedimentos em suspensão, CSS, fato que possibilitaria a determinação da descarga sólida em cursos d água. A fim de contribuir para a pesquisa do tema, neste estudo buscou-se investigar esta incógnita em duas etapas distintas. A primeira etapa consiste na montagem de um aparato experimental composto de um reservatório preenchido de água e munido de um sistema de recirculação. Nesse reservatório foram introduzidas diferentes misturas, areias e solos previamente classificados, permitindo reproduzir artificialmente CSS. Com o uso de um ADP foram relacionadas às diferentes concentrações de sedimentos com a intensidade do sinal de retorno medido. Na segunda etapa investigativa, realizada no rio Vacacaí-Mirim, cujas condições de escoamentos são naturais, buscou-se a verificação do uso do ADP como um método alternativo para a avaliação da turbidez, que pode ser associada com a CSS. Os resultados gerais das análises em laboratório indicam que há uma relação entre a CSS medida e o eco medido pelo ADP, extraído da média dos transdutores. Somente os resultados obtidos nos testes com areias, apresentaram baixas correlações e registros de ecos medidos inferiores à todas as amostragens realizadas. Ao aplicar as equações de ajustes para os ecos medidos resultante das amostragens de areias e solos, o ajuste linear apresentou 76% e o ajuste exponencial 67% das CSS calculadas na faixa restritiva do Fator 2, ou seja, as CSS calculadas não ultrapassam duas vezes o valor de CSS medida seja para mais ou menos, indicando a possibilidade de futuras avaliações das concentrações de sedimentos serem obtidas a partir do eco medido pelo ADP. Para as investigações de campo, relacionando o eco com a turbidez, os resultados são promissores, houve boa correlação entre os dados, com ajuste linear 96% e exponencial de 87% entre as faixas restritivas do Fator 2, apesar de poucas amostragens. Nesta etapa foram identificadas limitações referentes ao valor máximo medido de turbidez e este fato incentiva novas pesquisas sobre tema.

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Made available in DSpace on 2017-02-23T23:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MichellSmithGomesDaSilva_DISSERT.pdf: 497467 bytes, checksum: 682d0d320bb5da2124c9690a67fc0e26 (MD5) Previous issue date: 2016-08-02
?guas com turbidez e cor aparente baixas a moderadas s?o eventualmente desafiadoras para tratar, principalmente em Esta??es de Tratamentos de ?gua (ETAs) de ciclo completo com clarifica??o por decanta??o (ETAs ?convencionais?). Esse tipo de ?gua pode ser coagulada no mecanismo de varredura, geralmente com dose de coagulante elevada, a fim de produzir flocos sediment?veis que sejam removidos no decantador. Contudo a coagula??o no mecanismo de adsor??o e neutraliza??o de cargas ? vantajosa, com dose usualmente mais baixa, sendo que, nesse caso, haver? apenas a desestabiliza??o das part?culas e a forma??o de flocos muito pequenos (n?o sediment?veis) que ser?o removidos nos filtros. Em alguns casos a ETA possibilita o by-pass da ?gua diretamente para os filtros (com ou sem pr?-flocula??o), pois as unidades de decanta??o praticamente perdem sua fun??o e a ETA, embora fisicamente seja configurada como de ciclo completo, opera como um sistema de filtra??o direta. Apesar das vantagens desta configura??o, ? geralmente mais dif?cil para o operador encontrar a dose e pH adequados para coagula??o no mecanismo de adsor??o e neutraliza??o de cargas. O objetivo deste trabalho foi adequar uma ETA com tais caracter?sticas. Fizemos ensaios em jarteste simulando a tecnologia de ciclo completo e de filtra??o direta descendente, e tratamentos como pr?-oxida??o, coagula??o, pr?-oxida??o com coagula??o e adsor??o com coagula??o, variando as doses dos respectivos produtos em cada tratamento e em pH diferentes. Todos os tratamentos realizados atenderam a Portaria 2.914/11 para cor aparente, por?m somente os tratamentos em que houve a coagula??o atenderam para turbidez e cor aparente simultaneamente, sendo os melhores resultados do tratamento de pr?-oxida??o com coagula??o.
Water with turbidity and color apparent low to moderate are sometimes challenging to treat, especially in Water Treatment Plants (WTP) of full cycle with clarification by decantation (WTPs "conventional") because should be coagulated preferably in adsorption-neutralization mechanism loads. Such water can be coagulated in the sweep mechanism, generally with a high dose of coagulant, to produce settleable flocs which are removed in the decanter. However, it is also possible, in an advantageous overall, making the water coagulation at adsorption and charge neutralization mechanism with usually lower dose, and in this case there will be only a destabilization of the particles and formation of tiny floc (not settleable) to be removed on the filters. In some cases WTP enables the bypass of water directly to the filter (with or without pre-flocculation), since the decantion units practically lost its function and ETA, although it is physically configured as a complete cycle, it operates as a direct filtration system. Despite the advantages of this configuration, it is generally more difficult for the operator to find the dose and pH suitables for the adsorption and charge neutralization mechanism. The objective was to adapt a WTP with such characteristics. We did jartest tests simulating the complete cycle and downstream direct filtration, and treatments as pre-oxidation, coagulation, preoxidation with coagulation and adsorption coagulation, varying dosages of the respective products in each treatment and at different pH. All treatments performed attended Ordinance 2.914/11 for apparent color, but only the treatments in which there was coagulation attended for turbidity and apparent color simultaneously, and the best results of treatment of pre-oxidation with coagulation.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
This work was developed in Unit Sewer Treatment Plant Pork Industry, Department of Agricultural Engineering, belonging to the Federal University of Viçosa, MG. The geographical coordinates are 20 ° 45 'south latitude and 42 ° 51' west longitude and altitude of 651 m, from August 2010 to February 2011. The objectives were to: a) determine the height of the blade swine wastewater in the solar reactor, which meet acceptable quality standards for effluent reuse in cleaning farms and crops fertigation b) quantify the energy required for disinfection Swine wastewater and c) evaluate the effect of turbidity on disinfection process. The experiment was arranged in a 3x4 factorial design, which used three types of tributaries on one factor and four blades, in a completely randomized design with three replications for each combination of factors. The types of tributaries were characterized according to the processing steps. Thus, the influent crude was defined as type 3, characterized by not being subjected to any treatment. The influent coming from the settler was defined as type 2, being subjected to treatment by a compound settler. The influent coming from the biofilter was defined as type 1, for being subjected to treatment step of biofilter and then to settler. The blades used in solar reactors were 10, 20, 30 and 40 cm. A total of 12 solar reactors and a type of effluent at a time. The experiment took place in a batch fashion with a duration of 72 hours. The solar reactors received their tributaries during the night and after 72 hours were sampled from each reactor to obtain the values of pH, electrical conductivity, temperature of the effluent turbidity, total coliform and Escherichia coli. The values of air temperature, relative humidity, wind speed and solar radiation were obtained using an automatic weather station installed at the experimental site. The results showed that: a) solar reactor, the blade height recommended for disinfection of swine wastewater with turbidity up to 82 NTU, with three days of exposure to solar radiation (average of 61.68 MJ m - ²), is up to 23 cm, to achieve an adequate level to be used in agriculture as fertigation, following the parameters recommended by WHO (category A - Water: Escherichia coli <1000 NMP/100 mL) b) To ensure efficiency in the disinfection process in solar reactors is essential to use a pre-treatment of swine wastewater, and the higher the turbidity of swine wastewater, the less efficient disinfection process.
Este trabalho foi desenvolvido na Unidade de Tratamento de Água Residuária de Suinocultura do Departamento de Engenharia Agrícola, pertencente à Universidade Federal de Viçosa, em Viçosa, MG. As coordenadas geográficas são 20º 45 de latitude sul e 42º 51 de longitude oeste e altitude de 651 m, no período de agosto de 2010 a fevereiro de 2011. Os objetivos foram: a) determinar a altura da lâmina de água residuária de suinocultura no reator solar que atenderá aos padrões de qualidade aceitáveis para o reuso do efluente na limpeza de granjas e na fertirrigação de culturas; b) quantificar a energia necessária para desinfecção da água residuária de suinocultura; e c) avaliar oefeito da turbidez no processo de desinfecção. O experimento foi montado num esquema fatorial 3x4, sendo utilizados três tipos de afluentes em um fator e quatro lâminas, no delineamento inteiramente casualizado com três repetições de cada combinação de fatores. Os tipos de afluentes foram caracterizados de acordo com as etapas de tratamento. Assim, o afluente bruto foi definido como do tipo 3, caracterizado por não ser submetido a nenhum tratamento. O afluente provindo do sedimentador foi definido como do tipo 2, por ser submetido ao tratamento composto por um sedimentador. O afluente provindo do biofiltro foi definido como do tipo 1, por ser submetido à etapa de tratamento do sedimentador e posteriormente ao biofiltro. As lâminas utilizadas nos reatores solares foram de 10, 20, 30 e 40 cm. Utilizaram-se 12 reatores solares e um tipo de efluente por vez. O experimento aconteceu em forma de batelada, com duração de 72 h. Os reatores solares recebiam os respectivos afluentes durante o período noturno, e após as 72 h eram retiradas amostras de cada reator para a obtenção dos valores de pH, condutividade elétrica, temperatura do efluente, turbidez, coliformes totais e Escherichia coli. Os valores de temperatura do ar, umidade relativa do ar, velocidade do vento e radiação solar foram obtidos de uma estação meteorológica automática instalada no local do experimento. Os resultados permitiram concluir que: a) Em reator solar, a altura da lâmina recomendada para a desinfecção de água residuária de suinocultura com turbidez de até 82 UNT, com três dias de exposição à radiação solar (média de 61,68 MJ m-²), é de até 23 cm, para se atingir um nível adequado e ser utilizada na agricultura como fertirrigação, seguindo-se os parâmetros recomendados pela OMS (categoria A água: Escherichia coli <1.000 NMP/100 mL); b) para garantir a eficiência no processo de desinfecção nos reatores solares, é fundamental a utilização de um pré-tratamento da água residuária de suinocultura, e quanto maior a turbidez dessa água, menor a sua eficiência no processo de desinfecção.

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Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-03-19T18:52:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 diss_albert_cardoso.pdf: 2070463 bytes, checksum: f419c364dc94a6358da7609bd39425b3 (MD5)
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Os processos de desagregação, transporte e deposição dos sedimentos são responsáveis por uma série de impactos ao ambiente. Esses processos são acentuados pela atividade humana. A maior parte do sedimento é transportada em suspensão nos rios, principalmente durante eventos de chuva. O objetivo deste estudo é analisar as relações entre chuva, vazão e sedimentos em suspensão na Bacia Hidrográfica do Rio dos Bugres (RB01 64,41 km²) e em duas bacias embutidas nesta (RB10 11,45 km² e RB11 6,95 km²). Como provável reservatório auxiliar do município, essa bacia foi decretada como área de proteção ambiental e, por esse fato, possui restrições no uso do solo. O monitoramento hidrossedimentológico foi realizado no exutório das bacias e conta com sensores de nível e de turbidez. As séries de turbidez e nível foram convertidas em vazão e concentração de sedimentos em suspensão (CSS) através da curva-chave de vazão e da relação entre turbidez e CSS. Verificou-se que os meses com maior produção de sedimentos em suspensão (PSS) foram junho e julho. Esses meses apresentaram maior vazão e precipitação. As séries monitoradas nas bacias foram separadas em eventos e, para cada evento, foram calculadas variáveis que pudessem ter relação com a PSS. As análises por meio do coeficiente de correlação de Pearson demonstraram que a vazão máxima (Qme) foi a variável que apresentou correlação mais significativa com PSS. Com base nas análises de correlação foram selecionadas as variáveis Qme e precipitação total do evento (Pte) para entrada nos modelos de regressão. Os modelos criados foram significativos e apresentaram coeficientes de determinação com valores entre 0,81 e 0,94. Comparando apenas as variáveis PSS e Qme por evento, observou-se que, o coeficiente de regressão angular (β) aumentou da bacia menor (RB11) para a maior (RB01). Assim, uma mudança unitária na Qme é mais significativa na bacia maior que nas bacias menores. Os coeficientes de determinação, R² ajustados, da relação PSS e Qme foram 0,94, 0,89 e 0,80 para RB01, RB10 e RB11, respectivamente. Isso indica uma relação significativa existente entre essas variáveis, confirmando a Qme como uma boa indicadora da PSS em pequenas bacias

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-09-17T13:57:06Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1500002 bytes, checksum: 2b28d416576bc7c3dfcca6c710271a2b (MD5)
Made available in DSpace on 2018-09-17T13:57:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1500002 bytes, checksum: 2b28d416576bc7c3dfcca6c710271a2b (MD5) Previous issue date: 2018-02-19
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Neste trabalho, avaliou-se a confiabilidade analítica e diferenças entre leituras de turbidez de amostras de água bruta, decantada e filtrada da Estação de Tratamento de Água da Universidade Federal de Viçosa tendo em conta dois dos principais fatores de interesse na medição de turbidez: operadores e equipamentos. Foram utilizados quatro turbidímetros portáteis (três de mesma marca e modelo), seis equipamentos on line (cinco de mesma marca e modelo) e um de bancada. A pesquisa foi dividida em dois estudos: (i) Estudo 1, entre maio de 2015 e março de 2016, quando foram avaliadas diferenças entre leituras de turbidez realizadas por dois operadores com os equipamentos portáteis e de bancada; (ii) Estudo 2, entre de julho de 2016 e setembro de 2017, no qual foram avaliadas diferenças entre leituras fornecidas pelos equipamentos de bancada e on line. Nos dois estudos, o turbidímetro de bancada foi assumido como o equipamento padrão (aquele que forneceria os valores “verdadeiros” de turbidez). Tendo isso em conta e tomando como referência os limites especificados na norma brasileira de qualidade da água para consumo humano para turbidez de efluentes de filtros rápidos - 0,50 uT (máximo permitido) e 0,30 uT (recomendação), foram avaliadas a confiabilidade (acurácia) das medidas de turbidez, além da sensibilidade e especificidade dos equipamentos (respectivamente, a capacidade de detectar valores inferiores e acima dos valores de referência). Em geral, o teste de confiabilidade demonstrou que a acurácia das medidas fornecidas pelos demais equipamentos em relação ao turbidímetro de bancada foi baixa, particularmente para medidas abaixo de 0,3 uT no caso dos turbidímetros portáteis e entre 0,3-0,5 uT no caso dos equipamentos on line. Também em linhas gerais, os turbidímetros portáteis e on line apresentaram elevada sensibilidade, mas especificidade mais baixa, comparativamente ao equipamento de bancada. Testes estatísticos de diferença de médias mostraram que no Estudo 1 houve diferença significativa entre as leituras realizadas pelos dois operadores nas faixas de valores mais baixas de turbidez (até 0,50 uT); entre equipamentos, as diferenças foram maiores também para valores mais baixos de turbidez e diminuíram em mais valores altos (não houve diferença significativa na faixa de 5,1 a 10 uT). No Estudo 2, foram observadas diferenças significativas entre os todos os equipamentos e para todas os tipos de água, com o equipamento de bancada apresentando leituras maiores do que um dos equipamentos on line, porém mais baixas que as do outro. Não obstante, todas as diferenças foram muito pequenas em magnitude, particularmente nas leituras de turbidez de água filtrada. Conclui-se que o atendimento dos limites de turbidez de água filtrada especificados na norma brasileira de qualidade da água para consumo humano pode ser verificado independentemente do equipamento utilizado.
In this work, the analytical reliability and differences between turbidity readings of raw, settled and filtered water samples from the University of Viçosa water treatment plant were evaluated taking into account two of the main factors of interest in turbidity measurements: operators and instruments. Four portable turbidimeters (three of the same brand and model), six online instruments (five of the same brand and model) and one benchtop turbidimeter were used. The research was comprise of two separate studies: (i) Study 1, from May 2015 to March 2016, when differences between turbidity readings carried out by two operators using portable and benchtop instruments were compared; (ii) Study 2, from July 2016 to September 2017, in which differences between readings provided by the bench and the online instruments were evaluated. In both studies, the benchtop turbidimeter was assumed as the standard instrument (the one that would provide the "true" turbidity values). Taking this into account and having the Brazilian drinking-water quality standards for rapid sand filtration as references – 0.50 uT (maximum) and 0.30 uT (recommendation), the reliability (accuracy) of the turbidity measurements and the instrument’s sensitivity and specificity (respectively, the ability to detect values lower than and above the reference values) were evaluated. In general, the reliability test showed that the accuracy of the measurements provided by all other instruments relatively to the benchtop turbidimeter was low, particularly for measurements below 0.3 uT in the case of the portable turbidimeters, and for readings between 0.3-0.5 uT in the case of the online instrument. Generally, portable and online turbidimeters presented high sensitivity, but lower specificity, compared to benchtop instrument. The statistical tests showed that in Study 1 there were significant differences between readings carried out by the two operators in the lowest range values of turbidity (up to 0.50 uT); between instruments, the differences were also higher for lower turbidity values and decreased in higher values (there was no significant difference in the range of 5.1 to 10 uT). In Study 2, there were significant differences between all the equipment and for all waters types, with benchtop readings higher than those of one of the online turbidimeter, but lower than the other. Nevertheless, all differences were very small in magnitude, particularly for filtered water readings. It is concluded that compliance with the filtered water turbidity threshold values specified in the Brazilian drinking-water quality standard can be evaluated regardless of the type of turbidimeter used.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:09:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2650_Dissertação Raphaela Corrigida.pdf: 1103930 bytes, checksum: 253ee1652acbd5ca4a7eabd0b3c19add (MD5) Previous issue date: 2007-08-27
A floculação é a etapa do tratamento da água em que partículas coloidais desestabilizadas, por agentes coagulantes, se agregam formando flocos. Uma vez formados os flocos, estes são removidos, posteriormente, por sedimentação ou flotação, etapa subseqüente à floculação. Dentre os floculadores do tipo hidráulicos, que são os mais utilizados, destaca-se o floculador tubular helicoidal (FTH), estudado por Grohmann, Reiter e Wiesmann em 1981, entre outros, e ainda pouco explorado. Sendo assim, neste trabalho objetivou-se a) avaliar os efeitos de parâmetros geométricos e hidrodinâmicos do FTH sobre o seu desempenho de processo, utilizando como ferramenta a modelagem física e, b) aperfeiçoar o modelo de estimativa de eficiência de floculação, para floculadores do tipo tubulares helicoidais, proposto por Pelissari (2006). Nos experimentos realizados, uma água sintética, armazenada em um tanque, alimentava o circuito hidráulico, de acordo com a vazão a ser estudada (0,1 a 5,0L/min). À medida que esta água fluía em direção ao reator (floculador tubular helicoidal), nela eram adicionados o alcalinizante e o coagulante, para desestabilização das partículas sólidas. Posteriormente, esta mistura passava pelo floculador tubular helicoidal, onde ocorria a formação dos flocos (aglutinação das partículas desestabilizadas) e por fim, chegava ao decantador, onde estes flocos se depositavam. Na saída do decantador foram coletadas amostras de água para a avaliação da eficiência de remoção de turbidez. A análise dos resultados mostrou que as melhores eficiências foram obtidas para os menores níveis de energia, ou seja, menores hf, G, Ca, Re, Dn e Gn, pois à medida que estes aumentam, a intensidade de mistura do sistema também aumenta, ocorrendo, então, a quebra de flocos ou a sua não formação, devido à maior intensidade de choque entre as partículas. Em relação ao aperfeiçoamento do modelo proposto por Pelissari (2006) para o calculo da eficiência de floculação, foram feitas outras análises (dimensional e de regressão múltipla), considerando novas variáveis e procedimentos experimentais. Como resultado, obteve-se um aumento na correlação entre os dados, medidos e estimados, de 0,4500 para 0,9526 e uma diminuição do erro relativo médio de 17% para 2%, indicando que as variáveis utilizadas se ajustam bem ao modelo proposto para estimativa da eficiência de floculação.

Este trabalho apresenta simulações físicas de correntes de densidade não-conservativas desenvolvendo-se num canal bidimensional de grande porte (5,00x0,40x1,00m) e declividade variável. A metodologia empregada foi desenvolvida em estudos anteriores (Manica, 2002 e Ávila, 2003) para ensaios em canal de pequeno porte e adaptada para o canal de maior porte, objetivando gerar subsídios para o estudo dos efeitos da escala de simulação sobre os padrões deposicionais de correntes de turbidez. As correntes foram formadas por uma mistura de água e carvão com massa específica em torno de 1023 kg/m3. A granulometria dos carvões utilizados ficou entre 0,062-0,297mm para o Carvão 207 e entre 0,062-0,177mm para o Carvão 205. Os experimentos foram divididos em três etapas. Na primeira etapa, foram simuladas correntes simples com o objetivo de realizar a transposição da metodologia de simulação física de correntes de turbidez do canal de pequeno porte para o canal de grande porte. Os dados obtidos foram comparados com os resultados pré-existentes do canal de pequeno porte provenientes dos estudos de Ávila (2003). Na segunda etapa foram simuladas correntes consecutivas, as quais foram compostas de um total de quatro fluxos por ensaio. Novamente, os dados obtidos foram comparados com os resultados pré-existentes dos estudos de Ávila (2003). Finalmente, na terceira etapa, foram simuladas correntes simples sobre canal com declividades de –0,5° e 2,0°. As correntes 00000geradas durante a segunda e a terceira etapas também tiveram seus parâmetros geométricos (alturas da cabeça e do corpo) e hidrodinâmicos (velocidades e acelerações da cabeça) comparados com dados pré-existentes de simulações com correntes conservativas (Fabian, 2002) Os resultados obtidos demonstraram que os depósitos gerados durante a primeira etapa foram os que mais se assemelharam aos dados pré-existentes de Ávila (2003) no que se refere às distribuições longitudinais e verticais. Também se observou que as correntes nãoconservativas não apresentaram variações significativas das alturas da cabeça e do corpo para as declividades ensaiadas. Tais observações acerca dos depósitos e da hidrodinâmica sugerem que, para que se garanta a eliminação de efeitos de escala, devem ser mantidas constantes: a massa específica do sedimento empregado na mistura, as condições de admissão da mesma e também o valor do número de Froude Densimétrico. Também há indícios de que variações nos parâmetros geométricos das correntes podem estar associadas com a massa específica do sedimento empregado para a simulação e com as condições de admissão da mistura.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:13:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANGELA MARLI LUIZ.pdf: 3624813 bytes, checksum: 05a22e71b3c26190420f5bfe0008cac5 (MD5) Previous issue date: 2012-12-19
The combination of natural and anthropogenic factors interfere in characteristics and properties of water, gives it a specific character in each place. The quality of water intended for human consumption has depended largely on the systems of land use on the slopes, erosion associated with the surrounding areas of production and water catchment, within a given watershed. Therefore, this study intends to show the configuration of land uses in the River Basin Taquaral in São Mateus do Sul - PR, between 2010-2011, and its contribution of sediment carried to the main river. As part of the methodology became the definition of four monitoring stations in rainfall and water features throughout the course of Taquaral River. These were defined according the sectorization of the main river and predominant land uses in each sector. Water samples were analyzed in the laboratory of SANEPAR - São Mateus do Sul. The parameters considered to relate to the presence of sediment were color and turbidity. The water samples were taken between August/2010 and July/2011, the 15th day of each month and every rainfall greater than 25 mm continuous event, an interval of 12 hours. The results indicated that there is greater sediment load transported to the Taquaral River along the upper course, where agricultural activities predominate in relation to the lower reaches where it is the urban occupation. It is hoped that this research can contribute to the planning of river basin management that is the basin catchment for urban and rural population of this municipality. Given this diagnostics, which referrals are made to inform and mobilize the population that occupies and uses this water catchment area, to preserve water quality and restore the areas most vulnerable.
A combinação de fatores naturais e antrópicos interferem nas características e propriedades das águas, atribuindo-lhes caráter específico em cada lugar. A qualidade dos recursos hídricos destinados ao consumo humano tem dependido em grande parte dos sistemas de usos do solo/terra nas encostas, associados aos processos erosivos que circundam as áreas de produção e de captação de água, dentro de uma dada bacia hidrográfica. Diante disso, este estudo mostra a configuração dos usos da terra na Bacia Hidrográfica do Rio Taquaral, em São Mateus do Sul – PR, entre 2010-2011, e a contribuição destes no aporte de sedimentos carreados para o canal principal. Como parte da metodologia fez-se a definição de quatro Estações de Monitoramento das precipitações e das características da água ao longo do curso do Rio Taquaral. Estas foram definidas a partir da setorização do rio principal e dos usos da terra predominantes em cada setor. As amostras de água foram analisadas no laboratório da SANEPAR – São Mateus do Sul. Os parâmetros selecionados para se relacionar à presença de sedimentos foram cor e turbidez. As coletas de água foram realizadas entre Agosto de 2010 e Julho de 2011; no 15º dia de cada mês e a cada precipitação igual ou superior a 25 mm de evento contínuo, num intervalo de 12 horas. Os resultados indicaram que há maior carga de sedimentos transportados para o Rio Taquaral junto ao alto curso, onde predominam atividades agrícolas, em relação ao baixo curso onde se dá a ocupação urbana. Espera-se que esta pesquisa possa contribuir para o planejamento de gestão dessa bacia hidrográfica que serve para abastecer a população urbana e rural deste município. Diante deste diagnóstico, que sejam realizados encaminhamentos no sentido de informar e mobilizar a população que ocupa e usa da água dessa bacia hidrográfica, para preservar a qualidade da água e recuperar as áreas mais fragilizadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017.
Made available in DSpace on 2017-11-28T03:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348692.pdf: 24012343 bytes, checksum: 003edba4fdbb43128dfbf525d1a32aab (MD5) Previous issue date: 2017
Atualmente, o agronegócio representa 1,8% do PIB brasileiro, cerca de 88,5 bilhões de reais. Apesar da incorporação de tecnologias de ponta, a perda na produção de ovos férteis ainda é significativa, sendo superior a 1%. Apenas nos Estados Unidos, essa fração corresponde a cerca de 90 milhões de ovos descartados anualmente. Essa perda se deve principalmente a infecções que acometem o embrião através das porosidades da casca, levando-o a morte prematura e tornando o ovo impróprio até mesmo para consumo humano. A indústria agrícola já oferece diferentes alternativas para realizar a sanitização de ovos de incubação, porém ainda não existe uma solução totalmente consolidada. Dentre as diversas possibilidades, a pulverização de água aquecida com altas concentrações de sanitizante representa a solução mais vantajosa, principalmente por consumir pouca água, evitar a contaminação entre os ovos e permitir o reaproveitamento do fluido sanitizante. Existe a patente de uma máquina líder no mercado nacional para sanitização de alimentos que, embora já automatize grande parte do processo, ainda possui etapas manuais para medição da concentração de cloro e pH. Este projeto aborda o desenvolvimento de um protótipo para automatizar o controle da concentração de cloro, pH e turbidez dessa máquina, incluindo soluções para componentes de hardware e de software necessários para a análise química da água. O projeto aqui apresentado foi baseado em análise por injeção de fluxo, utilizando a técnica de multi-comutação, bombas peristálticas para dosar os reagentes, um fotômetro baseado em LED RGB e uma matriz de fotodiodos para detecção. Por conveniência, foi utilizada uma plataforma de desenvolvimento Arduino para aquisição de dados, comando e controle do protótipo. Além de ter demonstrado, do ponto de vista de engenharia, a viabilidade da proposta de melhoria da máquina, o trabalho representa um grande passo na melhoria da qualidade de vida dos operadores da máquina e eficiência no processo.
Abstract : Nowadays, the agricultural business represents 1.8% of the Brazilian GDP, that is about 88.5 bilions of reais. Despite the incorporations of state-of-art technology, the loss in fertile egg production is still significative, being higher than 1%. Just in the United States, this fraction corresponds to about 90 millions annually discarted eggs. Such loss is mainly due to infections that attack the fetus through the porosities of the eggshell, either killing it or making the egg improper for human consumption. The agricultural industry offers different alternatives to provide proper sanitization of eggs for incubation, though, there is not a consolidated solution for that problem. Among the many possiblities, the pulverization of hot water with high concentrations of sanitizer represents the more advantageous solution, mainly due to the reduced use of water, avoidance of contamination between the eggs and enabling the re-use of the sanitizing fluids. There is a patent for a national market leader machine for sanitizing food, that, even though, it automatizes the majority of the internal processes, it still have manual operations to measure chlorine concentration and pH. This project addresses the development of a prototype to automatize the chlorine, pH and turbidity control in that aforementioned machine, including solutions for the hardware components and software necessary to provide the chemical analysis of the water. The project that is presented here is based in flow injection analysis, using a multi-switching technique, peristaltic pumps for dosing the reagents, and RGB LED and fotodiode array based fotometer for detection. For convenience, it is used an Arduino development platform to acquire data, drive and control the prototype. In addition to having demonstrated, from the engineering point of view, the viability of the proposed upgrade for the machine, this work presents a large leap on the improvement of the operations quality of life and efficiency in the whole process.

Mestrado em Biotecnologia - Biotecnologia Alimentar
A Indumape, Industrialização de Fruta S.A. é uma empresa sediada em Pombal, Portugal, reconhecida pela produção de sumos concentrados de maçã e pera rocha. Na indústria alimentar, o fabrico destes sumos está associado a desafios que incentivam a criação otimização e melhoramento dos processos atuais. O mais significativo destes desafios é a turbidez elevada do sumo concentrado. No âmbito deste trabalho de estágio, pretendeu-se compreender a instabilidade do parâmetro de turbidez, identificar as causas da sua persistência e a delinear soluções para o melhorar. A recente aquisição, por parte da empresa, de um sistema de cromatografia em fase gasosa acoplada a um detetor de ionização por chama (GC-FID) permitiu realizar a quantificação de compostos voláteis presentes no condensado de aroma de maçã, com o objetivo de melhorar o controlo de qualidade efetuado sobre este produto e auxiliar a padronização do processo. Foram realizados ensaios sobre os parâmetros de maturação da matéria-prima entre outubro de 2014 e fevereiro de 2015. Estes ensaios incluíram a medição do teor de sólidos solúveis (⁰Brix) e acidez titulável (meq ácido málico/100 g). Foi também efetuado um controlo da turbidez (NTU) do produto final e durante o decorrer da ultrafiltração (UF) do sumo. A quantificação de compostos voláteis do condensado de aroma de maçã foi levada a cabo no sistema GC-FID, com a extração dos voláteis realizada por microextração em fase sólida (SPME). Várias amostras de condensado guardado em stock e condensado recém-produzido foram sujeitas à quantificação de cinco compostos de interesse, incluindo o trans-2-hexenal, hexanal, etil 2-metilbutirato, butanol e acetato de etilo. Os ensaios de maturação mostraram que a matéria-prima recebida na fábrica durante a campanha é progressivamente mais madura. A monitorização da UF revelou uma subida acentuada da turbidez do permeado sujeito à fase final do processo, antecedendo a lavagem dos filtros. Foi também verificada uma subida da turbidez média do sumo concentrado fabricado em épocas de menor produção, salientando que interrupções no processo de filtração parecem explicar as subidas da turbidez. Foram feitas sugestões para implementar adaptações à UF de forma a combater esta subida. Ensaios de separação mostraram que a centrifugação do retentato é suficiente para permitir uma separação razoável das fases sólidas e líquidas do retentato. A quantificação dos voláteis nas amostras de condensado de aroma foi bem-sucedida para quatro dos cinco compostos de interesse. Após implementação do método foi criado um guia de utilizador, de forma a facilitar a reprodução dos ensaios cromatográficos por parte do departamento de qualidade da Indumape.
Indumape, Industrialização de Fruta S.A. is a company based in Pombal, Portugal, renowned for its production of apple and rocha pear juice concentrates. The manufacture of these products is associated with challenges that promote the optimization and improvement of current processes. The most significant of these problems is the high turbidity of the juice concentrates. This thesis aims to understand the instability of the turbidity of apple juice concentrate, to identify its sources and trace solutions for improving this parameter. The company’s recent acquisition of a gas chromatography – flame ionization detector (GC-FID) system allowed the quantification of volatile compounds in the apple aroma condensate, with the goal of improving the quality control that this product undergoes and to assist in the standardization of its production. Maturity parameter assays were carried on the raw material between September 2014 and February 2015. These assays included the measuring of soluble solids content (⁰Brix) and titrable acidity (meq malic ácid/100 g). A control of the turbidity (NTU) of both the final product and the juice during ultrafiltration (UF) was performed. The quantification of volatile compounds in the apple aroma condensate was carried out in the GC-FID system, using solid phase microextraction (SPME) for the extraction of the volatiles. Several samples gathered from both the condensate in stock and from freshly produced condensate were subject to quantification of five compounds of interest, including trans-2-hexenal, hexanal, ethyl 2-methylbutyrate, butanol and ethyl acetate. The fruit maturity assays show that the raw materials received at the processing plant are progressively more ripened. The monitoring of the UF showed a rise in the permeate’s turbidity during the final stages of the process, before the system’s washing. A rise in the average turbidity of the juice concentrate during the low production season was also verified, emphasizing that interruptions in the filtration process seem to be behind the high turbidity. Adaptations to the UF system were proposed. Separation assays showed that a centrifugation is sufficient to allow a reasonable splitting of the solid and liquid phases of the retentate. The quantification of volatiles in the aroma condensate samples was successful for four of the five compounds of interest. After the method’s implementation, a user guide was created in order to facilitate the reproduction of the chromatographic assays by Indumape’s quality department.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-02T22:29:37Z No. of bitstreams: 1 NiltonLeiteDeSousaJunior_DISSERT.pdf: 853249 bytes, checksum: 03ca6377a6631b40b7031751044a2610 (MD5)
Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-08T23:32:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NiltonLeiteDeSousaJunior_DISSERT.pdf: 853249 bytes, checksum: 03ca6377a6631b40b7031751044a2610 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-06-08T23:32:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NiltonLeiteDeSousaJunior_DISSERT.pdf: 853249 bytes, checksum: 03ca6377a6631b40b7031751044a2610 (MD5) Previous issue date: 2013-08-30
Os a?udes do semi?rido brasileiro s?o ecossistemas aqu?ticos vulner?veis ? eutrofiza??o porque geralmente possuem uma elevada carga externa de nutrientes e uma baixa taxa de renova??o da ?gua. O objetivo deste trabalho foi testar a hip?tese de que as concentra??es de nitrog?nio e f?sforo, a biomassa fitoplanct?nica e as concentra??es de carbono org?nico dissolvido na ?gua dos a?udes aumentam durante o per?odo de estiagem com a redu??o do volume de ?gua acumulado nos a?udes. Para testar a hip?tese, amostras de ?gua foram coletadas mensalmente, durante o per?odo de estiagem de maio de 2012 a fevereiro de 2013, no a?ude da Esta??o Ecol?gica do Serid? e no a?ude Pocinhos da Fazenda Solid?o, ambos no munic?pio de Serra Negra do Norte, RN. As concentra??es de f?sforo total, ortofosfato e clorofila a foram determinadas por colorimetria, enquanto as concentra??es de nitrog?nio total e dissolvido e de carbono org?nico dissolvido, foram determinadas por um TOC da marca Shimadzu. Durante o per?odo de estudo, os reservat?rios tiveram uma diminui??o do seu volume, o que provocou um aumento nas concentra??es de nutrientes conforme esperado. No entanto, a biomassa fitoplanct?nica apresentou um padr?o de varia??o contrastante entre os dois a?udes: aumentando ao longo do per?odo de estiagem no a?ude da Fazenda, mas diminuindo durante o mesmo per?odo no a?ude da ESEC. Esta redu??o da biomassa fitoplanct?nica no a?ude da ESEC foi devido ao aumento da turbidez e prov?vel limita??o por luz. Conclui-se que o aumento das concentra??es de nutrientes ? uma condi??o necess?ria, mas n?o suficiente para causar o aumento da biomassa fitoplanct?nica durante o longo per?odo de estiagem caracter?stico da regi?o semi-?rida brasileira. A turbidez da ?gua ? um fator importante capaz de inibir o crescimento fitoplanct?nico mesmo com um aumento nas concentra??es de nutrientes. Por fim, a concentra??o de nutrientes ao longo de prolongados per?odos de estiagem na regi?o do semi?rido potiguar levou a uma diminui??o da qualidade da ?gua, por?m, outros fatores precisam ser favor?veis ao aumento de biomassa, no presente estudo, a alta turbidez inorg?nica no reservat?rio ESEC inibiu flora??es de fotossintetizantes pela limita??o da disponibilidade da luz.

Mestrado em Bioquímica - Bioquímica Alimentar
A Indumape, Industrialização de Fruta S.A. é uma empresa sediada em Pombal, considerada o maior transformador de fruta para a produção de sumos concentrados, essencialmente de maçã e pera Rocha. O fabrico destes sumos tem vindo a ganhar popularidade por constituírem um produto com um mínimo grau de processamento e que mantém as características originais da fruta utilizada. No entanto, um dos principais problemas inerentes a este tipo de indústria é a turbidez elevada devido à presença de partículas em suspensão, por insolubilização de fragmentos de amido e pectina. A recuperação dos compostos de aroma durante a produção de concentrados é também motivo de interesse. Desta forma, a dissertação de Mestrado em ambiente empresarial na Indumape teve como objetivo estudar a influência na turbidez do sumo concentrado da atividade das enzimas pectina metilesterase e poligalacturonase das maçãs em diferentes alturas do ano e quantificar compostos voláteis do condensado de aroma de pera com o objetivo de melhorar o controlo de qualidade efetuado sobre este produto. A determinação da atividade da enzima pectina metilesterase foi efetuada pela quantificação do metanol libertado pela reação do pó de acetona, contendo a enzima extraída das maçãs, com a pectina, pela técnica de microextração em fase sólida em espaço de cabeça acoplada à cromatografia em fase gasosa com detetor de ionização de chama (HS-SPME/GC-FID). A atividade da enzima poligalacturonase foi determinada com base no método de viscosimetria. Ambas as enzimas apresentaram maior atividade em maçãs processadas muito depois da colheita. No entanto, verificou-se um aumento de turbidez nos sumos concentrados de maçã produzidos com frutos processados mais tardiamente, provavelmente devido a uma maior atividade enzimática, que levou a uma maior extensão da hidrólise das pectinas. A quantificação de compostos voláteis do condensado de aroma de pera foi efetuada no sistema HS-SPME/GC-FID. Várias amostras de condensado recém-produzido foram sujeitas à quantificação de dois compostos de interesse, o acetato de butilo e o acetato de hexilo. A quantificação destes compostos voláteis foi implementada na empresa e a gama de concentrações para os dois compostos de interesse foi de 3,52 g/L a 13,6 g/L para o acetato de butilo e de 0,520 g/L a 1,22 g/L para o acetato de hexilo. Mensalmente, verificaram-se variações em ambos os compostos analisados, nomeadamente nos meses de novembro, dezembro e janeiro, provavelmente devido ao estado de maturação em que as peras se encontravam. Por sua vez, verificou-se também que, apesar do acetato de butilo estar em maior concentração do que o acetato de hexilo, este último foi o que apresentou maior índice de aroma, podendo ser um dos compostos que mais contribui para o odor a pera no aroma produzido na Indumape.
Indumape – Industrialização de Fruta, S.A. is a company placed in Pombal, considered the largest fruit transformer to produce concentrate juices, including apple and pear of Rocha variety. Fruit juice concentrates with minimum degree of processing, retaining the original characteristics of the fruit, are highly valorized. Juice turbidity is the major technological problem in juice concentrate industry, caused by the suspension particles of degraded starch and pectin origin. This industry is also a producer of fruit aroma aqueous solutions resultant from the evaporation during juice concentrate production. These aroma compounds arise from several families of volatiles. Thus, with this work it is intended to understand how the activity of the enzymes pectinmethylesterase and polygalacturonase from apples processed along the year influence juice concentrate turbidity. Also, it aims to quantify the technologically relevant pear volatile compounds, allowing to improve the quality control applied to this product. The determination of pectinmethylesterase activity was accomplished by quantification of methanol released when the apple’s acetone powder, which contains the enzymes, was in contact with pectin, using headspace solid phase microextraction technique coupled to gas chromatography with flame ionization detector (HS-SPME/GC-FID). The activity of polygalacturonase was determined by viscosimetry. Both enzymes’ activity was higher when apples were processed later. However, there was an increase in concentrate apple juice turbidity when produced with apples processed later, probably due to the higher enzymatic activity, leading to a higher extend of pectin hydrolysis. The quantification of pear volatiles was performed by HS-SPME/GC-FID, two compounds of interest were selected, butyl acetate and hexyl acetate. The methodology for quantification of these two pear volatile compounds was implemented at the company, allowing a range of concentrations from 3.52 g/L to 13.6 g/L for butyl acetate and 0.520 g/L to 1.22 g/L for hexyl acetate. Monthly, it was observed some variations in both compounds analyzed, namely in the months of November, December, and January, probably due to differences in pear maturation state. It was also verified that although butyl acetate had higher concentration than hexyl acetate, the last one was the compound that had the highest aroma index, so it may be one of the compounds that contribute most to pear odor in the aroma produced at Indumape.

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Alien species are causing various environmental impact on aquatic ecosystems throughout the world. As an example, alien fish introductions piscivorous habit have been associated with dramatic reductions in local diversity of native fish assemblages. To predict these impacts is necessary to understand environmental factors related to predation and selectivity of alien piscivorous fish, and some factors that may limit the invasive potential and the establishment of these non-native species due to reduction in the capture of prey, such as turbidity and complexity habitat as the presence of weeds for shelter. Thus, this study seeks to understand the Cichla kelberi species that has evaluated experimentally in a completely randomized design. The experiment was conducted in aquaculture center UFERSA, in plastic tanks containing approximately 500L of water, each with the presence of only predator, which was subjected to environments where the turbidity had 3 different levels (0, 60 and 120 NTU); 2 of macrophytes (presence or absence) and the selectivity of prey was evaluated by Chesson index, is offering 2- different prey sizes (the smallest with 2.87 ± 0.25 cm and the largest with 3.91 ± 0, 11 cm). The results of this study revealed that high levels of turbidity (120 NTU) consumption of prey has been reduced significantly; the presence of aquatic weeds did not affect the predator consumption and there was a preference for smaller prey of Oreochromis niloticus. In conclusion, this study showed behavioral information about the alien C. kelberi and factors that may limit their predation and providing empirical support for greater understanding of the species. Combined, these results support the hypothesis of the study and suggest that the impact of risk is reduced predation on aquatic ecosystems high turbidity and the presence of larger prey
Espécies alienígenas são causadoras de diversos impactos ecológicos em ecossistemas aquáticos em todo o mundo. A exemplo disso, introduções de peixes alienígenas de hábito piscívoro têm sido associadas a drásticas reduções na diversidade local de assembleias de peixes nativos. Para prever esses impactos é necessário compreender fatores ambientais relacionados à predação e seletividade de peixes piscívoros alienígenas, sendo que alguns fatores que podem limitar o potencial invasivo e o estabelecimento dessas espécies não nativas devido a redução da captura de presas, tais como turbidez e complexidade de hábitat como a presença de macrófitas como abrigo. Diante disso, este estudo busca compreender a espécie Cichla kelberi, que foi avaliada experimentalmente em um delineamento inteiramente casualisado. . O experimento foi realizado no centro de aquicultura da UFERSA, em tanques plásticos, contendo aproximadamente 500L de água, cada um com a presença de único predador, que foi submetido a ambientes onde a turbidez apresentava 3 níveis distintos (0, 60 e 120 NTU); 2 de macrófitas (presença e ausência) e a seletividade de presas foi avaliado pelo índice de Chesson, ofertando-se 2 tamanhos de presas diferentes (a menor com 2,87 ± 0,25 cm e a maior com 3,91 ± 0,11 cm). Os resultados desse estudo revelaram que em níveis elevados de turbidez (120 NTU) o consumo de presas foi reduzido significativamente; a presença de macrófitas aquáticas não interferiu no consumo do predador e observou-se preferência por presas de menor tamanho de Oreochromis niloticus. Concluindo, o presente estudo apresentou informações comportamentais sobre o alienígena C. kelberi e fatores que podem limitar sua predação e fornecendo suporte empírico para maior compreensão da espécie. Combinados, estes resultados suportam a hipótese do estudo e sugerem que o impacto do risco predação será reduzida em ecossistemas aquáticos de alta turbidez e na presença de presas maiores
2017-02-17

A lagoa Itapeva no litoral norte do Rio Grande do Sul apresenta significativas reações hidrodinâmicas ao regime dos ventos e às cheias rápidas geradas pelos seus tributários da Serra do Mar, principalmente o rio Três Forquilhas. Os primeiros registros do monitoramento hidrometeorológico realizados na lagoa indicaram a reação rápida às rajadas de vento, provocando o que se denomina seiche: oscilações dos níveis d’água entre os extremos norte e sul da lagoa. Simulações com um modelo matemático hidrodinâmico bidimensional horizontal conseguiram reproduzir este fenômeno e elaborar o cálculo da síntese das velocidades e suas direções. Com isso, foi possível confirmar a complexidade da circulação interna da lagoa e apontar diferenças de comportamento principalmente entre as regiões sul, centro e norte. Foram analisadas as variáveis ambientais de sólidos suspensos e turbidez, selecionadas por exercerem influência nos fatores físicos, químicos e biológicos. Os resultados hidrodinâmicos de níveis e velocidades da água, gerados pelo modelo para os pontos de coleta, foram utilizados como base para o estudo de variações ambientais. Quando não foi possível estabelecer uma associação entre sólidos suspensos e turbidez, fez-se uso de outra variável hidrodinâmica, ligada às ondas, que não é simulada pelo modelo. A altura de onda calculada em função do vento foi essa terceira variável explicativa. As variáveis hidrodinâmicas explicaram de 70% a 95% das variações ambientais para cada campanha ao se utilizar valores médios de quatro horas. Ao se considerar toda a lagoa e todos os períodos de campanha chegou-se a 68% para turbidez e 49% para sólidos suspensos. O estudo hidrodinâmico e ambiental foi capaz de avaliar que a variação do nível de água em função dos aportes de água é lenta quando comparada à modificação dos níveis e às seiches criadas pelo efeito do vento sobre a lagoa e que estas variações de níveis e de velocidades têm importância significativa na variabilidade das variáveis ambientais: sólidos suspensos e turbidez.