Desestratificação de reservatórios por meio de aeração artificial / Reservoir destratification via artificial aeration

RESUMO No presente trabalho, avaliou-se em escala de laboratório e por meio de modelagem matemática o processo de desestratificação da coluna d'água usando aeração por ar difuso. Foram identificados dois padrões de escoamento: um regime de pluma, no qual o escoamento induzido pelas bolhas penetra na interface entre as duas camadas de diferentes densidades e ascende à superfície da água; e um regime de fonte, no qual o escoamento penetra parcialmente na interface e colapsa para formar uma camada de densidade intermediária. Os resultados experimentais mostraram que o regime de pluma promove mistura mais rápida da camada superior (epilímnio) do que o regime de fonte. Os tempos de mistura da camada inferior (hipolímnio), entretanto, foram praticamente os mesmos para os dois regimes. Após o ajuste de parâmetros do modelo que descreve a incorporação do fluido ambiente na pluma e na fonte, pôde-se simular o processo de desestratificação da coluna d'água com boa aderência aos dados experimentais obtidos nesta pesquisa e em trabalhos anteriores. Por fim, o modelo validado foi aplicado para a simulação do impacto de diferentes vazões de ar na evolução temporal do processo de desestratificação de reservatórios (escala real), sendo discutidos os custos com energia elétrica para bombeamento e as possíveis implicações na qualidade da água desses corpos hídricos.

ABSTRACT In the present work, the destratification process of water column using diffused-aeration was evaluated at laboratorial scale by mathematical modelling. Two flow patterns were identified, a plume regime, in which the bubble-induced flow penetrates the interface (density gradient) and rises to the water surface, and a fountain regime, in which the flow partially penetrates the interface and collapses to form an intermediate-density layer. The experimental results showed that the plume regime promotes a faster mixing of the upper layer (epilimnion) than the fountain regime. However, the mixing times of the lower layer (hypolimnion) were practically the same for both regimes. After adjusting the parameters that describe the entrainment of the ambient fluid into the plume and fountain, it was possible to simulate the process of water column destratification with good adherence to the experimental data obtained in this research and previous studies. Finally, the validated model was applied to simulate the impact of different airflow rates on the reservoir destratification process' (real scale) time evolution, and the possible implications for the water quality of these water bodies were discussed.

Tamanho de bolhas de ar formadas por difusores não porosos na água / Size of air bubbles formed from non-porous diffusers in water

Neste estudo foram realizados experimentos para investigar o tamanho de bolhas de ar formadas a partir de difusores não porosos em um tanque de água. O tamanho das bolhas individuais e o diâmetro de Sauter foram avaliados usando uma técnica de processamento de imagens. Os resultados confirmam que a vazão de ar e o diâmetro do orifício são parâmetros importantes que controlam a distribuição do tamanho das bolhas e o diâmetro de Sauter. Análise dimensional é realizada para fornecer uma relação adimensional geral para predição do diâmetro de Sauter (usando uma escala de comprimento adequada, baseada na vazão de ar) e o número de Reynolds na saída do orifício. Essa relação apresenta bom ajuste aos dados experimentais obtidos neste estudo e a partir de investigações anteriores disponíveis na literatura, incluindo também experimentos com múltiplos orifícios. Finalmente, são apresentadas aplicações potenciais da relação adimensional obtida.

Experiments are conducted in this study to investigate the size of air bubbles formed from orifice diffusers in a water tank. The size of individual bubbles and the Sauter diameter are evaluated using an image processing technique. The results confirm that the air flow rate and the nozzle diameter are important parameters controlling the bubble size distribution and Sauter diameter. Dimensional analysis is performed to provide a general dimensionless relationship for the bubble Sauter diameter by using an appropriate length scale, which is based on the air flow rate, and the Reynolds number at the nozzle exit. This relationship fits well the experimental data from this study and previous investigations available in the literature, also including experiments for multiple orifice diffusers. Finally, potential applications of the dimensionless relationship obtained here are presented.

Desempeño productivo y rendimiento de canal en pavos alimentados con harina de plumas tratadas con NaOH / Productive performance and carcass yield of turkey fed feather meal treated with NaOH

Objetivo. Evaluar el desempeño productivo y el rendimiento de la canal en pavos en crecimiento alimentados con dietas elaboradas con harina de plumas (HP). Materiales y métodos. Los tratamientos fueron una dieta control y dos dietas experimentales con harina de plumas tratada con 50 ó 100 g de NaOH/kg. Se utilizó un diseño de bloques al azar. El consumo de alimento y el peso de los animales se registró cada dos semanas. Los datos del desempeño productivo se analizaron con el procedimiento MIXED del programa estadístico SAS. El rendimiento de la canal se analizó con el procedimiento GLM del programa estadístico SAS. Resultados. Los pavos que consumieron la dieta testigo tuvieron mejores ganancias de peso (GP), consumo de alimento (CA), peso de la canal y de sus partes (p<0.05) que aquellas con harina de plumas. Sin embargo, se observó una mayor GP, CA, peso de la canal y del muslo (p<0.05) cuando se trató la harina de plumas con 100 g de NaOH/kg. Conclusiones. Los resultados obtenidos indican que la utilización de harina de plumas disminuyó el comportamiento productivo y el rendimiento de canal en los pavos. Sin embargo, el aumento del tratamiento de la harina de plumas de 50 a 100 g de NaOH/kg mejoró el comportamiento productivo y el rendimiento de canal.

Objective. Evaluate the productive performance and carcass yield of growing turkeys fed with dietsincluding feather meal. Materials and methods. The treatments were: a control diet and two dietswith feather meal (FM) treated with 50 or 100 g of NaOH/kg (5% inclusion) each. A random blockdesign was used. Feed consumption and weight gain were recorded every two weeks. Productiveperformance data was analyzed using the MIXED procedure of the SAS statistical program. Carcassyield was analyzed using the GLM procedure of the SAS statistical program. Results. Weight gain(WG), feed consumption (FC), carcass yield and composition were higher in turkeys fed with thecontrol diet, in comparison to those fed with FM diets (p<0.05). However, Turkeys fed diets with 100g NaOH/kg presented higher WG, FC, carcass yield and thigh weight (p<0.05) than turkeys fed dietswith 50 g NaOH/kg. Conclusions. The use of FM reduces the productive performance and carcassyield in turkeys. However, improvement on productivity and carcass yield were observed when FMtreatment with NaOH increased from 50 to 100 g/kg.

Keratinophilic fungi recovered from feathers of different species of birds in St Kitts and Nevis / Hongos queratinofílicos obtenidos de las plumas de diferentes especies de aves en St Kitts y Nevis

OBJECTIVE: The aim of the present study was to investigate the occurrence of keratinophilic fungi including dermatophytes on feathers of domestic and wild birds in the islands of St Kitts and Nevis. METHOD: During 2010-2011, samples of feathers from ninety-four birds were examined by hair-baiting technique in Petri-dishes containing sterilized soil. Fungal growths appearing on the feathers and the hair-baits were microscopically examined and the cultures obtained were identified on the basis of their microscopic and colonial morphology. RESULTS: Chrysosporium constituted the majority (86.9%) of the 72 isolates of keratinophilic fungi, represented by mainly C tropicum and C indicum. Sepedonium spp isolates were recovered from nine of the feather samples; two of these were identified as Sepedonium chrysospermum, and the other two as S ampullosporum. CONCLUSION: Recovery of four isolates of the dermatophyte, Microsporum gypseum complex (two each of M gyspeum and M fulvum) from feathers of birds is a finding of public health significance.

OBJETIVO: El objetivo del presente estudio fue investigar la presencia de hongos queratinofílicos, incluyendo dermatofitos, en las plumas de aves domésticas y silvestres en las islas de St Kitts y Nieves. MÉTODOS: Durante 2010-2011, se examinaron muestras de plumas de noventa y cuatro aves, utilizando la técnica de anzuelo queratínico (técnica de Vanbreuseghem) en placas de Petri con tierra esterilizada. Los crecimientos fúngicos que aparecieron sobre las plumas y los anzuelos de queratina de pelos (hair baits) fueron examinados bajo el microscopio, y los cultivos obtenidos fueron identificados sobre la base de su morfología microscópica y colonial. RESULTADOS: Chrysosporium constituyó la mayor parte (86.9%) de los 72 aislados de hongos queratinofílicos, representados principalmente por el C tropicum y el C indicum. Aislados de Sepedonium spp fueron obtenidos de nueve muestras de plumas. Dos de ellos fueron identificados como Sepedonium chrysospermum y los otros dos como S ampullosporum. CONCLUSIÓN: La recuperación de cuatro aislados del complejo M gypseum dermatofito (formado por dos M gyspeum y dos M fulvum respectivamente) de las plumas de aves, es un hallazgo de importancia para la salud pública.

Emissões atmosféricas e implicações potenciais sobre a biota terrestre devido as atividades antrôpicas na Baía do Almirantado/Ilha Rei George - Antártica / Atmospheric emissions and potential implications on the terrestrial biota due to anthropogenic activities in Admiralty Bay/King George Island - Antarctica

Neste trabalho foi realizado um estudo sobre o impacto sobre a atmosfera e a biota terrestre devido às emissões antrópicas na Baia do Almirantado/Ilha Rei George – Antártica. Foram monitoradas as emissões dos compostos orgânicos voláteis e semi-voláteis, tanto nas fontes emissoras como no entorno da Estação Antártica Comandante Ferraz e estimadas as emissões dos navios, dos geradores a diesel e da incineração de lixo. Na avaliação do entorno, coletaram-se amostras de ar, neve e penas de aves. Com os resultados das emissões, do estudo topográfico e da meteorologia, realizou-se uma modelagem de plumas gaussiana para avaliar os impactos. Quatro cenários foram avaliados: dois com a presença dos navios NApOc Ary Rongel e Maximiano apresentaram concentrações máximas de até 356 µg m-3 de COV e 18 µg m-3 de material particulado, enquanto os demais, sem a presença dos navios, apenas considerando as estações de pesquisa EACF e Arctowski, apresentaram concentrações máximas de até 2,5 µg m-3 de COV e 1,3 µg m-3 de material particulado. Amostras de COV coletadas foram compatíveis com o cenário mais crítico. O estudo de correlação para carbonilas e HPA atmosférico e Carbono elementar e HPA, depositados em neve, apontaram a EACF como a principal fonte de emissão. As concentrações de levoglucosano detectadas a aproximadamente 2 km da EACF apontaram para a prática de incineração de lixo da EACF. Todas as áreas de interesse biológicos, anteriormente mapeados, dentro da AAEG, são vulneráveis às emissões antrópicas, como sugeriu o modelo de dispersão e a sobreposição dos resultados encontrados.

In this study it was conducted a study on the impact on the atmosphere and terrestrial biota due to anthropogenic emissions in Admiralty Bay / King George Island - Antarctica. It was monitored the emissions of volatile organic compounds and semi-volatile, both in emission sources and in the surrounding of Antarctic Station Comandante Ferraz, and estimated emissions from ships, diesel generators and waste incineration. In assessing the environment, it were collected air, snow and feathers samples. With the emissions results, meteorology database and topographical study, it was used a Gaussian plume modeling to assess impacts. Four scenarios were evaluated: the presence of two ships NApOca Ary Rongel and Maximiano had concentrations up to 356 mg m-3 for VOCs and 18 mg m-3 for particulate matter, while the other, without the presence of the vessels, only considering research stations EACF Arctowski showed concentrations of up to 2.5 mg m-3 for VOC and 1.3 mg m-3 for particulate matter. VOC samples collected were consistent with the most critical scenario. The correlation study for atmospheric carbonyls and HPA and HPA and Black Carbon, deposited on snow, EACF pointed to be the main emissions source. The levoglucosan concentrations found approximately 2 km from EACF pointed to the practice of waste incineration at EACF. All areas of biological interest, previously mapped within the AAEG are vulnerable to anthropogenic emissions, as suggested by the dispersion model and the overlap of results.

Cytological Aspects of the Differentiation of Barb Cells During the Formation of the Ramus of Feathers / Aspectos Otológicos de la Diferenciación de Células Barba Durante la Formación de las Ramas de las Plumas

The present ultrastructural study on developing and regenerating feathers of chick and zebrafinch describes the ultrastructural changes that occur during the differentiation of barb cells that leads to the formation of the ramus of barbs. Differently from barbule and barb cortical cells that accumulate feather keratin, barb medullary cells undergo to lipid degeneration. Eventually, lipids disappear and medullary cells become empty cavities in the central part of the ramus. In barb medullary cells feather keratin is accumulated in few peripheral bundles that merge with those of cortical cells to fom the wall of the ramus. The latter is joined with branching barbules. The process that controls the transition from keratin-synthesizing to lipid-producing barb cells remains unknown. The accumulation of lipids among keratin bundles confirms the capability of beta-keratin cells to undergo an intense lipidogenesis under specific conditions.

La presente investigación ultra estructural sobre el desarrollo y regeneración de plumas en polluelos y gorrión cebra (Taeniopygia guttata castanotis) describe los cambios ultraestructurales que pueden ocurrir durante la diferenciación de células barbas que lleva a la formación de las ramas de las barbas. Diferente a las barbas pequeñas y a las células barbas corticales que acumulan queratina en las plumas, las células barbas medulares se convierten en cavidades vacías en la parte central de la rama. En células barbas medulares la queratina de la pluma es acumulada en algunos fascículos periféricos que se unen con aquellos de las células corticales para formar la pared de la rama. Este último se une luego a pequeñas barbas en ramas. Aún es desconocido el proceso que controla la transición de la síntesis de queratina a células barbas produciendo lípidos. La acumulación de lípidos entre los acumulos de queratina confirma la capacidad de las células beta-queratina a someterse a una lípido génesis intensa bajo condiciones específicas.

Uso do cloridrato de benzidamina no tratamento de cistos de retenção de penas em canários (Serinus canarius) / Use of benzidamina HCL on feather cysts treatment in canaries (Serinus canarius) / Uso del hidrocloruro de benzidamina en el tratamiento de los quistes de plumas en canarios (serinus canarius)

Os cistos de retenção de penas surgem como nódulos envolvendo um ou vários folículos das penas e sua ocorrência é devida a má formação da pena em crescimento sob a pele. São comuns em canários, principalmente os das raças Norwich e Gloucester. As formas de tratamento preconizadas são relativamente cruentas e susceptíveis a hemorragias. Este artigo descreve a utilizaçào do anti-inflamatório não esteróide, cloridrato de benzidamina, como método adjuvante para o tratamento desta anomalia. Nos últimos três anos, foram tratados 14 canários na Policlínica da Faculdade de Veterinária da Universidade Federal Fluminense (UFF) com a citada medicação, sendo esta administrada por via oral, diretamente no bico ou diluída na água de beber. As aves tratadas apresentaram maturação dos cistos, facilitando assim a remoção de seu conteúdo, sem os indesejáveis riscos de hemorragia.

Feather cysts appear as swellings involving a single or several feather follicles and are due to malformation of a developing feather under the skin. These cysts are particulary common in Norwich and Gloucester canaries. The recommended forms of treatment are relatively traumatic and may cause hemorrhages. This article describes the use of a non steroidal antiinfl amatory (benzidamina HCL) as an alternative method for the treatment of this anomaly. In the last three years, 14 canaries had been treated at the Veterinary Policlinic of the Universidade Federal Fluminense (UFF) with that drug, administered orally, directly in the beak or in the drinking water. Treated birds presented maturation of the cysts, facilitating the removal of their contents, without risks of hemorrhages.

Los quistes de las plumas aparecen como nódulosinvolucrando uno o varios folículos plumíferos, y esto se debe a una malformación en el desarrollo de la pluma debajo de la piel. Estos quistes son frecuentes en canarios, principalmente en las razas Norwich y Gloucester. Los tratamientos recomendados son relativamente cruentos y susceptibles a hemorragias. Este artículo describe la utilización de un anti-infl amatorio no esteroide (hidrocloruro de benzidamina) como método alternativo para el tratamiento de esta anomalía. En los últimos tres años, fueron tratados 14 canarios en la Policlínica de la Facultad de Veterinaria de la Universidade Federal Fluminense (UFF) con la citada medicación, la cual fue administrada oralmente, directamente en el pico o diluida en el agua de bebida. Las aves tratadas presentaron maduración de los quistes, facilitando laremoción de su contenido sin los indeseables riesgos de hemorragia.