ABSTRACT
RESUMO Balanço hídrico é uma análise realizada com base em estudos sobre as entradas e saídas de água de uma bacia hidrográfica, e que tem grande importância por identificar o regime hidrológico e as possibilidades de utilização da bacia. Neste trabalho foi realizado o balanço hídrico de uma secção de bacia hidrográfica localizada no oeste do Paraná, em uma área de plantio de eucaliptos para corte, obtendo-se também os valores para o escoamento superficial por meio do método racional.
ABSTRACT Water balance consists in an analysis carried out based on studies on the inflows and outflows of a hydrographic basin, which is fundamental to identify the hydrological regime and the possibilities of using this basin. This study aims to verify the water balance of a section of a hydrographic basin located in Western Paraná, Brazil, in addition to obtaining the values for runoff by the rational method.
ABSTRACT
RESUMO Os wetlands construídos (WC) são uma ecotecnologia aplicável para o tratamento descentralizado de esgotos notadamente em pequenas comunidades, em razão de sua simplicidade operacional. Existem vários arranjos e combinações de WC possíveis, destacando-se o arranjo tanque séptico (TS), seguido da modalidade de WC de escoamento vertical (WCV) com recirculação do efluente do WCV de volta para o TS, como proposta para possibilitar a remoção de nitrogênio presente no esgoto afluente. Entretanto, no Brasil, essa configuração e suas implicações operacionais e de desempenho são pouco exploradas. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de um sistema de TS seguido de um WCV com recirculação no tratamento descentralizado de esgoto doméstico. O sistema empregado no tratamento de esgoto de um equivalente populacional de dez habitantes é composto de um TS (4,7 m3 de volume útil), seguido de um WCV (24,5 m2 de área superficial) preenchido com brita e plantado com Canna spp. O monitoramento, que compreendeu um período de nove meses, teve início após um ano e cinco meses de operação do sistema. Utilizando taxa de 50% de recirculação, taxa de aplicação hidráulica no WCV de 85 mm d-1 e carga de 47 g DQO m-2.d-1, foram obtidas boas eficiências para remoção conjunta de demanda química de oxigênio — DQO (80%), sólidos em suspensão totais — SST (85%) e nitrogênio total —NT (42%), mesmo com elevadas cargas orgânicas. Além das boas eficiências apresentadas, o sistema demonstrou ser robusto e de operação simples e representa uma alternativa tecnológica com potencial para o tratamento descentralizado de esgotos de empreendimentos habitacionais.
ABSTRACT Constructed wetland (CW) is an applicable eco-technology for decentralized wastewater treatment, notably in small communities, due to its operational simplicity. CW has several possible arrangements and combinations, among which the septic tank (ST) stands out, followed by the vertical flow constructed wetland (VFCW), with treated effluent recirculation back to the ST to enable nitrogen removal. However, in Brazil, this configuration and its operational and performance implications are little explored. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of an ST system, followed by a VFCW with recirculation in the decentralized treatment of domestic wastewater. The wastewater treatment system for 10 inhabitants consists of an ST (4.7 m3 of useful volume), followed by a VFCW (24.5 m2 of surface area) planted with Canna spp. The monitoring, which covered a period of nine months, started after one year and five months of system operation. Using a 50% recirculation rate, VFCW hydraulic loading rate of 85 mm d-1, and organic load of 47 g COD m-2 d-1, good efficiencies were obtained for the joint removal of chemical oxygen demand — COD (80%), total suspended solids — TSS (85%), and total nitrogen — TN (42%), even with high organic loads. In addition to the good efficiencies presented, the system proved to be robust and easy to operate, representing a technological alternative with potential for the decentralized wastewater treatment of housing developments.
ABSTRACT
RESUMO A região semiárida do nordeste brasileiro é marcada por elevadas incertezas quanto à ocorrência de chuvas intensas, bem como por anos sequenciados de secas. Esses fenômenos naturais, somados à reduzida utilização de práticas conservacionistas, podem gerar degradação dos solos. Nesse contexto, o presente estudo objetivou avaliar a importância do uso de cobertura morta e espécies de oleaginosas não convencionais perenes (Moringa oleifera Lam. e Azadirachta indica A. Juss.) no controle da erosão do solo em parcelas de erosão, em condições de chuvas naturais. O estudo realizou-se durante os anos de 2016 e 2017 na bacia representativa do Mimoso, localizada no município de Pesqueira (PE), Brasil. Na área de estudo, instalaram-se três parcelas de erosão, cada uma com área igual a 40 m2 (2 × 20 m), que foram intensamente monitoradas no tocante à intensidade de precipitação, à umidade e à temperatura do solo, ao escoamento superficial e à produção de sedimentos. Para cada parcela experimental, adotaram-se os seguintes tratamentos: oleaginosas; oleaginosas + cobertura morta; solo descoberto. A cobertura do solo com oleaginosas e cobertura morta resultou em maior retenção de umidade do solo e menores valores de escoamento superficial e perdas de solo. O desenvolvimento da estrutura das oleaginosas diminuiu o impacto direto das gotas de chuva no solo, reduzindo as perdas de solo quando comparadas ao descoberto.
ABSTRACT The semiarid region of the Brazilian Northeast is marked by strong uncertainties regarding the occurrence of extreme rainfall, as well as the occurrence of sequenced year droughts. These natural phenomena, together with limited use of soil and water conservation practices, can generate soil degradation. In this context, the present study aimed to evaluate the importance of the use of mulch and non-conventional perennial oleaginous species (Moringa oleifera Lam. and Azadirachta indica A. Juss.) in soil erosion plots under natural rainfall. The study was conducted during the years of 2016 and 2017 in the representative basin of Mimoso, located in the municipality of Pesqueira, Pernambuco, Brazil. Three erosion plots each with an area of 40 m2 (2 m × 20 m), were installed in the study area, which were intensively monitored for rainfall intensity, soil moisture and temperature, runoff and sediment production. For each experimental plot, the following treatments were adopted: Oleaginous; Oleaginous + mulch; Bare soil. Soil cover with oleaginous species and mulch resulted in higher soil moisture and lower amounts of runoff and soil loss. The development of the tree structure of the oleaginous reduced the direct impact of raindrops on the soil surface, reducing the soil losses when compared to the bare soil.
ABSTRACT
RESUMO O estudo do escoamento superficial e transporte de poluentes é de grande importância, pois ajuda na prevenção de impactos ambientais, auxiliando em planejamentos a serem realizados pelo poder público. Neste trabalho, teve-se como objetivo estudar, em laboratório, a dinâmica do transporte de material (cloreto de sódio - NaCl) disposto sobre uma superfície impermeável, dissolvido pela aplicação de água via simulador de chuva, tendo como fonte de variação três variáveis independentes: declividade, intensidade de precipitação e posição do material. Utilizou-se o delineamento experimental de faces centradas, que contemplou diferentes cenários reproduzidos nos experimentos, onde se avaliou a influência das três variáveis independentes sobre às dependentes (tempo de transporte, valor de pico, tempo de pico e massa total transportada), cujas respostas foram monitoradas no exutório do modelo experimental. A análise de resultados obtidos permitiu identificar o efeito significativo da declividade e posição do material sobre todas as variáveis dependentes estudadas e ainda o efeito quadrático da declividade para o tempo de transporte e a massa total transportada. Já para a intensidade de precipitação, verificou-se influência apenas para o tempo de transporte, dentro dos intervalos de estudo com nível de significância de 95%. O modelo produzido para o tempo de transporte é capaz de explicar 90% da variabilidade dos dados, enquanto o para o valor de pico possui uma capacidade de explicação de 67,9%. O tempo de pico possui um modelo capaz de explicar 74,2% da variabilidade dos dados, e o modelo produzido para a massa total transportada possui uma capacidade de explicação de 62,4% da variabilidade dos dados.
ABSTRACT The study of surface runoff and transport of pollutants is of major importance, as it helps preventing environmental impacts, and supports planning tasks carried out by public authorities. The goal of this research was to study the dynamics of the transport of material (NaCl) on an impermeable surface, dissolved by the application of water through a rainfall simulator, having as its source of variation three independent variables: slope, rainfall intensity and position of the material. Face-centered experimental design was used, which contemplated different scenarios reproduced in the experiments, where the influence of the three independent variables on the dependent variables (transport time, peak value, peak time and total mass transported) was evaluated, whose responses were monitored at the outlet of the experimental model. The analysis of the results allowed to identify the significant effect of the slope and position of the material on all the dependent variables studied, as well as the quadratic effect of the slope for the transportation time and total mass transported. As for the rainfall intensity, only influence was observed for transportation time, within the study intervals with a level of significance of 95%. The resulting model is capable of explaining: 90% for transport time, 67.9% for peak value, 74.2% for peak time and 62.4% total mass transported.
ABSTRACT
RESUMO Apesar da importância da água na Terra, pouco se conhece sobre sua dinâmica no solo e, consequentemente, poucas são as informações sobre sua preservação em quantidade e qualidade. Diante disso, objetivou-se, neste trabalho, gerar informações que dessem subsídio ao entendimento da dinâmica da água no solo em áreas de recarga de nascentes. Para tanto, realizou-se o monitoramento da vazão e da precipitação nas áreas de recarga de duas pertencentes, verificando a relação existente entre os atributos físico-hídricos do solo intimamente relacionados à recarga subterrânea, além das características pedológicas, do uso do solo, da cobertura vegetal e da declividade. Os resultados mostraram que a sinalização de que os Cambissolos apresentam maior capacidade de infiltração e, consequentemente, recarga, em relação aos Latossolos, não se confirmou neste trabalho. Mesmo havendo uma grande discrepância nas classes de relevo entre as áreas de recarga das nascentes, esse efeito não foi suficiente para reduzir o processo de recarga. As condições de uso do solo não foram substancialmente diferentes a ponto de influenciar o processo de infiltração. O grande diferencial entre as áreas de recarga das nascentes em relação à capacidade de gerar deflúvio base se explica pelos atributos físico-hídricos e pelo índice pluviométrico, que, neste caso, resultaram em uma associação mais efetiva na área da nascente L1. A elevada capacidade de retenção de água no Latossolo, reflexo da maior microporosidade associada a sua maior profundidade, é uma característica desfavorável para o processo de recarga quando comparado ao Cambissolo, que tem horizonte B incipiente e menores profundidades.
ABSTRACT Despite the importance of water on earth, little is known about its dynamics in the soil, and consequently, there is little information about its preservation in quantity and quality. Therefore, the objective of this research was to generate information to support the understanding of water dynamics in soil springs in recharge areas. Thus, we carried out monitoring flow and precipitation in the areas of two belonging clearance, verifying the relationship between the physical and water attributes of the soil closely related to groundwater recharge, in addition to soil characteristics, land use, cover vegetation and slope. The results showed that the signaling that Cambisoils have higher infiltration capacity and consequently clearance in relation to Latosols was not confirmed in this study. Even though there is a large discrepancy in relief classes between the recharge areas of springs, this effect was not sufficient to reduce the recharge process. Land use conditions were not substantially different as to influencing the infiltration process. The big difference between the recharge areas of the springs on the ability to generate runoff base is explained by physical-water attributes and rainfall, which in this case resulted in a more effective association in the area of spring L1. The higher water retention capacity of the Oxisol, reflecting the higher microporosity associated with its greater depth, is an unfavorable feature for the recharge process, when compared to Inceptisol, which has an incipient B horizon and lower depths.
ABSTRACT
ABSTRACT: The goal of this study was to quantify the water, soil, and soluble nutrient losses during high-intensity rainfall simulated in two soil preparation systems with four sources of fertilization. Forty-five days after the corn seeding, a 120 mm h-1 intensity rainfall was simulated during 90 min in field plots with conventional tillage (CT) or no-tillage (NT). Each system had four repetitions with the fertilizer treatments, including without fertilization, mineral, urban waste compost (UWC), and pig slurry. P, K, Ca, and K concentrations were measured in soluble form, in addition to electrical conductivity, pH, water, and soil losses. As expected, the greatest soil losses occurred with CT; however, the greatest water losses occurred with NT. Among the fertilizers, UWC was more efficient because it had the highest infiltration rates. The concentrations of P, K, Ca, and Mg did not exhibit any interaction between fertilization and soil tillage treatments. K was the nutrient that presented the greatest losses (kg ha-1) at the end of the simulated rainfall because of the highest concentrations (mg L-1) added to high runoff coefficients of 45% for CT and 77% for NT. Thus, the evaluated system with cover crops and minimum soil tillage was not sufficient to control nutrient transfer in the soluble form during intense rainfall events.
RESUMO: O objetivo do trabalho foi quantificar as perdas de água, solo e nutrientes na forma solúvel durante chuva simulada de alta intensidade, em dois sistemas de preparos do solo e quatro fontes de adubação. Quarenta e cinco dias após a semeadura do milho, uma chuva com intensidade de 120 mm h-1 foi simulada durante 90 minutos, em parcelas de campo sob preparo convencional (PC) e plantio direto (PD). Em cada preparo há quatro repetições dos tratamentos com adubação: sem fertilização, mineral, composto de lixo urbano (CO), e dejetos de suíno. Foram mensuradas as concentrações de P, K, Ca, Mg na forma solúvel, além da condutividade elétrica - Ce, pH, perda de água e solo. Conforme esperado as maiores perdas de solo ocorreram para o PC, entretanto, as maiores perdas de água no PD. Entre as adubações, o CO foi o mais eficiente, pois apresentou as maiores taxas de infiltração. As concentrações de P, K, Ca e Mg não apresentaram interação entre os tratamentos de adubação e os tratamentos de preparo do solo. O K foi o nutriente que apresentou as maiores perdas (kg ha-1) ao final da chuva simulada, devido as maiores concentrações (mg L-1) somado aos altos coeficientes de escoamento superficial sendo 45% para o preparo convencional e 77% para o plantio direto. Ao final, o sistema avaliado com plantas de cobertura e mínimo revolvimento do solo não foi suficiente para controlar a transferência de nutrientes na forma solúvel durantes eventos de chuvas intensas.
ABSTRACT
RESUMO A concentração de óleos e graxas em amostras de águas contaminadas com resíduos oleosos pode ser determinada pelos procedimentos estabelecidos no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. No entanto, sua aplicação nem sempre resulta em valores adequados ou níveis de precisão satisfatórios para atendimento de padrões normativos. Nesse sentido, este artigo apresenta uma proposta de ensaio para determinação da concentração de óleos minerais em águas provenientes de áreas pavimentadas, sujeitas ao derramamento de óleos e graxas. Tal método tem por base o método de partição gravimétrica (5520 B), estabelecido pelo Standard Methods. No novo procedimento, a etapa de separação entre o solvente de extração contendo os resíduos e o restante da fase aquosa foi substituída pela evaporação de toda a água da amostra, em estufa a 85ºC. Para avaliar a eficiência do método, foram preparadas amostras com concentrações conhecidas de óleo de 200, 100, 50, 25 e 15 mg.L-1 em água destilada e realizados ensaios de laboratório para determinação do teor de óleo, conforme tal procedimento. Os valores obtidos para as concentrações de óleo são bastante satisfatórios, apresentando comportamento linear em relação às concentrações de referência. Esse fato evidencia a confiabilidade do método proposto e sua aplicabilidade na determinação da concentração de óleos em amostras de águas contaminadas provenientes do escoamento superficial em pavimentos.
ABSTRACT Oil and grease concentration in water samples contaminated by oily residues can be determined by the procedures established in the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. However, its application does not always result in adequate values or satisfactory accuracy levels in order to meet regulatory standards. In this sense, this paper presents a test-method proposal for determining mineral oil concentration in water samples from runoff of paved areas subject to oil and grease spillages. This method is based on the partition-gravimetric method (5520 B) established by the Standard Methods. In the new procedure, the separation between the extraction solvent containing residues and the aqueous phase remainder was replaced by the whole water sample evaporation in an oven at 85ºC. In order to assess the proposed method's efficiency, samples were prepared with known oil concentrations of 200, 100, 50, 25 and 15 mg.L-1, in distilled water and laboratory tests were performed to determine the oil content, according to the new procedure. The values obtained for the oil concentrations through the proposed procedure are quite satisfactory, presenting linear behavior in relation to the reference concentrations. This fact evidences the reliability of the new method and its applicability in determining the oil concentration in contaminated water samples from runoff in pavement surfaces.
ABSTRACT
RESUMO Avaliou-se o coeficiente de escoamento (volume escoado/volume precipitado), que define a capacidade de redução do escoamento superficial de um pavimento com blocos de solo-cimento intertravados (20,7 m de comprimento e 3 m de largura) dentro de uma estrutura de vigas de concreto transversais implantada em uma área de declividade de 6% e solo de baixa permeabilidade, e condições similares em áreas de ocupação de populações de baixa renda. Cento e oitenta e quatro eventos (precipitações) foram registrados, mas somente foram considerados eventos com volume precipitado maior que a capacidade máxima de armazenamento do pavimento (≈ 1.500 L) e temperatura menor a 23ºC para manter a precisão do sensor de medição. Os valores experimentais do coeficiente C oscilaram na faixa de 0,47 a 0,79, que confirmam que o pavimento de bloco de solo-cimento é semipermeável.
ABSTRACT In this article, the authors assessed the runoff coefficient C (drained volume/volume precipitate), which defines the capacity reduction of runoff, of a pavement with soil-cement interlocking blocks (20.7 m long and 3 m wide) within a structure of transverse concrete beams deployed in an area with slope of 6% and low permeability soil, and similar conditions in areas occupied by poor populations. One hundred and eighty-four events (rainfall) were recorded, but only events with a precipitate volume greater than the maximum capacity storage of pavement (≈ 1,500 liters) and a temperature less than 23ºC, to maintain the accuracy of the measurement sensor, were considered. The experimental values of the coefficient C varied in the range of 0.47 to 0.79, confirming that the soil-cement block pavement is semi permeable.
ABSTRACT
O objetivo da endodontia é a obtenção de um sistema de canais radiculares livre de microrganismos. O presente estudo in vitro avaliou a diferença entre o escoamento e espessura de película de quatro cimentos endodônticos, Endofill, Sealer Plus, AHplus e Fill Canal. Os resultados foram avaliados através do teste de ANOVA de uma via e comparações múltiplas de Tukey ao nível de significância de 5%. Os resultados mostraram que os cimentos apresentaram diferença estatística significativa entre os grupos, nos testes de escoamento e espessura de película. Conclusão: o cimento Endofill apresentou um maior escoamento quando comparado ao cimento AHplus porém a diferença entre o restante dos cimentos foram estatisticamente irrelevantes quando levado em consideração todos os resultados obtidos e analises estatisticas realizadas. No teste de espessura de película os resultados mostraram que os cimentos endofill e sealer plus não apresentaram diferença entre si, no entanto apresentaram diferença estatística significativa em relação aos cimentos AH plus e Fill Canal, que apresentaram uma espessura de película maior(AU)
The purpose of endodontics is to obtain a system of root canals free of microorganisms. The present in vitro study evaluated the difference between flow and film thickness of four endodontic cements, Endofill, Sealer Plus, AHplus and Fill Canal. The results were evaluated through the one-way ANOVA test and Tukey's multiple comparisons at a significance level of 5%. The results showed that the cements presented significant statistical difference between the groups, in the tests of flow and film thickness. Conclusion: Endofill cement presented higher flow when compared to cement AHplus, but the difference between the rest of the cement was statistically irrelevant when all results obtained and statistical analysis were taken into account. In the film thickness test, the results showed that the endofill and sealer plus cements did not show any difference between them, however they presented a significant statistical difference in relation to the AH plus and Fill Canal cements, which presented a higher film thickness(AU)
Subject(s)
Root Canal Preparation , Dental Cements , Zinc Oxide-Eugenol Cement , Epoxy ResinsABSTRACT
RESUMO O presente trabalho objetivou avaliar as condições de funcionamento de dois sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SACs-EHSS), um plantado (SACP) com taboa (Typha latifolia) e outro mantido sem plantas (SACNP), ao longo de oito anos de operação, no tratamento de esgoto sanitário. Mediu-se a extensão do escoamento superficial, como indicativo da colmatação do meio poroso ao longo do tempo, além de diversas variáveis que possibilitem inferências sobre as possíveis perdas de eficiência do sistema na remoção de poluentes dessa água residuária. As avaliações indicaram que o meio poroso dos dois SACs se encontra colmatado (mais de 80% do leito apresentando escoamento superficial), estando o SACNP, atualmente, em pior situação, tendo havido prejuízo do seu potencial de remoção de sólidos e nitrogênio em relação ao SACP. Apesar disso, o desempenho em ambos os sistemas permanece satisfatório, não existindo tendência de decréscimo acentuado nas suas capacidades de remoção de poluentes, contrariando a expectativa e corroborando resultados obtidos em trabalhos de monitoramento desses sistemas por longos períodos de tempo. A carga aplicada e o tipo de pré-tratamento a que o esgoto foi submetido parecem ter sido mais decisivos na eficiência dos sistemas em remover nutrientes/poluentes do que o próprio período de operação das unidades, sobretudo no que se refere ao SACP.
ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the conditions of operation of two horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF-CW), one planted (PCW) with cattail (Typha latifolia), and another, maintained without plants (NPCW), along eight years of operation in sewage treatment. The extent of the overland surface flow was measured as an indicative of the clogging of the pore medium over time, besides several variables that allow to infer possible losses of treatment efficiency in the pollutants removal from wastewater. Evaluations indicated that the porous medium of the two CWs is clogged (more than 80% of the bed with overland surface flow), and that the NPCW is currently in a worse condition, with a reduction of its solids and nitrogen removal potential in relation to the PCW. Despite this, the performance in both systems remains satisfactory, and there is no tendency of decrease in the capacity to remove pollutants, contrary to expectations, and corroborating the results obtained in works that monitored these systems for long periods of time. The load applied and the type of pretreatment to which the influent was submitted seem to have been more decisive in the systems' efficiency in removing nutrients/pollutants than the operating period of the unit, especially for the PCW.
ABSTRACT
RESUMO Este artigo busca avaliar a distribuição das taxas de infiltração na dinâmica de áreas afetadas por processos erosivos acelerados e recobertas por material antropogênico. Foram realizados ensaios de infiltração com o uso de infiltrômetro em pontos distribuídos na área de investigação. Os dados foram ajustados à função de decaimento de Horton, e seus parâmetros, correlacionados com atributos do meio físico e do modelo digital do terreno por meio do coeficiente de correlação de Pearson. Os resultados permitiram constatar grande variabilidade das taxas de infiltração, decorrentes das complexidades geradas pelas diversas obras de contenção, com diferentes variáveis morfológicas, granulométricas e de uso da terra, nos diferentes setores amostrados. Apesar da variação espacial dessas taxas, a avaliação setorizada, coerente com as características do meio físico, permitiu a constatação das principais variáveis que interferem nos parâmetros representativos das taxas de infiltração. Assim, em setores de baixa vertente, há correlação forte entre as taxas de infiltração e a areia fina, assim como entre essas taxas e a distância do rio. Já nos setores de alto declive e pastagem, tais correlações são altas entre as taxas de infiltração final e os materiais finos (argila e argila + silte). Em setores de alta vertente, sem cobertura vegetal, as correlações mais fortes ocorrem entre a infiltração final e o fluxo de escoamento superficial acumulado. Tais dados apontam, portanto, para a complexidade do próprio fenômeno, que depende tanto das características dos materiais de superfície e da morfologia dos terrenos quanto da situação específica da área.
ABSTRACT In this paper, infiltration distribution rates were evaluated on areas affected by accelerated erosive processes and covered by anthropogenic material. Infiltration tests were performed at several samples distributed in the area. The data were adjusted to the Horton decay function, and its parameters were correlated with attributes of the physical environment and the terrain digital model, using the Pearson correlation coefficient (r). Results pointed out great variability of infiltration rates, due to the complexities generated by several structural interventions in the different sectors sampled, with different morphological, granulometric and land use variables. The analysis made sector by sector here proposed allowed verifying the main variables that interfere in the parameters that represent the infiltration rates, in spite of the spatial variability for infiltration rates. In low-slope sectors, there was a strong correlation between infiltration rates and sand, as well as between these rates and river distance. In high slope and grassland areas, such correlations are high between the final infiltration rates and the fine materials (clay and clay + silt). In high-slope areas with no vegetation coverage, the strongest correlations occur between the final infiltration and the cumulative runoff flow. Therefore, results here presented emphasize that both the characteristics of the cover materials and the morphology of the land are determinant for data analysis.
ABSTRACT
O leito de jorro é um equipamento com ótima viabilidade devido ao eficiente contato fluido-partícula e das altas taxas de transferência de calor e massa, nas operações industriais. Devido essas boas características, uma das formas de uso desse equipamento é a secagem de grãos e a granulação de materiais, o que permite obtenção de produtos alimentícios com alta qualidade em menor tempo de contato. Entretanto, esse equipamento possui restrição de scale-up, o que restringe seu uso a processos de pequena e meso escalas. Uma eficiente forma de verificar e analisar desempenho operacionais de equipamento é por meio do uso de ferramentas computacionais sendo que estas apresentam baixos custos, as mesmas prevêem o comportamento dos equipamentos. O objetivo deste trabalho foi verificar, por meio da simulação CFD (Computational Fluid Dynamics), o comportamento fluidodinâmico de um leito de jorro convencional do tipo gás sólido, em escala de bancada para materiais orgânicos. As simulações apresentaram um perfil da dinâmica de escoamento fluidodinâmico no interior do leito, esta foi estabelecida pelas medidas da queda de pressão no leito e velocidade de ar crescentes para diferentes tipos de partículas. Os estágios de fluidização do leito (leito fixo, jato interno, jorro mínimo, jorro estável e jorro pobre) foram obtidos por meio dos perfis de porosidade gerados e a posição das partículas no leito foi obtida a partir dos gráficos de posição-velocidade.
The spouted bed is an equipment with excellent viability due to the efficient fluid-particle contact and the high rates of mass and heat transfer in industrial operations. Due to these good characteristics one of the ways of using this equipment is the drying of grains and the granulation of materials which allows to obtain foodstuffs with high quality in less time of contact. However, this equipment has a scale-up restriction, which restricts its use to small-scale and meso-scale processes. An efficient way of verifying and analyzing the operational performance of equipment is through the use of computational tools, since these present low costs, which foresee the behavior of the equipment. The objective of this work was to verify, through the CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation, the fluid dynamics behavior of a conventional bed of solid gas type, bench scale for organic materials. The simulations presented a dynamic flow dynamics profile inside the bed, this was established by the measures of the pressure drop in the bed and increasing air velocity for different types of particles. The fluidization stages of the bed (fixed bed, internal jet, minimum jet, stable jet and poor jet) were obtained by means of the generated porosity profiles and the position of the particles in the bed was obtained from the position-velocity graphs.
Subject(s)
Computer Simulation , Food Industry , Edible Grain , Foods Equipment , Food Handling , Flax , Food, Organic , Food AnalysisABSTRACT
RESUMO Os sistemas de aproveitamento de água de chuva baseiam-se na coleta do escoamento de superfícies pouco permeáveis, como telhados e ruas. Esses sistemas são projetados, muitas vezes, com dados de pluviômetros, e não de pluviógrafos, e podem desconsiderar informações importantes da quantidade precipitada disponível para aproveitamento. Neste trabalho foram realizados experimentos em laboratório com simulação de chuvas de baixa, moderada e forte intensidades sobre um telhado cerâmico. As análises indicam que chuvas com intensidade entre 12,8 e 61,6 mm h-1 (moderada a forte) resultam em coeficiente de escoamento superior a 0,9, enquanto em chuvas com baixa intensidade (inferior a 1,2 mm h-1), o coeficiente de escoamento diminui drasticamente, aproximando-se a 0 para intensidades próximas a 0,25 mm h-1. Conclui-se que, para as condições dos experimentos realizados, a absorção de telhas cerâmicas influencia mais na redução do escoamento superficial para chuvas de baixa intensidade do que para chuvas de intensidade moderada ou forte.
ABSTRACT Rainwater harvesting consists on the collection of runoff from low permeable surfaces, as roofs and streets. Designing these systems is often based on pluviometer data and not on pluviograph data, therefore they do not consider crucial data on the amount of rainwater available to harvesting. Laboratory experiments were conducted by simulating low, moderate and high intensity rainfall on a ceramic tile roof. Results shown that rainfall intensities between 12.8 and 61.6 mm h-1 (moderate to high intensity) lead to runoff coefficients greater than 0.9, while for rainfall low intensities (lower than 1.2 mm h-1), the runoff coefficient drastically decreased, reaching values of zero for rainfall intensities lower than 0.25 mm h-1. In conclusion, for the simulated experimental conditions, water absorption of the ceramic tiles is more significant on the runoff for very low rainfall intensities than the strong or moderate rainfall intensities.
ABSTRACT
RESUMO Com o objetivo de avaliar a remoção e a concentração dos metais cádmio (Cd), cromo (Cr), cobre (Cu), chumbo (Pb), ferro (Fe), níquel (Ni) e zinco (Zn) em águas residuais municipais, foram conduzidos ensaios de campo utilizando o método do escoamento em duas taxas de aplicação superficial, 0,30 e 0,20 m3.m-1.h-1, em uma rampa de 4,25 × 40 m, com 3,5% de declividade, plantada com Tifton 85 (Cynodon spp.). Em amostras coletadas durante o estudo de 15 meses, apenas Cu, Cr e Pb excederam os limites de lançamento de acordo com a Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 430/2011 (BRASIL, 2011). A taxa de aplicação não influencia na remoção superficial de Cd, Cr, Cu, Fe, Ni e Pb, no entanto maior remoção de Zn ocorreu ao empregar taxas de aplicação superficial de 0,30 m3.m-1.h-1. A taxa de aplicação não influencia a incorporação de Cd, Cr, Fe, Ni e Zn na biomassa, porém maior incorporação de Pb ocorreu ao aplicar 0,20 m3.m-1.h-1.
ABSTRACT In order to evaluate the removal and concentration of the metals cadmium (Cd), chrome (Cr), copper (Cu), lead (Pb), iron (Fe), nickel (Ni) and zinc (Zn) in municipal wastewater, we conducted field tests using the method of overland flow under two rates of surface application, 0.30 and 0.20 m3.m-1.h-1, on a ramp of 4.25 × 40 m with a slope of 3.5%, planted with Tifton 85 (Cynodon spp.). In samples collected during the 15-month study, only Cu, Cr and Pb exceeded the discharge limit according to the National Environment Council (CONAMA) Resolution n. 430/2011 (BRASIL, 2011). The application rate does not influence the surface removal of Cd, Cr, Cu, Fe, Ni and Pb; however, higher Zn removal occurred by applying rates of surface application of 0.30 m3.m-1.h-1. The rate of application does not influence the incorporation of Cd, Cr, Fe, Ni and Zn in the biomass, but greater incorporation of Pb occurred when applying 0.20 m3.m-1.h-1.
ABSTRACT
RESUMO Um dos impactos da urbanização no meio ambiente é a alteração do processo de transformação da chuva em escoamento superficial, levando à alteração da qualidade dos recursos hídricos. Com este trabalho, objetivou-se simular o transporte de partículas em suspensão e de poluentes dissolvidos, transportados pelo escoamento, sobre uma superfície impermeável em escala de laboratório. O modelo experimental consistiu de um simulador para a aplicação de chuva artificial sobre uma superfície acrílica impermeável com 8,40 m2, na qual foram definidas quatro posições para a distribuição do cloreto de sódio e da areia fina, simulando fontes difusas de poluição. Os resultados indicaram diferenças entre os tempos de pico do transporte de poluentes dissolvidos e em suspensão, em função da posição desses. O efeito de first flush foi verificado para os poluentes dissolvidos independentemente da posição da fonte, enquanto para os poluentes transportados em suspensão o mesmo efeito só foi verificado quando a fonte estava mais próxima da saída da superfície impermeável.
ABSTRACT One of the impacts of urbanization on the environment is the changes in the rainfall-runoff process, causing changes in water resources quality. The objective of this project was to simulate the transport of suspended particles and pollutants dissolved on runoff, an impermeable surface at laboratory scale. The experimental model consisted on a simulator for the application of artificial rainfall on an impermeable surface with 8,40 m2, in which sodium chloride and fine sand were distributed in four defined regions, simulating sources of diffuse pollution. The results showed differences between peak transport times of dissolved and suspended pollutants, depending on their position. The first-flush effect was observed for the dissolved pollutants independently of the source position, whereas for the pollutants transported in suspension the same effect was only found when the source was closer to the outlet of the impervious surface.
ABSTRACT
Objetivo: o objetivo desse trabalho foi estudar, in vitro, o nível de escoamento dos cimentos Endofill, AH Plus, MTA Fillapex, Sealer 26 e Pulp Canal Sealer EWT. Métodos: os cimentos foram manipulados de acordo com as recomendações dos fabricantes. A determinação do escoamento foi conseguida em conformidade com a especificação #57 da ADA (American Dental Association). Na comparação entre os grupos, foi realizada a ANOVA (análise de variância) e posterior teste de Tukey, com nível de confiança de 95%. Resultados: os resultados mostraram que o cimento MTA Fillapex apresentou o maior escoamento entre os cimentos estudados e o cimento AH Plus foi o único que apresentou escoamento estatisticamente significativo após 24 e 48 horas. Conclusão: concluiu-se que todos os cimentos avaliados estão em conformidade com a especificação #57 da ADA. No entanto, o cimento MTA Fillapex foi superior aos outros cimentos analisados, no que se refere ao poder de escoamento. O desempenho clínico do cimento obturador está diretamente relacionado à sua capacidade de penetrar nos túbulos dentinários e canais laterais; daí a importância do estudo do escoamento dos cimentos endodônticos.
Subject(s)
Biocompatible Materials/therapeutic use , Dental Cements/classification , Dental Cements/therapeutic use , Endodontics , Root Canal Obturation , Root Canal TherapyABSTRACT
RESUMO: A gestão de recursos hídricos no Brasil é prejudicada pela carência de informações hidrológicas, que pode ser suprida pelos modelos hidrológicos que simulam o comportamento das bacias hidrográficas. Entretanto, muitos modelos não geram bons resultados quando executados fora da área de estudo onde foram criados. Por isso, devido à sua adaptabilidade, o modelo J2000 inserido no framework Jena Adaptable Modelling System (JAMS) foi avaliado para simulação de duas bacias hidrográficas inseridas na zona de afloramento do Sistema Aquífero Guarani, a Bacia Hidrográfica do Ribeirão da Onça (BRO) e a Microbacia do Córrego Cavalheiro (BCC), nos municípios de Brotas e Analândia, respectivamente, no estado de São Paulo. O framework JAMS apresentou-se como um sistema simplificado para uso, flexível diante das adaptações necessárias para compatibilização com as características climatológicas e hidrológicas das áreas de estudo. O modelo J2000 mostrou-se eficiente na predição da resposta hidrológica das bacias hidrográficas, apresentando um coeficiente de Nash-Sutcliffe (NSE) de 0,76 e 0,81, para os períodos de calibração e validação da BRO; e 0,76 e 0,56, para os períodos de calibração e validação da BCC, respectivamente. O erro absoluto, calculado pelo valor da raiz do erro quadrático médio, foi considerado baixo por apresentar valores de 0,14 e 0,18 m³.s-1 para os períodos de calibração e validação da BRO; e 0,02 e 0,03 m³s-1 para os períodos de calibração e validação da BCC, respectivamente. Portanto, o J2000/JAMS mostrou-se como um candidato potencial para modelagem hidrológica de bacias hidrográficas do estado de São Paulo, podendo ser utilizado para estudos sobre as relações entre a localização do uso do solo na bacia hidrográfica e a geração de escoamento.
ABSTRACT: The water resources management in Brazil is affected by the lack of hydrological information, which can be filled by hydrological models that simulate the behavior of watersheds. However, it was noticed that many models do not generate good results when performed outside of the study area where they were created. Therefore, due to its adaptability, the J2000 model linked into the Jena Adaptable Modelling System (JAMS) framework was evaluated for simulating two basins at the outcrop zone of the Guarani Aquifer System, the Ribeirão da Onça watershed (BRO) and the Córrego Cavalheiro watershed (BCC), located at Brotas and Analândia cities, respectively, in the state of São Paulo, Brazil. The JAMS framework was presented as a flexible and easy to use system, admitting all the necessary adaptations for compliance with the climatological and hydrological characteristics of the study areas. The J2000 model proved to be effective in predicting the hydrological response of watersheds, with a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.76 and 0.81, for periods of calibration and validation of the BRO; and 0.76 and 0.56, for periods of calibration and validation of the BCC, respectively. The absolute error, calculated with the root of mean square error value, was considered low by the present values of 0.14 and 0.18 m³.s- 1, for periods of calibration and validation of the BRO; and 0.02 and 0.03 m³.s- 1, for periods of calibration and validation of the BCC, respectively. Therefore, the J2000/JAMS showed up as a potential candidate for hydrological modeling of watersheds in São Paulo, and may be used for studies on the relationship between the location of land use in the watershed and the generation flow.
ABSTRACT
RESUMO O processo de urbanização resulta em alterações no ciclo hidrológico prejudiciais à população. Para amenizar esses efeitos, as técnicas compensatórias em drenagem urbana visam à maior sustentabilidade hidrológica na expansão urbana. Nesse sentido, este artigo teve como objetivos avaliar, por meio de modelagem computacional, o efeito da adoção dessas técnicas na escala de lote e da bacia hidrográfica e avançar com diferentes possibilidades de concepção de projeto. A modelagem foi realizada para diversos cenários, considerando a implantação das técnicas de forma isolada e combinada. Os parâmetros utilizados na modelagem visaram verificar possibilidades extremas de aplicação, de modo a disponibilizar dados para balizamento de projetos reais. As chuvas avaliadas possuem variadas durações e intensidades, facilitando a extrapolação dos resultados deste trabalho para bacias hidrográficas de diferentes escalas. Os resultados das simulações indicam potenciais benefícios na drenagem urbana oriundos do uso dessas técnicas no lote, com mais efetividade para as menores chuvas de projeto. Esse foi o caso dos cenários que avaliaram os jardins rebaixados isoladamente ou combinados em série com um reservatório de lote e os cenários de pavimentos permeáveis na calçada que receberiam o escoamento superficial do lote adjacente. Também foi verificado que a combinação paralela de um reservatório de lote com as dimensões propostas pela legislação municipal e um jardim rebaixado em 0,07 m seria capaz de neutralizar, hidrologicamente, os impactos da ocupação do lote para todas as chuvas de projeto analisadas, entretanto o reservatório proposto pela legislação municipal, quando adotado isoladamente, quase não atuou na escala da bacia..
ABSTRACT The urbanization process results in detrimental changes in the hydrological cycle to the population. In order to mitigate these effects, compensatory techniques in urban drainage aim at increasing hydrological sustainability in urban expansion. In this sense, this paper intended to, through computer modeling, evaluate the effect of the adoption of these techniques on site scale and at the watershed scale, as well as to discuss different design concepts. The modeling was performed for different scenarios, considering the implementation of the techniques isolated and combined. The parameters proposed for modeling aimed to check the extreme possibilities for their application in order to make data available for actual projects. The rainfalls have been evaluated for different durations and intensities, thus facilitating the extrapolation of this study results for variable watershed scales. The modeling results pointed to potential benefits on the urban drainage due to the compensatory techniques adoption at the lot scale, with the property owner being capable to easily control the smaller design rainfalls. This was the case of the scenarios with raingardens isolated or combined in series with a lot reservoir or the scenarios where a permeable pavement on sidewalk received runoff from the adjacent lot. The parallel combination of a lot reservoir proposed by the municipal legislation and a raingarden with only 0,07 m depth would be capable of hidrologically neutralize the impacts of the occupation for all project rains analyzed. Nevertheless, the same reservoir proposed by the municipal legislation, when used isolatedly, showed little or none benefits on the basin scale.
ABSTRACT
RESUMO O trabalho foi desenvolvido na Bacia Hidrográfica do Córrego Caçula, município de Ilha Solteira (SP, Brasil), e teve como finalidade estimar o potencial de escoamento superficial com base em metodologias de cartografia apoiadas em técnicas de tratamento digital de dados objetivando baixo custo e rapidez no processo de análise com vistas a subsidiar o planejamento urbano. O método de curva número (CN), desenvolvido pelo Soil Conservation Service (SCS), foi utilizado para determinação do potencial de escoamento superficial combinando informações de uso e ocupação do solo e tipos de solo presentes na bacia. As cartas de uso e ocupação foram produzidas por meio de imagens de satélite dos anos de 2001 e 2009, possibilitando considerar cenário passado e recente para verificar a influência das mudanças de uso do solo no escoamento superficial. Foi possível averiguar que as modificações no uso e na ocupação ocorridas no período resultaram em mudanças nos índices de escoamento superficial, particularmente em função do crescimento da área urbanizada e de plantio de cana-de-açúcar em substituição a pastagens. Os resultados mostraram forte influência do uso do solo nos valores de escoamento obtidos, e as mudanças de uso, sobretudo de pastagem para cultura de cana-de-açúcar, apontaram fortes variações nos valores obtidos. Em geral, os resultados permitiram avaliar potencialidades e limitações para a expansão urbana, indicando áreas carentes de estudos mais detalhados visando à solução de problemas locais.
ABSTRACT The research was developed in Caçula Stream basin in Ilha Solteira (SP, Brazil), focusing on runoff estimation based on digital cartography in order to produce quick and low cost chart for supporting urban planning. The runoff curve number (CN) method, from Soil Conservation Service (SCS), was used for runoff estimation using land use and soil classes occurring in the area. Land use charts were produced by satellite imagery (2001 and 2009) to consider past and present scenarios and taking in account how land use changes controls runoff. It was observed that the use modifications happened in the period resulted in changes on runoff index, mainly because of the increasing of the urban area and pasture to sugar cane use substitution. Results show strong relationship between runoff and land use changes. In general, results allowed to predict potentials and constrains for urban expansion in the area, indicating specific areas which need detailed studies for local problems solve.
ABSTRACT
Introdução: em Endodontia, a busca pelo sucesso clínico a longo prazo depende do conhecimento das propriedades de diversos materiais odontológicos. Objetivo: avaliar o escoamento e extravasamento de cimentos endodônticos em canais laterais fabricados em blocos de resina (IM do Brasil LTDA): Métodos: foram testados 5 cimentos utilizados em Endodontia (AH Plus®, Pulp Canal Sealer®, Endomethasone®, Sealer 26® e Endofill®). Para o estudo in vitro, utilizou-se 20 blocos transparentes de canais simulados, onde cada bloco possuía 3 canais: cervical, médio e apical. Resultados e Discussão: o Edomethasone® apresentou menor porcentagem de escoamento (66,67%) em relação aos demais. Em relação ao extravasamento, os canais cervicais dos grupos Endomethasone® (50%) e Endofill® (50%) foram os mais expressivos. Conclusão: todos os cimentos testados apresentaram bom escoamento e extravasamento para obturação do sistema de canais radiculares. O Pulp Canal Sealer® obteve maior porcentagem e média de escoamento, obturando os canais cervicais, médios e apicais. O Endomethasone® apresentou menor porcentagem de escoamento e o AH Plus®, a menor média de escoamento em milímetros quando avaliados os canais apicais. (AU)
Introduction: In Endodontics, the search for long-term clinical success depends on the knowledge of properties of several dental materials. Aim: To evaluate the flow and extravasation of endodontic sealers inside of channels made with resin blocks (IM Brazil LTDA). Five endodontic sealers were tested (AH Plus, Pulp Canal Sealer, Endomethasone, Sealer 26 and Endofill). Material and Methods: For the in vitro study, we used 20 transparent blocks of simulated channels, where each block had 3 channels: cervical, middle and apical. The Edomethasone sealer presented a smaller percentage of flow (66.67%) compared to the others. With regard to extravasation, cervical channels of Endomethasone (50%) and Endofill (50%) groups showed the highest percentage of extravasation. Conclusions: All tested endodontic sealers had good flow and extravasation. The Pulp Canal Sealer was the one that had the highest percentage of average flow. The sealer Endomethasone presented the lowest percentage of flow and AH Plus the lowest average flow in millimeters when evaluated apical channels. (AU)