Drop Size Measurements in a Laboratory Scale Venturi Scrubber

Venturi scrubbers are high efficiency gas cleaners in which suspended particles are removed from gas streams by droplets formed by liquid atomisation, usually in the venturi throat. The size of the droplets formed is of fundamental importance to the performance of the equipment, both in terms of pressure drop and collection efficiency. In this study, drop sizes in a cylindrical laboratory scale venturi scrubber were measured using a laser diffraction technique. Gas velocity and liquid to gas ratios varied from 50 to 90 m/s and 0.5 to 2.0 l/m3, respectively. Water was inserted as perpendicular jets at the beginning of the throat. Measurements were performed at three positions: two located along the throat, and the last one at the end of the diffuser. The data presented here are a typical example of pneumatic atomisation and can be relevant to other industrial applications such as combustion and engine technology. Finally, results are compared to available correlations and the validity of these equations is discussed.

Dinâmica de nitrogênio em lodo de esgoto sob condições de estocagem

Este estudo teve como objetivo avaliar os teores de N-total, N-NH4+, N-NO3- e pH em colunas de lodo de esgoto anaeróbio alcalinizado e na solução percolada, simulando condições reais de armazenamento. O experimento foi desenvolvido em campo, no município de Curitiba (PR), em clima Cfb e pluviosidade de 197 mm durante o período de incubação, que correspondeu a 48 dias. Os fatores testados foram: três tipos de lodo (lodo alcalinizado coberto - LCC; lodo alcalinizado descoberto - LCD, e lodo bruto descoberto - LBD), quatro intervalos de incubação (0; 15; 27; e 48 dias) e cinco profundidades na coluna (0-5; 5-20; 20-50; 50-80; e composta 0-80 cm), com quatro repetições. O líquido percolado foi avaliado no 1º, 5º, 9º, 13º, 27º, 36º e 48º dia. A alcalinização (CaO) foi realizada à proporção de 50 % da matéria seca (MS) do lodo. A cobertura (vedação com lona plástica e tampo de amianto em LCC) teve a finalidade de conter a volatilização de gases, especialmente amônia (NH3). As condições do meio ocasionadas pela alcalinização do lodo reduziram significativamente a intensidade de mineralização de N e a nitrificação. Os lodos brutos e alcalinizados em condição de estocagem apresentaram perdas consideráveis de N-NH4+ e N-org. Os efeitos diluição, volatilização de NH3 e lixiviação organomineral conseqüentes da alcalinização (50 % MS lodo) reduziram os teores de N-total em até 50 %. O processo de alcalinização potencializou perdas de N por meio da volatilização de NH3 e lixiviação de N-NH4+. Entretanto, a cobertura reduziu as perdas de N sob a forma de NH3.

Atributos físicos e matéria orgânica de organossolos háplicos em distintos ambientes no Brasil

Os Organossolos são formados em condições geomórficas e climáticas que favorecem o acúmulo de material orgânico e sua drenagem para uso agrícola conduz a subsidência e modificações no teor de matéria orgânica do solo (MOS), com implicações na sustentabilidade desses solos. O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns atributos físicos e sua relação com o teor e grau de decomposição da matéria orgânica de Organossolos Háplicos formados em ambientes hidromórficos, nos Estados do Rio de Janeiro (clima tropical atlântico Aw), Maranhão (tropical Awh) e Paraná (subtropical Cfb), com distintos usos. Foram utilizados os métodos recomendados no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS) para caracterização de oito perfis, totalizando 30 horizontes, de Organossolos, sendo o teor de matéria orgânica quantificado pelo método da mufla. Os atributos físicos densidade do solo (Ds), densidade da matéria orgânica (DMO), percentual de material mineral (MM) e resíduo mínimo (RM) refletiram no teor e grau de transformação do material orgânico. A Ds variou de 0,09 a 0,93 Mg m-3, com média de 0,44 Mg m-3 e a DMO, de 0,02 a 0,66 Mg m-3, sendo a média de 0,28 Mg m-3. Observou-se relação diretamente proporcional entre a Ds e os atributos MM e RM. Quanto ao grau de decomposição, os materiais orgânicos foram identificados principalmente nas classes de hêmicos e sápricos; porém, como classes distintas foram obtidas em função do método usado, recomenda-se o uso do índice de pirofosfato e teor de fibras esfregadas em conjunto, definindo as classes por faixa de valores. Os Organossolos com menor alteração antrópica, no Estado do Rio de Janeiro (RJ02 e RJ08), apresentaram os maiores teores de matéria orgânica e os menores valores de Ds, DMO e MM. Assim, esses atributos são relevantes como indicadores do potencial de subsidência e da degradação dos Organossolos, solos relevantes pelo seu alto estoque de carbono e para a preservação de aquíferos.

AGRUPAMENTO DE PEDONS DE CAMBISSOLOS HÚMICOS COM BASE EM ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS UTILIZANDO A ESTATÍSTICA MULTIVARIADA

Em um levantamento pedológico, a descrição detalhada do conjunto de atributos do solo é fundamental para se analisar e compreender as interações dos diversos processos que ocorrem no solo. Para tanto, a análise multivariada pode ser uma ferramenta estatística importante para interpretar e compreender melhor as relações e semelhanças entre pedons. Os objetivos deste trabalho foram diferenciar e agrupar pedons similares com base em atributos físicos e químicos usando a estatística multivariada. O estudo foi desenvolvido em Lages, SC, a 27º 48′ de latitude sul e 50º 20′ de longitude oeste, com 916 m de altitude média e clima mesotérmico úmido com verões frescos (Cfb). Sete pedons de Cambissolos desenvolvidos de siltito foram descritos e coletados em um levantamento detalhado de solos para o planejamento conservacionista com base na capacidade de uso das terras. Os atributos químicos e físicos analisados foram textura, densidade, porosidade, estabilidade de agregados em água, teores de carbono orgânico, P, Al, K, Na, Ca, Mg e acidez ativa e potencial. As variáveis de solo foram avaliadas por meio da análise de fatores e agrupamentos. A partir dessas análises, foi possível agrupar os pedons com base em seus atributos químicos e físicos e identificar aqueles que foram determinantes na discriminação dos pedons. Além disso, levou a uma melhor compreensão da natureza intrínseca de correlações entre os atributos físicos e químicos do solo, demonstrando que a análise multivariada é uma ferramenta eficaz no estabelecimento dos agrupamentos de solos.

Fluid dynamic modelling and simulation of circulating fluidized bed reactors: importance of the interface turbulence transfer

The main objective of this work is to analyze the importance of the gas-solid interface transfer of the kinetic energy of the turbulent motion on the accuracy of prediction of the fluid dynamic of Circulating Fluidized Bed (CFB) reactors. CFB reactors are used in a variety of industrial applications related to combustion, incineration and catalytic cracking. In this work a two-dimensional fluid dynamic model for gas-particle flow has been used to compute the porosity, the pressure, and the velocity fields of both phases in 2-D axisymmetrical cylindrical co-ordinates. The fluid dynamic model is based on the two fluid model approach in which both phases are considered to be continuous and fully interpenetrating. CFB processes are essentially turbulent. The model of effective stress on each phase is that of a Newtonian fluid, where the effective gas viscosity was calculated from the standard k-epsilon turbulence model and the transport coefficients of the particulate phase were calculated from the kinetic theory of granular flow (KTGF). This work shows that the turbulence transfer between the phases is very important for a better representation of the fluid dynamics of CFB reactors, especially for systems with internal recirculation and high gradients of particle concentration. Two systems with different characteristics were analyzed. The results were compared with experimental data available in the literature. The results were obtained by using a computer code developed by the authors. The finite volume method with collocated grid, the hybrid interpolation scheme, the false time step strategy and SIMPLEC (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations - Consistent) algorithm were used to obtain the numerical solution.

Epífitos vasculares em fragmentos de Floresta Ombrófila Mista, Curitiba, Paraná, Brasil

Este estudo foi realizado em 14 áreas de floresta com Araucária, sob clima Cfb, com valores médios anuais de precipitação de 1.450 mm e de temperatura 16,7 ºC. Foram registradas 106 espécies epifíticas (10 exóticas) distribuídas em 21 famílias. Orchidaceae (35 espécies), Polypodiaceae (14 spp.) e Bromeliaceae (12 spp.) apresentaram maior riqueza específica. O número de espécies nativas por fragmento variou entre 10 e 64. A riqueza dos epífitos vasculares em Floresta Ombrófila Mista é menor que em Floresta Ombrófila Densa, e maior que em florestas estacionais brasileiras. As variações climáticas, o tipo de cobertura vegetacional, o grau e intensidade de perturbação nos fragmentos são determinantes na manutenção e incremento das comunidades epifíticas.