Estudo em Escala Piloto de Parâmetros de Monitoramento e Operação de Biopilhas no Tratamento de Solos Contaminados por Hidrocarbonetos de Petróleo

O objetivo do trabalho foi identificar ferramentas e indicadores adequados ao monitoramento e à otimização de processos de biorremediação, incluindo parâmetros físicos, químicos e microbiológicos definidos em estudos de tratabilidade de solos contaminados por óleo cru em escala de laboratório e comparar estratégias de biorremediação, tais como bioestímulo e bioaumento conduzidas em simulações de biopilhas dinâmicas ou estáticas. Quando três métodos de extração de hidrocarbonetos de petróleo de solo arenoso e franco-argiloso para análise cromatográfica (Soxhlet-SOX, microondas-MARS e extração acelerada por solvente-ASE) foram comparados entre si, concluiu-se que a técnica que promove a melhor recuperação depende da fração de interesse (n-alcanos, HRP, MCNR, HPA), das características texturais do solo (teores de areia, silte e argila) e da idade da contaminação. Dentre os indicadores de densidade populacional microbiana (microrganismos heterotróficos totais-PHT, população de fungos-PF e população microbiana degradadora de óleo (PDO) passíveis de utilização para indicar a taxa de degradação de compostos orgânicos presentes no solo tais como os hidrocarbonetos de petróleo, o PDO mostrou-se o mais adequado em conjunto com a produção de CO2 aferida pelo método respirométrico. Quando a estratégia de biorremediação de solo franco-argiloso contaminado com óleo cru a 3% (m m-1) utilizando bioestímulo (ajuste de pH, umidade e taxa C:N:P) foi comparada ao bioaumento (bioestímulo e adição de inóculo de microrganismos extraídos, enriquecidos e aclimatizados ao óleo cru como fonte de carbono), em sistemas de bancada simulando biopilha dinâmica (microcosmo M) e biopilha estática com aeração forçada (reator B), o tratamento que apresentou melhor remoção (32%) de HTP após 121 dias foi o bioaumento em biopilha estática. Para HPA, o tratamento que alcançou a melhor remoção (33%) foi com bioestímulo também em biopilha estática. A avaliação da taxa de mortalidade (%) de Eisenia andrei exposta tanto a solos recém-contaminados por óleo cru e preparados para bioestímulo (BIOS) e bioaumento (BIOA) a serem tratados em biopilhas dinâmicas e estáticas em escala de laboratório mostrou que após 56 dias de exposição da E. andrei, todos os solos produziram letalidade de 100%, quer fossem os solos recém-contaminados e preparados para os diferentes tratamentos (BIOS M, BIOS B, BIOA M, BIOA B) ou após 121 dias de tratamento. Tal resultado confirma que a biorremediação foi incipiente também do ponto de vista de remoção da ecotoxicidade. Em linhas gerais, a biorremediação de solo franco-argiloso contaminado por óleo cru, contendo tanto contaminação antiga quanto recente, reúne os maiores desafios à biorremediação, tanto do ponto de vista da composição textural do solo quanto da natureza do contaminante. Os processos são aparentemente lentos e requerem ferramentas auxiliares para aceleração dos mesmos. Recomenda-se no futuro, condução de experimentos com o uso de diferentes surfactantes, com ênfase em biosurfactantes

Effects of seasonal change on activity rhythms and swimming behavior of age-0 bluefish (Pomatomus saltatrix) and a description of gliding behavior

Daily and seasonal activity rhythms, swimming speed, and modes of swimming were studied in a school of spring-spawned age-0 bluefish (Pomatomus saltatrix) for nine months in a 121-kL research aquarium. Temperature was lowered from 20° to 15°C, then returned to 20°C to match the seasonal cycle. The fish grew from a mean 198 mm to 320 mm (n= 67). Bluefish swam faster and in a more organized school during day (overall mean 47 cm/s) than at night (31 cm/s). Swimming speed declined in fall as temperature declined and accelerated in spring in response to change in photoperiod. Besides powered swimming, bluefish used a gliding-upswimming mode, which has not been previously described for this species. To glide, a bluefish rolled onto its side, ceased body and tail beating, and coasted diagonally downward. Bluefish glided in all months of the study, usually in the dark, and most intensely in winter. Energy savings while the fish is gliding and upswimming may be as much as 20% of the energy used in powered swimming. Additional savings accrue from increased lift due to the hydrofoil created by the horizontal body orientation and slightly concave shape. Energy-saving swimming would be advantageous during migration and overwintering.

Duration of unassisted swimming activity for spotted dolphin (Stenella attenuata) calves: implications for mother-calf separation during tuna purse-seine sets

Size-related differences in power production and swim speed duration may contribute to the observed deficit of nursing calves in relation to lactating females killed in sets by tuna purse-seiners in the eastern tropical Pacific Ocean (ETP). Power production and swim-speed duration were estimated for northeastern spotted dolphins (Stenella attenuata), the species (neonate through adult) most often captured by the fishery. Power required by neonates to swim unassisted was 3.6 times that required of an adult to swim the same speed. Estimated unassisted burst speed for neonates is only about 3 m/s compared to about 6 m/s for adults. Estimated long-term sustainable speed is about 1 m/s for neonates compared to about 2.5 m/s for adults. Weight-specific power requirements decrease as dolphin calves increase in size, but power estimates for 2-year-old spotted dolphin calves are still about 40% higher than power estimates for adults, to maintain the same speed. These estimated differences between calves and adults are conservative because the calculations do not include accommodation for reduced aerobic capacity in dolphin calves compared to adults. Discrepancies in power production are probably ameliorated under normal circumstances by calves drafting next to their mothers, and by employing burst-coast or leap-burst-coast swimming, but the relatively high speeds associated with evasion behaviors during and after tuna sets likely diminish use of these energy-saving strategies by calves.

Sensitivity of wear rates in the micro-scale abrasion test to test conditions and material hardness

Micro-scale abrasion (ball cratering) tests were performed with different combinations of ball and bulk specimen materials, under different test conditions, such as load and abrasive slurry concentration. Wear modes were classified into two types: with rolling particle motion and with grooving particle motion. Wear rates observed with rolling particle motion were relatively insensitive to test conditions, whereas with grooving motion they varied much more. It is suggested that rolling abrasion is therefore a more appropriate mode if reproducible test results are desired. The motion of the abrasive particles can be reliably predicted from the knowledge of hardnesses and elastic properties of the ball and the specimen, and from the normal load and the abrasive slurry concentration. General trends in wear resistance measured in the micro-scale abrasion test with rolling particle motion are similar to those reported in tests with fixed abrasives with sliding particle motion, although the variation in wear resistance with hardness is significantly smaller. © 2004 Published by Elsevier B.V.

Sources of variability in the free-ball micro-scale abrasion test

In the 'free-ball' version of the micro-scale abrasion or ball-cratering test the rotating ball rests against a tilted sample and a grooved drive shaft. Tests under nominally identical conditions with different apparatus commonly show small but significant differences in measured wear rate. An indirect method has been developed and demonstrated for continuous on-line measurement of the coefficient of friction in the free-ball test. Experimental investigation of the effects of sample tilt angle and drive shaft groove width shows that both these factors influence the stability of the rotation of the ball, and the shape of the abrasive slurry pool, which in turn affect the coefficient of friction in the wear scar area and the measured wear rate. It is suggested that in order to improve the reproducibility of this method the geometry of the apparatus should be specified. For the apparatus used in this work with a steel ball of 25 mm diameter, a sample tilt angle of 60-75° and a shaft groove width of about 10mm provided the most stable ball motion and a wear rate which showed least variability. © 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Desenvolvimento de um Medidor de Vazão Termal Inteligente.

Técnicas não-intrusivas de medição de vazão constituem uma necessidade crescente em diversas aplicações. Atualmente, diversos estudos têm sido realizados com o objetivo de desenvolver técnicas de medição não-intrusivas que possam suprir as deficiências das técnicas existentes. Este trabalho visa desenvolver um medidor de vazão baseado no princípio de convecção forçada (termal) não-intrusivo inteligente. O medidor utiliza dois transdutores RTD comerciais do tipo PT100, um aquecido, que é responsável pela medição da velocidade de escoamento, e o outro utilizado como referência de set-point de temperatura do sensor aquecido. Uma Rede Neural é responsável por corrigir os erros de medição do instrumento. Para a avaliação do medidor construído, foi desenvolvida uma bancada de realização de ensaios, possibilitando a variação da vazão e temperatura na seção de teste. Com o intuito de prover a bancada de uma referência para comparação, foi instalado também um medidor do tipo Venturi normalizado segundo a ABNT.