Análise do Sistema de Tratamento de Efluentes Gasosos de uma Central de Valorização Energética de Resíduos Sólidos Urbanos

O sistema de tratamento dos gases formados durante a combustão de Resíduos Sólidos Urbanos, (RSU), é um dos componentes mais importantes de uma instalação de incineração. O seu controlo e optimização asseguram a redução dos gases nocivos formados para valores que não representam quaisquer perigos para a saúde pública e ambiental, o que leva a incineração a ser considerada uma das técnicas mais seguras e eficientes para o tratamento dos RSU. A combinação desta técnica com produção de energia eléctrica, por recuperação de calor da combustão dos resíduos, tem contribuído gradualmente para o desenvolvimento socioeconómico. Este trabalho surgiu da necessidade de optimização do sistema de controlo dos gases ácidos, (HCl, NOx, SO2 e HF), da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos, (CTRSU), da Empresa Valorsul e dos respectivos consumos dos reagentes utilizados no tratamento dos referidos gases, nomeadamente o leite de cal e a amónia. No entanto, procedeu-se apenas com uma análise detalhada do referido sistema de controlo, de modo a identificar as principais dificuldades e possíveis soluções teóricas para as mesmas. Os conhecimentos adquiridos poderão contribuir futuramente para a optimização do sistema de controlo em questão, de modo a garantir a dosagem óptima dos referidos reagentes, diminuindo assim o custo dos mesmos. O presente trabalho também tem como objectivos, a compreensão da tecnologia de valorização energética de resíduos no contexto do tratamento de RSU em Portugal e a análise do processo de formação dos gases durante a combustão dos RSU, principalmente a dos gases ácidos. Em Portugal o tratamento dos RSU é sobretudo por eliminação, deposição directa em aterro sanitário, tendo ocupado em 2012, uma percentagem de 54% do total dos RSU produzidos, no entanto a valorização tem vindo a desenvolver-se e actualmente cerca de 21% dos resíduos produzidos é valorizado energeticamente. Do mesmo modo, a Reciclagem e a valorização orgânica têm progredido nos últimos anos, embora lentamente. A formação dos gases ácidos é influenciada sobretudo pela composição física dos RSU, que contêm na sua matriz materiais constituídos por átomos de azoto, enxofre, cloro e fluor e por certas condições operatórias de incineração, nomeadamente temperatura elevadas, humidade e excesso de ar. A composição física dos resíduos é um parâmetro não controlável pelo operador do sistema de tratamento dos gases, pelo que as condições de incineração devem ser adequadamente controladas, no âmbito de prevenir ou reduzir a formação destes gases. A CTRSU da Valorsul apresenta, em geral, um sistema de tratamento dos gases eficiente, garantido assim que os valores limites de emissão dos gases se encontrem em conformidade com a lei. No entanto, para cumprir este requisito é necessário um consumo excessivo da amónia e leite de cal utilizados no tratamento destes gases. O elevado consumo destes reagentes deve-se sobretudo à dificuldade de optimização da dosagem dos mesmos, como VI consequência de um atraso verificado no sistema de controlo dos gases implementado na Central, “Sample and Hold PID”. Este atraso é de aproximadamente dois minutos e é causado pelo tempo em que os gases levam a percorrer o ponto onde é feita a injecção dos reagentes até ao ponto de extracção dos gases na chaminé, mais o tempo de atraso imposto pelo sistema de monitorização em contínuo das emissões. Através do software simulink do MATLAB realizou-se uma simples simulação do sistema de controlo de emissão dos gases NOx e caudal de amónia, em malha aberta com controlador proporcional, com o objectivo de reproduzir os resultados obtidos através de um controlo real em malha aberta realizada na CTRSU. Verificou-se que estes estão de acordo com o esperado, ou seja as saídas dos controladores do caudal de amónia e concentração do NOx, correspondem às variações efectuadas na válvula de regulação de amónia. Como possíveis soluções teóricas para a redução do atraso do sistema, sugeriu-se a introdução de um compensador de atraso baseado na técnica de Predição de Smith, no sistema de controlo já implementado, ou a implementação de um novo sistema de controlo baseado em sistemas de inteligências artificiais, nomeadamente as Redes Neuronais.

Análise de correspondência - uma ferramenta útil na interpretação de mapas de produtividade

O objetivo do presente trabalho foi apresentar a Análise de Correspondência como um método estatístico multivariado que pode ajudar na interpretação de mapas de produtividade. Para tal, levantou-se a hipótese de a utilização de mapas de produtividade, para delimitar regiões homogêneas no campo, depender da estabilidade espacial e temporal desta variável, tornando-se preocupante seu uso indiscriminado como ferramenta de informação preditiva. Quatro mapas de produtividade foram usados neste trabalho, relativos a amostras coletadas de componentes de produção para arroz em 1994, milho em 1995, algodão em 1996 e milho em 1998, em uma malha com 110 pontos, espaçados de 10 x 10 m, da estação experimental do Instituto Agronômico de Campinas em Votuporanga (SP). Os dados originais de produtividade foram categorizados e analisados por meio da Análise de Correspondência Simples e Múltipla. Concluiu-se que existe grande dissimilaridade entre as culturas, ou classes de culturas, medidas por meio da distância euclidiana no plano.

Fósforo num Cambissolo cultivado com cana-de-açúcar por longo tempo: II - análise de ácidos húmicos por RMN 31P

Sistemas de manejo da lavoura de cana-de-açúcar que favoreçam a matéria orgânica do solo podem aumentar o conteúdo de nutrientes disponíveis e diminuir a necessidade de aplicação de fertilizantes industriais. Apesar da importância dos componentes orgânicos no fornecimento de P, pouco se conhece sobre a sua dinâmica em ambientes tropicais. O objetivo deste trabalho foi identificar, por meio da ressonância magnética nuclear (RMN 31P), as espécies de P nos ácidos húmicos de um Cambissolo Háplico Ta eutrófico vértico, localizado no Município de Campos dos Goytacazes, norte do Estado do Rio de Janeiro, e cultivado com cana-de-açúcar com preservação do palhiço e adição de vinhaça por longo tempo. Por meio da análise de RMN 31P foi possível observar acúmulo de P orgânico em formas mais facilmente mineralizadas nas áreas com preservação de matéria orgânica, tal como P em ligações diésteres. Nas áreas de cana queimada, houve maior participação de espécies orgânicas mais estáveis, como o ortofosfato em ligações monoésteres. Os resultados da espectroscopia de RMN 31P mostram que, nas áreas com maior aporte de resíduo orgânico (i.e., cana crua e cana queimada com adição de vinhaça), os ácidos húmicos constituem uma reserva importante de P orgânico prontamente disponível. Já, nas áreas de cana queimada, o acúmulo de P orgânico recalcitrante nos ácidos húmicos indica utilização do P-lábil das substâncias húmicas como fonte importante para nutrição das plantas.

Fósforo remanescente em argila e silte retirados de Latossolos após pré-tratamentos na análise textural

Alguns Latossolos podem apresentar problemas de dispersão, devido a grupamentos de microagregados de alta estabilidade. Esses grupamentos, muito argilosos, são parcialmente desagregados pela dispersão química e mecânica, contribuindo, pelo seu tamanho, para superestimar a proporção de silte do solo analisado. Para reduzir a proporção de pseudo-componentes aplicam-se pré-tratamentos, cuja eficiência pode ser testada pela capacidade de retenção de fosfatos. Assim, realizou-se um ensaio em laboratório com objetivo de verificar o uso da determinação do fósforo remanescente (Prem) como medida da eficiência de pré-tratamentos na análise textural de Latossolos. Os tratamentos corresponderam a um arranjo fatorial 7 x 2², num delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Os fatores em estudo foram as amostras de sete Latossolos dispersos com NaOH 0,1 mol L-1, sem e com (2²) pré-tratamentos para a remoção da matéria orgânica (-MO) e dos óxidos de Fe e Al mal cristalizados (-Ox). Determinou-se o Prem em amostras da fração argila e silte dispersas uma vez e da fração silte dispersa uma segunda vez. A determinação do Prem é eficiente em mostrar diferenças entre os tratamentos aplicados, evidenciando alterações na capacidade de retenção de fosfatos, que foi incrementada no tratamento -MO, por maior exposição de componentes inorgânicos, e reduzida no tratamento -Ox, por diminuir a proporção de óxidos mal cristalizados.

Análise da erosividade das chuvas associada aos padrões de precipitação pluvial na região de Ribeirão das Lajes (RJ)

As características físicas das chuvas determinam sua erosividade, que constitui importante fator nas relações de causa e efeito do processo erosivo dos solos, sendo sua caracterização fundamental para o planejamento conservacionista. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a distribuição dos atributos das chuvas (altura precipitada, duração, energia cinética, intensidade máxima em 30 min) e índices de erosividade (EI30 e KE > 25) em relação aos meses do ano e padrões de precipitação pluvial, para uma série de dados pluviográficos referentes à região de Ribeirão das Lajes (RJ). Os dados foram analisados em delineamento inteiramente casualisado em esquema fatorial do tipo 12 (meses) x 3 (padrões), e também, por meio da análise multivariada de componentes principais (ACP). Com os resultados obtidos, foi possível constatar que: o EI30 anual de 6.772,04 MJ mm ha-1 h-1 está concentrado de novembro a março, representando 81,3 % do total. De acordo com a técnica de ACP, as características das chuvas e índices de erosividade que estiveram mais correlacionadas com os meses e padrões de precipitação pluvial, foram: energia cinética, EI30, KE > 25, altura precipitada e I30. Os padrões de precipitação pluvial avançado e atrasado predominam na época mais chuvosa e na mais seca, respectivamente; e a ACP permitiu separar de forma adequada as características das chuvas e erosividade ao longo do ano e padrões de precipitação pluvial para Ribeirão das Lajes.

Métodos de análise multivariada no estabelecimento de valores de referência de qualidade para elementos-traço em solos

A distribuição natural dos teores de elementos-traço nos solos é muito variável. Assim, o estabelecimento de valores de referência de qualidade (VRQs) a partir das médias ou dos intervalos globais de concentração dos elementos, muitas vezes, é pouco adequado. Por essa razão, propôs-se estabelecer os VRQs para elementos-traço no Estado do Espírito Santo, a partir de grupos de solos obtidos com base em atributos físicos e químicos. Foram utilizadas a análise de correlação de Pearson, a análise fatorial com extração dos fatores em componentes principais (AF), a análise de agrupamento hierárquico (AAH) e a análise discriminante (AD). A análise da correlação de Pearson e a análise fatorial revelaram que as variáveis Fe, Mn, Ti, silte+argila e carbono orgânico (CO) são atributos de solo importantes para a distribuição dos elementos-traço nos solos estudados. O uso da análise de agrupamento possibilitou a formação de quatro grupos de solo e diminuiu a variabilidade dos teores de elementos-traço nos solos pela formação de grupos mais homogêneos, além de evidenciar a relação dos diferentes solos em um mesmo grupo com a pedologia e o material de origem. Os VRQs determinados a partir dos grupos de solo, em geral, apresentaram valores inferiores, bem como menor amplitude, entre os percentis 90 e 75, em relação aos obtidos quando se utilizou o universo amostral.

Análise de trilha sob multicolinearidade em pimentão

Os objetivos deste trabalho foram: a) desdobrar correlações genotípicas em efeitos diretos e indiretos de componentes primários e secundários sobre a produção de frutos, em genótipos de pimentão (Capsicum annuum L.), por meio de análises de trilha; b) comparar métodos alternativos de estimação dos coeficientes de trilha para contornar os efeitos adversos da multicolinearidade. Com base nas magnitudes dos efeitos diretos e indiretos, nenhum dos componentes primários ou secundários mostrou ser importante na seleção dos genótipos mais produtivos. Em populações segregantes, o caráter altura da planta poderá ser útil em resposta correlacionada, por meio de seleção indireta. Na ocorrência de multicolinearidade de moderada a severa entre os caracteres, a eliminação de variáveis do modelo de regressão e a análise de trilha em crista mostraram-se eficientes para reduzir as altas variâncias dos coeficientes de trilha encontradas. Contudo, quando várias variáveis necessitam ser eliminadas, o processo de descarte torna-se difícil e muitas análises podem ser necessárias. A análise de trilha em crista, por sua vez, deve contornar os efeitos adversos da multicolinearidade, sem que haja grande redução nos valores dos coeficientes de determinação dos modelos de regressão.

Análise dialélica para avaliação de híbridos interpopulacionais de cajueiro

Os objetivos deste trabalho foram obter informações dos componentes de médias de populações de cajueiro (Anacardium occidentale L.), por meio de análise dialélica parcial, e verificar o potencial per se de dois grupos distintos de parentais: um, constituído por clones comerciais de cajueiro-anão-precoce (CCP06, CCP76, CCP09 e CCP1001), e o outro, por matrizes de cajueiro comum (CP07, CP12, CP77, CP96 e BTON), e a heterose em suas respectivas combinações híbridas. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. Os caracteres avaliados foram altura da planta, diâmetro da copa, número da castanhas por planta, produtividade de castanhas, peso médio da castanha, peso médio da amêndoa e relação peso da amêndoa/peso da castanha. Constatou-se que os efeitos de parentais e heterose são importantes componentes das médias das populações em estudo, em relação a todos os caracteres. Entre os componentes heteróticos, a heterose média apresentou-se como o mais expressivo, indicando presença de dominância e considerável divergência genética entre os dois grupos. Apenas em relação aos caracteres número de castanhas e produtividade a capacidade específica de combinação foi significativa. As combinações híbridas CCP76 x CP07, CCP09 x BTON e CCP09 x CP77 são as mais promissoras, sendo indicadas para formação de populações-base para programas de melhoramento do cajueiro.

Análise de crescimento de açaizeiros em áreas de várzea do estuário amazônico

Com o objetivo de analisar o crescimento de açaizeiros (Euterpe oleracea Mart.) em áreas de várzea submetidas à exploração de palmito, visando ao manejo racional da espécie, foi realizado estudo no município de Igarapé-Miri, Pará. Foram amostrados todos os estipes e rebrotes de três plantas de cada idade após o corte (12, 24, 36 e 48 meses após a extração do palmito), e avaliada a matéria seca dos seguintes componentes: folíolos, ráquis + pecíolos, bainhas + palmitos, e estipes. As plantas selecionadas são representativas da população quanto à altura média dos estipes, número de perfilhos e número de folhas. A produção de matéria seca total foi de 2,68, 5,25, 9,23 e 42,91 kg por planta no 12º, 24º, 36º e 48º mês após a extração do palmito, respectivamente. Nos açaizais recém-explorados, os folíolos representaram cerca de 40% do peso total da parte aérea da planta, e os estipes, 10%. Após 48 meses, em açaizais recompostos, os estipes foram responsáveis por 73% do peso total da parte aérea da planta, e os folíolos, somente por 10%. Doze meses após o corte do palmito, os açaizeiros apresentavam altura média de 1 m, e atingiram mais de 3 m após 48 meses.

Modelo de análise de regressão periódica da precipitação mensal, da bacia atlântico sudeste, no Estado do Paraná

Este trabalho consistiu da realização da análise de regressão periódica dos totais mensais de precipitação de oito localidades do Estado do Paraná. Foram derivados modelos matemáticos que descrevem o transcurso desta variável, considerando um período de doze meses. A análise foi desenvolvida através da álgebra matricial e realizada a expansão em série de Fourier de uma função f(t), periódica e definida para o intervalo. Os dados originais foram ajustados para meses de 30 dias, transformados para normalizar a distribuição. Posteriormente foram determinados todos os componentes harmônicos das funções referentes a cada um dos oito locais. Após a verificação da normalidade dos componentes harmônicos, realizou-se a análise de variância, o que permitiu identificar os componentes harmônicos significativos, que foram escolhidos para fazer parte da equação de regressão correspondente a cada local. Estas equações explicaram de 89,56% a 99,60% da variação devida a meses, considerando o conjunto das localidades estudadas. A probabilidade de ocorrência de um ano conforme o modelo, expressa em porcentagem, variou de 14,19% a 68,42%, enquanto a probabilidade de ocorrência de um ano conforme a média variou de 0,02% a 1,87%.

Estimadores de componentes de variância em delineamento de blocos aumentados com tratamentos novos de uma ou mais populações

O objetivo do trabalho foi comparar, por meio de simulação, as estimativas de componentes de variância produzidas pelos métodos ANOVA (análise da variância), ML (máxima verossimilhança), REML (máxima verossimilhança restrita) e MIVQUE(0) (estimador quadrático não viesado de variância mínima), no delineamento de blocos aumentados com tratamentos adicionais (progênies) de uma ou mais procedências (cruzamentos). Os resultados indicaram superioridade relativa do método MIVQUE(0). O método ANOVA, embora não tendencioso, apresentou as estimativas de menor precisão. Os métodos de máxima verossimilhança, sobretudo ML, tenderam a subestimar a variância do erro experimental () e a superestimar as variâncias genotípicas (), em especial nos experimentos de menor tamanho (n<120 observações). Quando as progênies vieram de um só cruzamento, REML praticamente perdeu estes vícios nos experimentos maiores e com razões />0,5. Contudo, o método produziu as piores estimativas de variâncias genotípicas quando as progênies vieram de diferentes cruzamentos e os experimentos foram pequenos.

Sorção do herbicida imazaquin em Latossolo sob plantio direto e convencional

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da variabilidade do pH e da matéria orgânica de um Latossolo Vermelho distrófico, textura argilosa, sob diferentes manejos na retenção do herbicida imazaquin. A retenção deste herbicida foi medida pelo coeficiente de partição solo-água (Kd) em amostras de solos coletados na camada superficial (0-15 cm) em área de 38 ha, sob irrigação com pivô central e plantio direto e convencional. A retenção do imazaquin foi maior nas áreas com menores valores de pH e altos teores de matéria orgânica, ou seja, nas áreas onde o plantio direto foi utilizado por longo tempo. O pH afetou a retenção do imazaquin por controlar tanto a natureza iônica dos componentes do solo, matéria orgânica e minerais de argila, quanto a sua especiação. O teor de argila não apresentou variação na área estudada, ou seja, não afetou a retenção do imazaquin. O modelo de predição da sorção do imazaquin no solo pela análise de regressão multivariada com duas variáveis independentes (teor de matéria orgânica e pH) apresentou boa correlação (R² = 0,91).

Análise espacial e de vizinhança no melhoramento genético de plantas

Três formas de análise espacial foram comparadas à análise do modelo linear Gauss-Markov normal em experimentos de Genética, tendo-se suposto os efeitos de progênies como aleatórios: médias móveis nos dados brutos (MM), médias móveis nos dados residuais (Papadakis - PPD) e análise espacial por meio de modelagem de covariâncias residuais (AE). Inicialmente, ignorou-se a informação do controle local, para testar a efetividade da análise espacial. Posteriormente, foi verificado se haveria melhoras com as diferentes formas de análise espacial aplicadas ao modelo completo, considerando-se o controle local do delineamento em látice. Os valores médios de razões, entre estimativas de componentes de variância e de herdabilidade, foram usados como guia de discussão sobre qual a melhor forma de análise. Em geral, ignorar o delineamento experimental e usar somente a informação espacial resultou em análises ineficientes. Os modelos MM e PPD, em média, melhoraram o modelo original justificado pelo delineamento, embora a AE não o tenha melhorado. A AE, apesar de ineficiente, não mudou as estimativas dos componentes de variância e de herdabilidade. Esta propriedade garante que a combinação de efeitos aleatórios para progênies e a AE não violam as suposições (algumas delas justificadas pelo delineamento). Isto é especialmente útil com experimentos amplos, com grande número de progênies.

Caracterização morfoagronômica e coeficientes de trilha de caracteres componentes da produção em mandioca

Os objetivos deste trabalho foram caracterizar agronomicamente cem clones de mandioca (Manihot esculenta Crantz) e calcular os coeficientes de trilha entre a produção de raízes tuberosas e cinco componentes da produção, de modo a auxiliar na seleção de clones superiores. O experimento foi conduzido em área experimental da Universidade Federal de Lavras, em 2005 e 2006. Cem clones de mandioca foram avaliados em delineamento látice quadrado 10x10. A unidade experimental foi constituída por quatro plantas espaçadas de 1,0x0,6 m. As análises estatísticas foram realizadas considerando-se as oito características individualmente, utilizando-se o teste de Scott-Knott para agrupamento das médias. Os clones 87 e 88 mostraram-se promissores tanto para serem utilizados em cruzamentos quanto para fixação como novas cultivares em virtude do excelente desempenho nas características comprimento, número e produção de raízes tuberosas por planta. A análise de trilha mostrou que o número de raízes por planta e o peso total da parte aérea podem ser utilizados como critérios na seleção indireta para produção de raízes tuberosas em mandioca.

Correlações e análise de trilha de caracteres tecnológicos e a produtividade de fibra de algodão

O objetivo deste trabalho foi avaliar as relações entre os caracteres tecnológicos (variáveis independentes explicativas) e a produtividade de fibra do algodão (variável dependente) e identificar seus efeitos diretos e indiretos pela análise de trilha. Os caracteres tecnológicos foram: finura, resistência, comprimento, uniformidade de comprimento, alongamento e índice de fiabilidade do fio. Avaliaram-se 12 cultivares de algodoeiro herbáceo, no Estado do Mato Grosso, no ano agrícola 2000/2001. Estimaram-se as correlações, e fez-se a análise de trilha pelo método proposto por Wright. O caráter finura apresenta o maior efeito direto sobre a produtividade da fibra. A resistência, o comprimento e o alongamento têm efeito secundário. A uniformidade de comprimento e a fiabilidade apresentaram efeito indireto via finura. Um esquema de seleção restrito é necessário, para se eliminarem os efeitos indiretos negativos do índice de fiabilidade sobre a finura.