Avaliação de sensor capacitivo para o monitoramento do teor de água do solo

Este trabalho teve como objetivo avaliar sensores capacitivos desenvolvidos para monitorar o teor de água do solo. Os sensores foram submetidos a testes para avaliar o efeito da temperatura, o tempo de resposta, obter a equação de calibração e determinar a sua sensibilidade. Foram analisados em diferentes situações (solo, água e ar) e temperaturas (25 ºC; 20 ºC; 15 ºC; 10 ºC; 5º C e 0 ºC). A calibração foi efetuada com um dos sensores capacitivos instalado em uma coluna de solo (indeformada) contida em um tubo de PVC (0,015066 m³) e suspensa em um dos lados de uma balança de braços. Na outra extremidade da balança, havia uma célula de carga conectada a um sistema de aquisição de dados. Os resultados indicaram redução na frequência do sensor capacitivo com o aumento da temperatura. O sensor capacitivo apresentou alta velocidade de resposta (menos de um segundo) ao imergi-lo na água e às variações da quantidade de água na amostra de solo e detectou as mudanças de perda de água pela coluna de solo no decorrer deste experimento, apresentando maior sensibilidade à medida que se diminui o conteúdo de água no solo. Portanto, o sensor capacitivo pode ser utilizado para determinar o teor de água do solo de forma adequada.

Tarifa binômia para o custo de água pressurizada em perímetros irrigados

Nos distritos de irrigação, a tarifa de custo variável tem dependido exclusivamente da quantidade de água consumida e não, da energia e da demanda de potência elétrica para o fornecimento de água na pressão e na vazão recomendadas pelo sistema de irrigação. Essa forma de tarifação da água de irrigação é um contrassenso em que os irrigantes mais eficientes subsidiam os irrigantes menos eficientes. Este trabalho propõe que as tarifas de água considerem não somente a quantidade de água consumida no mês, mas também a pressão, já que a demanda de potência hidráulica é função do produto da vazão pela pressão de serviço. O estudo comparou o custo de água de irrigantes que consomem o mesmo volume mensal para a situação atual e pela metodologia proposta. Verificou-se, também, o efeito de irrigações isoladas ou simultâneas e sua implicação no custo da água. Os resultados mostraram que a implementação de tarifa binômia para a água pode reduzir o custo da água para o irrigante de baixa pressão em até 66%. Já para os irrigantes com alta pressão, poderá ter acréscimo de até 133%. A simultaneidade de uso da água também influencia seu custo devido à variação na demanda de potência de energia elétrica.

Dimensionamento de motores para o bombeamento de água

O dimensionamento de motores com potência acima da necessária acarreta maior custo inicial, menor rendimento e menor fator de potência. Desde 1996, que se fabricam no Brasil motores elétricos com fator de serviço maior do que a unidade, obedecendo a valores prescritos em norma. O fator de serviço informa a potência disponível do motor em regime contínuo para as condições de carga nominal. A literatura técnica de dimensionamento de motores para acionamento de bombas hidráulicas indica a necessidade da adoção de acréscimos na potência dos motores. Tanto o fator de serviço, quanto o acréscimo na potência constituem fatores de segurança para o dimensionamento. Estes fatores de segurança têm a função de suprir maior demanda de potência devido a variações nas condições de trabalho, como curvas características da bomba ou do motor, e a qualidade de energia, como oscilação e desequilíbrio do sinal de tensão. Conclui-se que não seja utilizado acréscimo na potência no dimensionamento de motores com fator de serviço maior do que a unidade para acionamento de bomba hidráulica, tendo em vista que o superdimensionamento pode acarretar redução de rendimento do sistema e maior custo inicial. O dimensionamento que considera, simultaneamente, os dois fatores de segurança, implica superdimensionamento de 15% a 88%.

Tratamento das águas do processamento dos frutos do cafeeiro em filtro anaeróbio seguido por sistema alagado construído: I - remoção de matéria orgânica

Seis sistemas de tratamento, compostos por três filtros anaeróbios com escoamento descendente, seguidos por seis Sistemas Alagados Construídos (SACs), tiveram suas condições operacionais avaliadas quando utilizados no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Os filtros foram confeccionados em PVC (1,5 m de altura e 0,35 m de diâmetro) e preenchidos com brita nº 2. Os SACs foram constituídos por caixas de madeira (1,5 m de comprimento, 0,4 m de altura e 0,5 m de largura), sendo impermeabilizados e preenchidos com brita "zero". A ARC teve o pH corrigido com cal até valores próximos a 7,0, e a concentração de nutrientes alterada, de forma a se obter uma relação DBO/N/P de 100/5/1. Em metade dos SACs foi plantado o azevém (Lolium multiflorum Lam.), e na outra metade, aveia-preta (Avena strigosa Schreb). Como resultado, observou-se que as espécies vegetais cultivadas nos SACs não influenciaram nas eficiências globais de remoção de poluentes pelos sistemas. Os sistemas que receberam as menores cargas orgânicas apresentaram as maiores eficiências de remoção de matéria orgânica, alcançando 78% para DQO e 70% para DBO. A remoção de SST foi superior a 70% em todos os sistemas avaliados, indicando a viabilidade da aplicação de filtro anaeróbio seguido por SACs no tratamento da ARC.

Tratamento das águas do processamento dos frutos do cafeeiro em filtro anaeróbio seguido por sistema alagado construído: II - remoção de nutrientes e compostos fenólicos

Seis sistemas de tratamento foram compostos por três filtros anaeróbios com escoamento descendente, seguidos por seis sistemas alagados construídos (SACs), sendo avaliados, sob o ponto de vista operacional, no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Os filtros foram confeccionados em PVC (1,5 m de altura e 0,35 m de diâmetro) e preenchidos com brita nº 2 e os SACs foram constituídos por caixas de madeira (1,5 m de comprimento, 0,4 m de altura e 0,5 m de largura), sendo impermeabilizados e preenchidos com brita "zero". A ARC teve o pH corrigido com cal até valores próximos a 7,0, e a concentração de nutrientes alterada, com a adição de fertilizantes, de forma a se obter uma relação DBO/N/P igual a 100/5/1. Em metade dos SACs, foi plantado o azevém (Lolium multiflorum Lam.), e na outra metade, aveia-preta (Avena strigosa Schreb). Como resultado, observou-se que as espécies vegetais cultivadas nos SACs influenciaram nas eficiências de remoção de fósforo pelos sistemas (SAC3 e SAC4; SAC5 e SAC6). Os sistemas que receberam as menores cargas de nutrientes e compostos fenólicos, via ARC, apresentaram as maiores eficiências de remoção destas variáveis, tendo sido alcançadas remoções de 40% do N T e 50% do P T. A remoção de compostos fenólicos totais foi superior a 65% na maior parte dos sistemas. Desta forma, considera-se ser viável a aplicação de filtros anaeróbios seguidos por sistemas alagados construídos no tratamento da ARC.

Variabilidade espacial e temporal da precipitação pluvial na bacia hidrográfica do Ribeirão João Leite-GO

A precipitação pluvial constitui-se na principal variável hidrológica de entrada do ciclo hidrológico e para conhecimento da variabilidade espacial e temporal como informação básica para estudos hidrológicos, manejo de bacias hidrográficas, gestão de recursos hídricos, dentre outros. Os recursos hídricos superficiais produzidos nessa bacia são essenciais ao desenvolvimento do eixo Goiânia-Anápolis-Brasília e, recentemente, com o aumento da demanda hídrica, tem sido relatados conflitos pelo uso da água. Dessa maneira, tem-se que o desenvolvimento de estudos hidrológicos visando ao melhor entendimento e aproveitamento dos recursos hídricos é estratégico para o desenvolvimento da região. Nesse sentido, objetivou-se com este estudo mapear a precipitação média mensal e anual na bacia hidrográfica do Ribeirão João Leite, com o auxílio de técnicas geoestatísticas. Foram avaliados os modelos de semivariograma esférico, exponencial e gaussiano, ajustados pelo método dos mínimos quadrados ponderados, sendo que o modelo utilizado no mapeamento por krigagem foi o que apresentou o menor erro médio indicado pela validação cruzada. Foi constatado bom desempenho das técnicas geoestatísticas no mapeamento da precipitação média mensal e anual, indicado pelos pequenos erros encontrados, podendo-se destacar o modelo de semivariograma exponencial, que se sobressaiu na maioria dos eventos estudados.

Aplicação da alvenaria estrutural em sistemas de armazenamento de produtos agrícolas a granel

O armazenamento de produtos agrícolas cumpre um papel importante no agronegócio. Observa-se uma tendência cada vez maior em se trabalhar com produtos a granel, em grandes volumes. Visando a uma concepção construtiva racional e econômica, o presente trabalho propõe um sistema misto em concreto armado e alvenaria estrutural aplicado a silos para armazenagem de produto agrícola a granel. No projeto proposto, o silo é composto de células em alvenaria estrutural, geminadas duas a duas na largura e com um número variável de células no comprimento, em função do volume desejado de armazenagem. Esse sistema simétrico favorece a racionalidade operacional, garantindo a continuidade entre os fluxos de recebimento e de expedição. O fundo da célula é em forma de tremonha dupla troncopiramidal, com saída central, construída em painéis treliçados pré-moldados. A sustentação das células e das tremonhas é feita através de vigas e de pilares de concreto armado. O isolamento térmico necessário para que a qualidade do produto armazenado seja garantida é estabelecido pela utilização de telhas trapezoidais de aço galvanizado, tanto na cobertura como nos fechamentos laterais. A fim de ilustrar o presente trabalho, um exemplo de silo utilizando o sistema proposto é apresentado, e a viabilidade da concepção construtiva adotada é analisada.

Desenvolvimento de um sistema alternativo de trocador de calor para climatização de construções agroindustriais

No manejo de animais em propriedades rurais, é necessário o desenvolvimento de equipamentos de climatização de ambientes, tais como os resfriadores evaporativos. No presente estudo, foi construído e testado um resfriador evaporativo alternativo. O sistema é composto por um circuito de circulação de água impulsionada por uma bomba hidráulica e uma rede de tubulação em PVC formadora de uma cortina de água, uma calha condutora de água e um reservatório. A temperatura e a umidade relativa foram medidas na entrada e saída do equipamento, utilizando-se de termo-higrômetro digital, no período de 28 de novembro a 14 de dezembro de 2006 (dias quentes e secos do início de verão) e entre 6 e 13 de março de 2007 (dias quentes e úmidos). Associado a um sistema de ventilação forçada, o dispositivo apresentou, em três testes, resultados que indicaram que a temperatura do ambiente pode ser reduzida na faixa de 3 a 4 ºC e com acréscimo de 10 a 12% de umidade relativa. A máxima eficiência evaporativa obtida foi de 47,6%.

Estratégias de aeração de milho armazenado: temperatura e teor de água

O objetivo deste trabalho consistiu em avaliar e comparar o desempenho de três diferentes estratégias de aeração de milho armazenado: aeração contínua, aeração noturna e aeração em condições de equilíbrio higroscópico entre os grãos e o ar ambiente. Utilizaram-se grãos de milho com dois níveis de teor de água; 11% e 17%. Realizou-se monitoramento contínuo da temperatura, e amostras de grãos foram retiradas durante os ensaios para análise do teor de água. Observou-se que todas as estratégias de aeração favoreceram a redução da temperatura nos grãos secos (11%) e umidificados (17%). A estratégia de aeração contínua foi a mais eficiente em grãos úmidos, uma vez que evitou aquecimento dos grãos durante o armazenamento. Nenhuma estratégia de aeração manteve a temperatura homogênea no interior dos grãos durante a armazenagem. Ela variou conforme as condições climáticas. O teor de água dos grãos sofreu variações durante os ensaios, com tendência de secagem ao final do processo.

Controle automático do fluxo de água na etapa de limpeza em unidades de beneficiamento de tomate de mesa

A água é um recurso cada vez mais escasso e também de alto custo em várias regiões. O beneficiamento de frutas e hortaliças, em geral, apresenta elevado consumo de água durante o processo de limpeza. A linha de beneficiamento e de classificação do tomate de mesa é constituída de: recebimento, limpeza, seleção, classificação e embalagem. Normalmente, o recebimento dos tomates em uma linha de beneficiamento ocorre com taxa de alimentação constante, porém com interrupções frequentes dos operadores, ocasionando desperdício de energia e água, e a eficiência de limpeza dos frutos. O objetivo deste trabalho foi avaliar um sistema de limpeza dos frutos, equipado com um controle automático de fluxo de água, visando ao uso racional de água. Para a avaliação da eficiência do processo de limpeza, aplicou-se uma metodologia que utiliza o turbidímetro. Observou-se que o índice de limpeza foi, segundo critérios estatísticos, semelhante nos sistemas automatizado e tradicional, todavia o consumo de água no sistema automatizado foi quatro vezes inferior quando comparado ao sistema tradicional, indicando o potencial de aplicação comercial deste sistema.

Técnicas de mineração de dados para análise da precipitação pluvial decenal no Rio Grande do Sul

O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento espaçotemporal da precipitação pluvial no Estado do Rio Grande do Sul, entre os decênios de 1987-1996 e 1997-2006, por meio de técnicas de mineração de dados. As séries históricas foram adquiridas no sistema de informações hidrológicas Hidroweb. A metodologia utilizada teve como base o modelo CRISP-DM (Cross Industry Standard Process for Data Mining). Foram definidas áreas pluviometricamente homogêneas para os decênios de 1987-1996 e 1997-2006. Em seguida, pela sobreposição dos agrupamentos obtidos para os dois períodos, encontraram-se seis zonas comuns aos dois decênios (A a F). As alterações ocorridas foram avaliadas nas seguintes escalas temporais: anual, sazonal e mensalmente. Os resultados indicaram incrementos significativos (20 a 240 mm) na precipitação anual em todas as zonas, exceto na zona A. Na análise sazonal, as variações foram aleatórias, sendo que, na primavera, todas as zonas apresentaram incremento significativo (44 a 142 mm). Na análise mensal, destaca-se a redução ocorrida no mês de janeiro em todas as zonas, exceto na E. Nos demais meses, as variações foram aleatórias. Os resultados mostram que, entre os decênios, houve uma alteração no volume da precipitação pluvial em todas as escalas temporais analisadas.

Automação em sistema de irrigação tipo pivô central para economia de energia elétrica

A irrigação é de grande importância para a produção de alimentos, e acredita-se que ela seja responsável por boa parte da produção agrícola mundial, mas é grande consumidora de água doce, principalmente na irrigação por aspersão. O objetivo desta pesquisa é avaliar a redução do custo da energia elétrica para irrigação, por meio de sistema automatizado de controle de velocidade em pivô central instalado em encosta. Para tal, foi dimensionado um pivô central com raio de 56,4 metros com 10 emissores com pressão de serviço de 137,8 kPa, representando uma área irrigada de 1,3 ha, e a lâmina bruta de irrigação adotada foi de 10 mm dia-1. Posteriormente, realizaram-se cálculos para determinar as pressões em cada emissor, para as condições de 0; 10; 20 e 30% de declividade média do terreno. Posteriormente, foi montado um protótipo do pivô central em tamanho reduzido, com 6,3 metros de comprimento, com 10 emissores. Foi utilizado um conjunto motobomba de 2,21 kW (3cv), onde as perdas de cargas em cada emissor eram realizadas por meio de registros inseridos na linha lateral. A automação e o controle de velocidade implementada no protótipo possibilitaram a redução dos gastos em energia elétrica entre 18% e 52%. A automação desenvolvida mostrou-se viável e capaz de responder com agilidade a qualquer mudança de pressão.

Avaliação do efeito do estresse hídrico no crescimento de cultivares de cana-de-açúcar usando um sistema automático de fertirrigação

O objetivo desta pesquisa foi identificar o efeito de diferentes níveis de estresse hídrico no crescimento das cultivares RB92579, RB855453, RB867515 e RB928064, utilizando um sistema automático de controle dos eventos de fertirrigação, durante o período de formação da cana-de- -açúcar. No período experimental, as plantas foram submetidas a períodos alternados de estresse e de reposição hídrica, por meio de fertirrigações periódicas, cujos limites do potencial matricial de água (Y) foram aqui denominados, para propósitos comparativos, como ausência de estresse, estresse leve, moderado e severo, respectivamente, para os valores críticos de Y de −10, −60, −90 e −120 kPa. Para avaliação do efeito do estresse hídrico no crescimento da cana-de-açúcar, foi utilizado o modelo sigmoidal com três parâmetros, tendo graus-dia acumulados como variável independente, o qual demonstrou excelente ajuste aos dados de estatura dos colmos (R2aj > 0,95). Na ausência de estresse hídrico, os valores máximos da taxa de elongação dos colmos (TEC) estiveram compreendidos entre 0,23 e 0,26 cm°Cd-1, independentemente da cultivar. Por outro lado, sob estresse severo, os valores máximos da TEC estiveram entre 0,07 e 0,09 cm°Cd-1, também independentemente da cultivar avaliada.

Teor de água limite para crioconservação de sementes de romã (Punica granatum L.)

Tradicionalmente, a determinação das condições ideais para a conservação de sementes é obtida através de experimentos que estudam a combinação dos fatores: teor de água e temperatura de armazenamento, monitorando a viabilidade das sementes ao longo do tempo. Ante o exposto, objetivou-se determinar o Teor de Água Limite para Crioconservação das sementes de romã, quando armazenadas nas temperaturas de -170 e -196 °C. As sementes passaram por um processo de umedecimento e secagem até atingirem os teores de água de 4; 6; 8; 10; 12 e 14% b.u.; logo após, foram crioconservadas durante cinco dias e, em seguida, descongeladas gradativamente nas temperaturas de -196, -170, -80, 10 ºC e ambiente, com intervalo de 3 horas para cada temperatura, para então serem realizados os testes de germinação e vigor. Para efeito de análise comparativa, utilizou-se da armazenagem das sementes a 25 ºC e 70% de umidade relativa por igual período de tempo (5 dias). O delineamento estatístico empregado foi o inteiramente casualizado, com arranjo fatorial 6 X 3, representado pelos teores de água e temperaturas, empregando-se quatro repetições por tratamento. Pode-se concluir que o melhor porcentual de germinação e vigor das sementes de romã foi obtido quando essas sementes foram crioconservadas em vapor de nitrogênio (-170 °C), com um teor de água de 10% b.u.

Unidades combinadas RAFA-SAC para tratamento de água residuária de suinocultura – parte II nutrientes

RESUMO Neste trabalho, avaliou-se o efeito combinado de duas unidades de tratamento na remoção de nitrogênio total Kjeldahl (NTK) e fósforo total (PT). As unidades avaliadas receberam alimentação contínua, sendo um reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente tipo RAFA, com volume útil de 96 L, seguido de um sistema alagado construído (SAC) com capacidade para 237 L. O experimento foi conduzido em três fases, variando o tempo de detenção hidráulica (TDH) no reator anaeróbio de: 59 h, 19,5 h e 5 h, e no SAC 146 h, 48 h e 13 h, respectivamente, nas fases I, II e III. A carga orgânica volumétrica (COV) aplicada foi de 1,2; 1,3 e 13,0 kg m-3 d-1 de DQO no RAFA, e as taxas de aplicação superficial (TAS) no SAC foram de 120, 130 e 464 kg ha-1d-1 de NTK e 13; 51 e 240 kg ha-1 d-1de PT e de 850; 656 e 6.335 kg ha-1 d-1 de DQO. As eficiências de remoção de NTK e PT no sistema como um todo foram de, aproximadamente, 35%, não havendo diferença significativa entre as fases. Porém, em termos de COV removida, houve maior remoção com o aumento da carga aplicada. As características apresentadas pelo efluente do sistema nas diferentes fases não alcançaram os padrões ambientais para lançamento em cursos de água no Estado de Minas Gerais, dentre as variáveis avaliadas, mas seu potencial nutricional deve ser utilizado para produção agrícola.