Escoamento de correntes de turbidez sobre múltiplos obstáculos

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Avaliação da eficiência de diferentes agentes coagulantes na remoção de cor e turbidez em efluente de galvanoplastia

Neste trabalho avaliou-se a eficiência de diferentes agentes coagulantes no processo de coagulação/floculação no tratamento de efluente de uma indústria de galvanoplastia. Foram avaliados coagulantes do tipo inorgânico (cloreto férrico e sulfato de alumínio) e orgânico (quitosana e sementes de moringa, Tanfloc SG e Acquapol C1). Os parâmetros avaliados foram cor e turbidez. Os testes foram realizados em Jar-Test, utilizando uma velocidade de 120 rpm e um tempo de 1,5 min para a mistura rápida e 20 rpm e 15 min para a mistura lenta. O agente coagulante quitosana apresentou-se como mais promissor para a remoção de cor e turbidez em efluentes de galvanoplastia, removendo 97,76% de cor e 98,06% de turbidez, para a concentração de 7 ppm e tempo de sedimentação de 20 min.

Efeito da concentração de coagulantes e do pH da solução na turbidez da água, em recirculação, utilizada no processamento dos frutos do cafeeiro

Com o objetivo de determinar a dose e a faixa de pH dos coagulantes sulfato de alumínio (SA), sulfato ferroso clorado (SFC), cloreto férrico (CF) e extrato de semente de moringa (ESM), que proporcionassem maior eficiência na remoção da turbidez na água residuária da despolpa de frutos do cafeeiro (ARDC), após serem efetuadas cinco recirculações, foram conduzidos ensaios de coagulação/floculação utilizando o aparelho "Jar-test". Todos esses coagulantes foram avaliados nas concentrações de 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0 g L-1. No caso da solução preparada com ESM, as doses utilizadas foram: 0; 10; 20; 30; 40; 50 e 60 mL L-1. O pH da solução em teste foi alterado, utilizando-se do hidróxido de sódio (NaOH), na concentração de 0,3 mol L-1, sendo avaliadas as faixas de 4,0 a 5,0; 5,0 a 6,0; 6,0 a 7,0 e 7,0 a 8,0. No ensaio de coagulação/floculação, o ESM proporcionou maior remoção de SS (sólidos em suspensão) da ARDC com a dose de 10 mL L-1 e pH de 4,27 (natural). Para os coagulantes SA e CF, os melhores resultados foram obtidos com a concentração de 3 g L-1 e pH de 7,27 e, para o coagulante SFC, com a concentração de 3 g L-1 e pH de 4,27.

Influência da turbidez da água do rio Tietê na ocorrência de plantas aquáticas

As plantas aquáticas são estudadas como um efeito do desequilíbrio causado pela poluição e/ou alagamento dos rios. A quantidade excessiva de plantas, conseqüente desse desequilíbrio, dificulta a navegação e a produção de energia elétrica. O objetivo deste trabalho foi identificar as principais plantas aquáticas do rio Tietê e relacioná-las com a turbidez da água dos diferentes reservatórios. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática emersa, flutuante e submersa, presentes em cada reservatório, em toda a sua extensão, sendo consideradas como importantes as espécies que apresentaram o caráter dominante. Foi observado que os represamentos apresentam problema de plantas aquáticas e a qualidade da infestação varia entre os reservatórios. Foram consideradas como dominantes as seguintes espécies: Brachiaria mutica, Brachiaria subquadripara, Eichhornia crassipes, Egeria densa, Egeria najas, Enidra sessilis e Typha angustifolia. Observou-se que houve uma tendência de maior ocorrência de plantas flutuantes e emersas (marginais) nos reservatórios com maior turbidez e de plantas submersas naqueles com menor turbidez. Para as duas braquiárias, observou-se que a freqüência das espécies aumentou com o aumento da turbidez até o limite de 34,93 NTU. O aguapé ocorreu com altos índices de freqüência (acima de 50%) em todos os reservatórios do rio Tietê, independentemente das características da água. Em se tratando das egérias, a freqüência das espécies aumentou gradativamente com a redução da turbidez e a taboa não apresentou uma relação com o índice estudado. A espécie E. sessilis se mostrou bastante dependente da qualidade da água, tendo sua freqüência aumentada com o aumento da turbidez.

Estudo hidrodinâmico e correlação com sólidos suspensos e turbidez na lagoa Itapeva do litoral norte do estado do Rio Grande do Sul

A lagoa Itapeva no litoral norte do Rio Grande do Sul apresenta significativas reações hidrodinâmicas ao regime dos ventos e às cheias rápidas geradas pelos seus tributários da Serra do Mar, principalmente o rio Três Forquilhas. Os primeiros registros do monitoramento hidrometeorológico realizados na lagoa indicaram a reação rápida às rajadas de vento, provocando o que se denomina seiche: oscilações dos níveis d’água entre os extremos norte e sul da lagoa. Simulações com um modelo matemático hidrodinâmico bidimensional horizontal conseguiram reproduzir este fenômeno e elaborar o cálculo da síntese das velocidades e suas direções. Com isso, foi possível confirmar a complexidade da circulação interna da lagoa e apontar diferenças de comportamento principalmente entre as regiões sul, centro e norte. Foram analisadas as variáveis ambientais de sólidos suspensos e turbidez, selecionadas por exercerem influência nos fatores físicos, químicos e biológicos. Os resultados hidrodinâmicos de níveis e velocidades da água, gerados pelo modelo para os pontos de coleta, foram utilizados como base para o estudo de variações ambientais. Quando não foi possível estabelecer uma associação entre sólidos suspensos e turbidez, fez-se uso de outra variável hidrodinâmica, ligada às ondas, que não é simulada pelo modelo. A altura de onda calculada em função do vento foi essa terceira variável explicativa. As variáveis hidrodinâmicas explicaram de 70% a 95% das variações ambientais para cada campanha ao se utilizar valores médios de quatro horas. Ao se considerar toda a lagoa e todos os períodos de campanha chegou-se a 68% para turbidez e 49% para sólidos suspensos. O estudo hidrodinâmico e ambiental foi capaz de avaliar que a variação do nível de água em função dos aportes de água é lenta quando comparada à modificação dos níveis e às seiches criadas pelo efeito do vento sobre a lagoa e que estas variações de níveis e de velocidades têm importância significativa na variabilidade das variáveis ambientais: sólidos suspensos e turbidez.

Determinação experimental e modelagem termodinâmica do ponto de turbidez de sistemas aquosos com tensoativos nonilfenolpolietoxilados

The nonionic surfactants are composed of substances whose molecules in solution, does not ionize. The solubility of these surfactants in water due to the presence of functional groups that have strong affinity for water. When these surfactants are heated is the formation of two liquid phases, evidenced by the phenomenon of turbidity. This study was aimed to determine the experimental temperature and turbidity nonilfenolpoliethoxyled subsequently perform a thermodynamic modeling, considering the models of Flory-Huggins and the empirical solid-liquid equilibrium (SLE). The method used for determining the turbidity point was the visual method (Inoue et al., 2008). The experimental methodology consisted of preparing synthetic solutions of 0,25%, 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 12,5%, 15%, 17% and 20% by weight of surfactant. The nonionic surfactants used according to their degree of ethoxylation (9.5, 10, 11, 12 and 13). During the experiments the solutions were homogenized and the bath temperature was gradually increased while the turbidity of the solution temperature was checked visually Inoue et al. (2003). These temperature data of turbidity were used to feed the models evaluated and obtain thermodynamic parameters for systems of surfactants nonilfenolpoliethoxyled. Then the models can be used in phase separation processes, facilitating the extraction of organic solvents, therefore serve as quantitative and qualitative parameters. It was observed that the solidliquid equilibrium model (ESL) was best represented the experimental data.

Flotação por ar dissolvido na clarificação de águas com baixa turbidez utilizando sulfato de alumínio e sementes de Moringa oleifera como coagulantes

This work aims to investigate the process of Dissolved air Flotation (DAF) for clarifying water samples with low turbidity using aluminum sulphate and Moringa oleifera seeds as coagulants. The experimental procedure was carried out in a bench scale flotation unit. The influences on the pre-treatment conditions (coagulant dosage and flocculation time) and flotation parameters (superficial application rate and recirculation rate) were evaluated considering the efficiency of the process. The efficiency was evaluated by determining the turbidity of the untreated and treated water samples. The results obtained showed that turbidity reduction can be obtained very efficiently by using DAF and the latter coagulant in low turbidity water. Using aluminum sulphate in pH´s 5.0 and 6.0 better efficiencies were obtained with low concentrations (15 mg/L), achieving values of 92% of turbidity reduction. In the case of use of Moringa oleifera better efficiencies of reduction of turbidity were reported when using a concentration of 50 mg/L in all range of pH´s, achieving 86% of reduction. The zeta potential was also determined, in an attempt to aid comprehension of the coagulation mechanisms involved. The coagulation mechanisms with Moringa oleifera seeds were shown to be adsorption and charge neutralization, as well as adsorption and bridging. Concerning aluminum sulphate, the predominant mechanisms are adsorption and charge neutralization and enmeshment in a precipitate. The results indicate that for low turbidity water, Moringa oleifera seeds could potentially be a viable substitute for aluminum sulphate

Influência da turbidez da água do rio Tietê na ocorrência de plantas aquáticas

As plantas aquáticas são estudadas como um efeito do desequilíbrio causado pela poluição e/ou alagamento dos rios. A quantidade excessiva de plantas, conseqüente desse desequilíbrio, dificulta a navegação e a produção de energia elétrica. O objetivo deste trabalho foi identificar as principais plantas aquáticas do rio Tietê e relacioná-las com a turbidez da água dos diferentes reservatórios. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática emersa, flutuante e submersa, presentes em cada reservatório, em toda a sua extensão, sendo consideradas como importantes as espécies que apresentaram o caráter dominante. Foi observado que os represamentos apresentam problema de plantas aquáticas e a qualidade da infestação varia entre os reservatórios. Foram consideradas como dominantes as seguintes espécies: Brachiaria mutica, Brachiaria subquadripara, Eichhornia crassipes, Egeria densa, Egeria najas, Enidra sessilis e Typha angustifolia. Observou-se que houve uma tendência de maior ocorrência de plantas flutuantes e emersas (marginais) nos reservatórios com maior turbidez e de plantas submersas naqueles com menor turbidez. Para as duas braquiárias, observou-se que a freqüência das espécies aumentou com o aumento da turbidez até o limite de 34,93 NTU. O aguapé ocorreu com altos índices de freqüência (acima de 50%) em todos os reservatórios do rio Tietê, independentemente das características da água. em se tratando das egérias, a freqüência das espécies aumentou gradativamente com a redução da turbidez e a taboa não apresentou uma relação com o índice estudado. A espécie E. sessilis se mostrou bastante dependente da qualidade da água, tendo sua freqüência aumentada com o aumento da turbidez.

Emprego de imageamento passivo na análise da variabilidade espacial da turbidez no espelho d'água do Lago Paranoá, Distrito Federal

The water has an important role in human society, especially in Brazil. Its uses are multiple, including supply, energy production, recreation and others. The National Policy for Water Resources (Law No 9.433/97) states in its articles the importance of water use in accordance to their multiple uses, prioritizing the supply for humans and animals. In this approach, it is important to consider the physical and chemical quality of water to meet these demands, scope of the legal framework applied to the Brazilian water bodies according to their main uses, in order to guarantee the water quality compatible with the most demanding uses and to reduce the costs of pollution control through ongoing preventive actions. Among the various parameters that seek to analyze the physical and chemical quality of water it is intended to understand the spatial distribution of turbidity in the lake's surface, since the variation of the components that alter this parameter can be detected by means of passive remote sensing. The application of the Linear spectral mixture model allowed, satisfactorily, the identification of turbidity spatial distribution patterns in the lake.

Estimativa da turbidez atmosférica e radiação solar direta na incidência com base no modelo de Linke para Botucatu/SP, Brasil

O conhecimento sobre a turbidez atmosférica é de grande importância para áreas de climatologia, monitoramento de poluição e estudos da atenuação da radiação solar em condições de céu limpo. Neste trabalho o modelo de turbidez atmosférica de Linke (TL), modificado por Li e Lam é descrito e utilizado na estimativa da turbidez atmosférica e radiação solar direta na incidência (Ib). Os dados de Ib na incidência e radiação global utilizados são do período de 1996 a 2003. Os resultados mostram que TL apresenta sazonalidade em função do clima local variando entre 3,10±0,72 (maio) e 3,93±0,91(setembro), com média anual igual a 3,51±0,25. Na estimativa de Ib, ocorreu sub/superestimativa (MBE), espalhamento (RMSE) e ajustamento (d), respectivamente, em: janeiro: -4,38%; 13,87%; 0,83 e junho: 2,00%; 8,98%; 0,94. Com base nos valores dos três indicativos estatísticos, o melhor desempenho do modelo foi obtido nos meses de céu sem nuvens e baixa poluição.

Preferencias en el apareamiento de las hembras de Poecilia reticulata Peters, 1858, en condiciones de turbidez

[ES] Poecilia reticulata, comúnmente conocida como guppi, presenta un marcado dimorfismo sexual y variada coloración, siendo ésta última un factor importante en la selección sexual. Se estudia las preferencias de las hembras hacia machos con diferencias morfológicas y color en las colas bajo diferentes condiciones de turbidez del agua. No se observó ninguna tendencia en la elección de éstas en función de las características de la cola de los machos, sin embargo, el tiempo de cortejo empleado cambia significativamente en función de la turbidez del agua.

Avaliação de diversos métodos de detecção de cistos de Giardia spp. e Oocistos de Cryptosporidium parvum presentes no resíduo gerado após o tratamento de água de abastecimento com turbidez elevada

Este trabalho teve como objetivo avaliar diversos métodos de detecção e recuperação de cistos de Giardia spp. e de oocistos de Cryptosporidium parvum em resíduos gerados no tratamento de águas de abastecimento com turbidez elevada tendo como padrão o Método 1623.1 da USEPA (2012 ). Para tanto, ensaios utilizando aparelho Jarteste (coagulação, floculação, decantação e filtração ) foram realizados utilizando o coagulante cloreto de polialumínio - PAC. Em todos os métodos avaliados foi utilizada a técnica de purificação por separação imunomagnética - IMS. A adaptação do método floculação em carbonato de cálcio FCCa elaborado por Vesey et al. (1993) e adaptado por Feng et al. (2011), repercutiu nos melhores resultados para a amostra de resíduo sedimentado, com recuperações de 68 ± 17 % para oocisto de C. parvum e de 42 ± 7 % para cisto de Giardia spp. Entretanto, as recuperações para a amostra de água de lavagem dos filtros - ALF foram inferiores à 1 %, não sendo possível determinar um método adequado. A presença dos patógenos indica que o reuso da ALF em ETA convencionais ou o descarte em mananciais sem um tratamento prévio, pode representar problemas de contaminação. A adaptação dos métodos de Boni de Oliveira (2012) e Keegan et al. (2008), também repercutiram em porcentagens de recuperação expressivas para a amostra de resíduo sedimentado, sendo de: 41 ± 35 % para oocisto de C. parvum e 11 ± 70 % para cisto de Giardia spp., e 38 ± 26 % para oocisto de C. parvum e 26 ± 13 % para cisto de Giardia spp., respectivamente. A análise estatística não resultou em diferença significativa entre estes dois métodos, entretanto, as elevadas recuperações indicam que estes métodos podem ser melhor avaliados em pesquisas futuras.

Population dynamics: seasonal variation of phytoplankton functional groups in brazilian reservoirs (Billings and Guarapiranga, São Paulo)

Phytoplankton may function as a "sensor" of changes in aquatic environment and responds rapidly to such changes. In freshwaters, coexistence of species that have similar ecological requirements and show the same environmental requirements frequently occurs; such species groups are named functional groups. The use of phytoplankton functional groups to evaluate these changes has proven to be very useful and effective. Thus, the aim of this study was to evaluate the occurrence of functional groups of phytoplankton in two reservoirs (Billings and Guarapiranga) that supply water to millions of people in São Paulo city Metropolitan Area, southeastern Brazil. Surface water samples were collected monthly and physical, chemical and biological (quantitative and qualitative analyses of the phytoplankton) were performed. The highest biovolume (mm³.L-1) of the descriptor species and functional groups were represented respectively by Anabaena circinalis Rabenh. (H1), Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing (L M/M) and Mougeotia sp. (T) in the Guarapiranga reservoir and Cylindrospermopsis raciborskii (Wolosz.) Seen. and Subba Raju (S N), Microcystis aeruginosa and M. panniformis Komárek et al. (L M/M), Planktothrix agardhii (Gom.) Anagn. and Komárek and P. cf. clathrata (Skuja) Anagn. and Komárek (S1) in the Billings reservoir. The environmental factors that most influenced the phytoplankton dynamics were water temperature, euphotic zone, turbidity, conductivity, pH, dissolved oxygen, nitrate and total phosphorous.