Engenharia Agrícola, Volume: 31, Número: 5, Publicado: 2011
  • Método de correção numérica dos erros ocasionados pela defasagem de tempo dos registros durante o monitoramento de variáveis ambientais de interesse à produção animal Agricultural Building And Environment

    Gabriel Filho, Luís R. A.; Pereira, Danilo F.; Barato, Fernando F.; De Magalhães, Marcelo M.

    Resumo em Português:

    As condições de ambiente térmico e aéreo, no interior de instalações para animais, alteram-se durante o dia, devido à influência do ambiente externo. Para que análises estatísticas e geoestatísticas sejam representativas, uma grande quantidade de pontos distribuídos espacialmente na área da instalação deve ser monitorada. Este trabalho propõe que a variação no tempo das variáveis ambientais de interesse para a produção animal, monitoradas no interior de instalações para animais, pode ser modelada com precisão a partir de registros discretos no tempo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método numérico para corrigir as variações temporais dessas variáveis ambientais, transformando os dados para que tais observações independam do tempo gasto durante a aferição. O método proposto aproximou os valores registrados com retardos de tempo aos esperados no exato momento de interesse, caso os dados fossem medidos simultaneamente neste momento em todos os pontos distribuídos espacialmente. O modelo de correção numérica para variáveis ambientais foi validado para o parâmetro ambiental temperatura do ar, sendo que os valores corrigidos pelo método não diferiram pelo teste Tukey, a 5% de probabilidade dos valores reais registrados por meio de dataloggers.

    Resumo em Inglês:

    Thermal and air conditions inside animal facilities change during the day due to the influence of the external environment. For statistical and geostatistical analyses to be representative, a large number of points spatially distributed in the facility area must be monitored. This work suggests that the time variation of environmental variables of interest for animal production, monitored within animal facility, can be modeled accurately from discrete-time records. The aim of this study was to develop a numerical method to correct the temporal variations of these environmental variables, transforming the data so that such observations are independent of the time spent during the measurement. The proposed method approached values recorded with time delays to those expected at the exact moment of interest, if the data were measured simultaneously at the moment at all points distributed spatially. The correction model for numerical environmental variables was validated for environmental air temperature parameter, and the values corrected by the method did not differ by Tukey's test at 5% significance of real values recorded by data loggers.
  • Benefícios da climatização automatizada na pré-ordenha de vacas girolando em lactação Agricultural Building And Environment

    Silva, Irenilson M. da; Pandorfi, Héliton; Almeida, Gledson L. P.; Guiselini, Cristiane; Henrique, Hugo M.

    Resumo em Português:

    Objetivou-se com esta pesquisa avaliar os efeitos da climatização na pré-ordenha sobre o acondicionamento térmico, fisiologia, produção de leite e relação custo/benefício do sistema de resfriamento adiabático evaporativo (SRAE) automatizado. Os tratamentos adotados foram os tempos de exposição dos animais ao SRAE no curral de espera, 20; 30; 40 min e o tratamento-controle. Utilizaram-se 16 vacas com produção de 19 kg de leite dia-1, adotando-se delineamento em quadrado latino 4 x 4 e comparação entre as médias pelo teste de Tukey (P<0,05). Foram registradas as variáveis ambientais temperatura de bulbo seco (Tbs) e umidade relativa (UR) a cada minuto, o que permitiu determinar a eficiência do sistema por meio do índice de temperatura e umidade (ITU). A frequência respiratória (FR), temperatura retal (TR) e temperatura de pelame (TP) foram medidas antes e depois da climatização. O tratamento 40 min permitiu manter as variáveis ambientais e os índices de conforto entre os limites recomendados. As variáveis fisiológicas (FR, TR e TP) mostraram valores inferiores no tratamento 40 min, com aumento de 3,66% na produção de leite, quando comparado com o controle. O investimento promoveu acréscimo na receita mensal de R$ 1.992,67 com tempo de retorno do capital de 43 dias.

    Resumo em Inglês:

    The aim of this paper was to evaluate the automated acclimatization effects during pre-milking of cows on thermal conditioning, physiology, milk production and cost-benefit of the automated adiabatic evaporative cooling system (AECS). The treatments 20; 30; 40 min and control consisted of exposure time of pre-milking cows to the automated AECS. Sixteen cows were used with an average daily milk yield of 19 kg, distributed in a 4 x 4 Latin square design. The Tukey's test (P<0.05) was used to compare the means. The environmental variables, dry bulb temperature (DBT, ºC) and relative humidity (RH, %), were recorded every minute, which allowed the determination of the system efficiency through the Temperature and Humidity Index (THI). The respiratory rate (RR), rectal temperature (RT) and temperature of the coat (TC) were measured before and after the acclimatization. The 40 min treatment kept the environmental variables and the comfort indexes within recommended limits. The physiological variables (RR, RT and TC) were lower in the 40 min treatment and reflected positively on milk production, which increased 3.66% compared to the control treatment. The system was profitable, having a 43 days return on investment and a monthly revenue increase of R$ 1,992.67.
  • Variações meteorológicas em ambiente protegido cultivado com gérberas e suas relações com as condições externas Agricultural Building And Environment

    Andrade Júnior, Aderson S. de; Damasceno, Lisânea M. O.; Dias, Nildo da S.; Gheyi, Hans R.; Guiselini, Cristiane

    Resumo em Português:

    Os ambientes protegidos cobertos com malha negra fornecem sombreamento às plantas, têm forte influência no processo da fotossíntese e possuem propriedades particulares que interferem nas condições micrometeorológicas desses ambientes. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar os elementos meteorológicos no interior do ambiente protegido cultivado com gérbera (Gerbera jamesonii, Vr. Rambo) em relação ao ambiente externo e na evapotranspiração de referência (ETo), a qual foi correlacionada às variáveis ambientais em Teresina-PI. No período de julho a outubro de 2007, os elementos meteorológicos foram obtidos por um sistema de aquisição de dados automático instalado no interior do ambiente protegido e externamente. Estimaram-se a radiação solar global, temperatura, umidade relativa do ar, evapotranspiração de referência, precipitação e velocidade do ar. Os resultados mostraram que o maior efeito da cobertura ocorreu sobre a temperatura média do ar durante os 120 dias, tornando-as acima das verificadas no ambiente exterior. Foram observados no ambiente protegido, valores médios de umidade relativa do ar, evapotranspiração de referência, radiação solar global e velocidade do vento, inferiores aos obtidos em condição de campo.

    Resumo em Inglês:

    Black meshes used in greenhouses provide shade to plants, affecting photosynthesis and presenting certain properties that change the microclimatic conditions in these environments. The objective of this study was to evaluate the variation in climate elements in greenhouse cultivated with gerbera (Gerbera jamesonii, Vr. Rambo) in relation to external conditions and the reference evapotranspiration (ETo) at Teresina, State of Piauí, Brazil. The measurements were obtained from July to October 2007 by an automatic data acquisition system installed inside and outside the greenhouse. The global solar radiation, evapotranspiration, precipitation, temperature, relative humidity, and wind speed were estimated. The results showed that major effect of the shading occurred on the mean air temperature during the 120 days, making it higher than the external environment. Inside the greenhouse, mean values of relative air humidity, reference evapotranspiração, global solar radiation and wind speed were lower compared to those outside the greenhouse.
  • Sistema para estudos de estratégias de controle aplicadas em câmaras frias Agricultural Building And Environment

    Tizzei, Alexandre; Meneghetti, Carlos R.; Cappelli, Nelson L.; Umezu, Claudio K.

    Resumo em Português:

    O processo de armazenamento refrigerado em câmaras contribui, em grande parte, para a qualidade e a longevidade dos produtos. Nos últimos anos, têm-se intensificado os estudos de estratégias de controle com a finalidade de diminuir a variação da temperatura dentro da câmara de armazenamento e de reduzir o consumo de energia elétrica. Neste trabalho, foi desenvolvido um sistema para aquisição de dados e controle do processo, em linguagem LabVIEW, para ser aplicado no sistema de refrigeração de uma câmara frigorífica de 30m³. A utilização da instrumentação e do aplicativo desenvolvido possibilitou a realização de experimentos científicos, com o objetivo de estudar o comportamento dinâmico do sistema de refrigeração, comparar o desempenho das estratégias de controle da máquina térmica, tanto em função da temperatura controlada, quanto ao consumo de energia elétrica. Neste sistema, foram testadas as estratégias de controle liga-desliga, PID e fuzzy. Em relação ao consumo de energia elétrica, o controlador fuzzy obteve o melhor resultado, economizando 10% em relação às outras estratégias testadas.

    Resumo em Inglês:

    The process of cold storage chambers contributes largely to the quality and longevity of stored products. In recent years, it has been intensified the study of control strategies in order to decrease the temperature change inside the storage chamber and to reduce the electric power consumption. This study has developed a system for data acquisition and process control, in LabVIEW language, to be applied in the cooling system of a refrigerating chamber of 30m³. The use of instrumentation and the application developed fostered the development of scientific experiments, which aimed to study the dynamic behavior of the refrigeration system, compare the performance of control strategies and the heat engine, even due to the controlled temperature, or to the electricity consumption. This system tested the strategies for on-off control, PID and fuzzy. Regarding power consumption, the fuzzy controller showed the best result, saving 10% when compared with other tested strategies.
  • Microgeração de eletricidade com gás de gaseificação num motor gerador dual Energy Systems

    Silva, Marcelo J.; Souza, Samuel N. M. de; Ricieri, Reinaldo P.; Souza, Abel A.; Secco, Deonir

    Resumo em Português:

    Dentre as alternativas à crescente demanda energética mundial, o uso da biomassa como fonte de energia é uma das formas mais promissoras, pois contribui para a redução das emissões de dióxido de carbono na atmosfera. A gaseificação é uma tecnologia de transformação energética da biomassa num biocombustível gasoso. O gás de gaseificação é um combustível de baixo poder calorífico que pode ser utilizado em motor ciclo Diesel no modo dual para geração de energia elétrica em comunidades isoladas. Este trabalho teve por objetivo avaliar a redução no consumo de Diesel num motor gerador, com a utilização de gás da gaseificação da madeira. O motor avaliado foi da marca BRANCO, com injeção direta e potência de 7,36 kW (10 cv) acoplado a um gerador elétrico de 5,5 kW. O gás de gaseificação foi produzido num gaseificadortipo concorrente, sendo injetado no motor misturado com o ar de admissão e o Diesel injetado pelo injetor do motor (modo dual). O motor gerador foi submetido a cargas que variaram entre 0,5 kW e 3,5 kW, com o auxílio de um banco de resistências elétricas. O consumo de Diesel foi medido por meio de uma balança de precisão. Concluiu-se que o motor convertido para o modo dual, ao utilizar o gás de gaseificação de madeira, apresentou uma redução no consumo de Diesel de até 57%.

    Resumo em Inglês:

    Among the alternatives to meet the increasing of world demand for energy, the use of biomass as energy source is one of the most promising as it contributes to reducing emissions of carbon dioxide in the atmosphere. Gasification is a technological process of biomass energy production of a gaseous biofuel. The fuel gas has a low calorific value that can be used in Diesel engine in dual mode for power generation in isolated communities. This study aimed to evaluate the reduction in the consumption of oil Diesel an engine generator, using gas from gasification of wood. The engine generator brand used was a BRANCO, with direct injection power of 7.36 kW (10 HP) coupled to an electric generator 5.5 kW. Diesel oil mixed with intake air was injected, as the oil was injected via an injector of the engine (dual mode). The fuel gas was produced in a downdraft gasifier. The engine generator was put on load system from 0.5 kW to 3.5 kW through a set of electrical resistances. Diesel oil consumption was measured with a precision scale. It was concluded that the engine converted to dual mode when using the gas for the gasification of wood decreased Diesel consumption by up to 57%.
  • Obstrução de gotejadores resultante da aplicação de cal hidratada na água de irrigação Soil And Water Engineering

    Barboza Júnior, Cícero R. A.; Lelis Neto, João A.; Hartwig, Marcelo P.; Barros, Allan C.; Coelho, Rubens D.

    Resumo em Português:

    Foi avaliada a dinâmica de entupimento de nove tubogotejadores não compensantes, por precipitação de cal hidratada [Ca(OH)2], utilizada na fertirrigação para controle de pH do bulbo, nas marcas comerciais Azud, Amanco, Naandan, Netafim, Petroisa e Queen Gil, com vazões variando entre 0,4 e 3,0 L h-1, comumente utilizadas no País. Para tanto, foram aplicadas doses crescentes de Ca(OH)2 na água de irrigação, entre 0,01 g L-1 e 1,84 g L-1. A vazão de cada gotejador foi medida em intervalos de tempo inicialmente de 7 dias, posteriormente de 15 dias de funcionamento do sistema, totalizando um tempo de 100 dias de operação, correspondentes a nove aplicações ou 432 horas. Foram avaliados o coeficiente de variação (CV) e a vazão relativa (Qr). Os resultados apontaram diferenças entre os emissores avaliados quanto à ocorrência do entupimento, tendo os modelos G2 e G5 apresentado os menores níveis de variação de vazão em relação aos modelos G6, G7 e G9.

    Resumo em Inglês:

    Plug dynamics of non compensate drip tubes were evaluated, by the precipitation of moisturized whitewash [Ca(OH)2], which is used in the fertigation for the bulb pH control of the trademarks Azud, Amanco, Naandan, Netafim, Petroisa, Queen Gil, with flow rate varying between 0.4 to 3.0 L h-1 usually used in the country. For this matter, increasing doses of Ca(OH)² were applied in the irrigation water, from 0.01 g L-1 to 1.84 g L-1. The flow rate of each drip tube was measured in intervals of time initially of 7 days, later of 15 days of system operation, totaling a time of 100 days of operation, corresponding to nine applications or 432 hours. The coefficient of variation (CV), and relative rate flow (Qr) were evaluated. The results pointed differences among the evaluated emitter regarding the occurrence of the clogging, and the models G2 and G5 presented the smallest levels of flow rate variation comparing to the models G6, G7 and G9.
  • Unidades de manejo a partir de mapas de produtividade normalizada e padronizada equivalente Agricultural Machinery Management

    Suszek, Grazieli; Souza, Eduardo G. de; Uribe-Opazo, Miguel A.; Nobrega, Lucia H. P.

    Resumo em Português:

    Por meio do manejo diferenciado, a agricultura de precisão traz novas técnicas para o setor agrícola, bem como maior detalhamento dos métodos utilizados e aumento da eficiência global do sistema. O objetivo deste trabalho foi analisar duas técnicas para definição de unidades de manejo com base em mapas de produtividade de soja, em uma área produtiva manejada com adubação química localizada e outra com adubação química convencional. A área experimental possui 1,74 ha, constituída de 128 amostras com adubação localizada e 128 com adubação convencional. Os dados de produtividade foram normalizados por duas técnicas (produtividade normalizada e padronizada equivalente) e posteriormente definidas unidades de manejo. Pode-se concluir que os dois métodos de definição de unidades de manejo mostraram-se eficientes, apresentando semelhanças na disposição dos dados. Devido à produtividade padronizada equivalente utilizar escore-padrão, ela contempla melhor justificativa estatística.

    Resumo em Inglês:

    Through the site-specific management, the precision agriculture brings new techniques for the agricultural sector, as well as a larger detailing of the used methods and increase of the global efficiency of the system. The objective of this work was to analyze two techniques for definition of management zones using soybean yield maps, in a productive area handled with localized fertilization and other with conventional fertilization. The sampling area has 1.74 ha, with 128 plots with site-specific fertilization and 128 plots with conventional fertilization. The productivity data were normalized by two techniques (normalized and standardized equivalent productivity), being later classified in management zones. It can be concluded that the two methods of management zones definition had revealed to be efficient, presenting similarities in the data disposal. Due to the fact that the equivalent standardized productivity uses standard score, it contemplates a better statistics justification.
  • Viabilidade econômica do sistema de adubação diferenciado comparado ao sistema de adubação convencional em lavoura cafeeira: um estudo de caso Máquinas E Mecanização Agrícola

    Ferraz, Gabriel A. E S.; Silva, Fábio M. da; Carvalho, Francisval de M.; Costa, Pedro A. N. da; Carvalho, Luis C. C.

    Resumo em Português:

    A agricultura de precisão surge como uma importante ferramenta para maximizar o gerenciamento da atividade cafeeira, principalmente para esta cultura, que possui elevado custo de produção. O presente trabalho teve por objetivo fazer um estudo comparativo da viabilidade econômica de dois sistemas de adubação na lavoura cafeeira: o sistema utilizando as técnicas da agricultura de precisão e o sistema de aplicação convencional. Os dados utilizados foram extraídos dos custos de produção da fazenda Brejão, no sul de Minas Gerais, em três áreas (22 ha, 10,52 ha e 6,23 ha), onde foram realizadas aplicações de adubos de forma diferenciada nas safras de 2007/2008 e 2008/2009. O sistema de adubação em agricultura de precisão caracterizou-se por coleta de amostras de solo, georreferenciadas, e aplicação diferenciada de fósforo e potássio. Os custos da adubação convencional foram obtidos por meio de simulações, considerando a amostragem convencional do solo realizada nas glebas. Para efeito comparativo entre os sistemas de adubação, foram consideradas as operações e as quantidades de adubos necessárias em cada sistema. Entre os dois sistemas, observou-se diferenças de aplicação dos elementos fósforo e potássio, e também nas quantidades aplicadas. A adubação diferenciada foi vantajosa para as áreas de 22 ha e 10,52 ha, nas duas safras em estudo, e para a área de 6,23 ha só foi vantajosa (menor prejuízo) na safra de 2008/09.

    Resumo em Inglês:

    The precision agriculture appears as an important tool to improve coffee field management, mainly to this culture that has high production costs. The present work intended to accomplish a comparative study of the economic feasibility of two fertilizer systems: one using the precision agriculture and other using conventional fertilization. The data base used were extracted from the production costs of the Brejão farm, in south of Minas Gerais, in three areas (22 ha, 10.52 ha and 6.23 ha), where were applied fertilizer in variable rates in the 2007/2008 and 2008/2009 harvests. The precision agriculture was characterized by the georeferenced soil sampling and the application of phosphorus and potassium in variable rates. The conventional fertilization costs were obtained by simulations considering the traditional soil sampling performed at these areas. In order to compare the two fertilization systems, it was considered the operations and the amount of fertilizer necessary in each of the fertilization system. It was realized differences in the elements and in the amount that should be applied between the two systems. The variable rate fertilization was more profitable to the area of 22 ha and 10.52 ha in the two harvests studied and to the area of 6.23 ha was profitable (less prejudice) only to the last crop.
  • Avaliação do desempenho de um motor de injeção direta sob diferentes misturas de biodiesel metílico de soja (Glycine max) Agricultural Machinery Management

    Nietiedt, Gustavo H.; Schlosser, José F.; Russini, Alexandre; Frantz, Ulisses G.; Ribas, Rodrigo L.

    Resumo em Português:

    O óleo diesel combustível é utilizado em grande escala no País e no mundo. Por outro lado, a crescente conscientização ambiental acarreta em maior demanda por recursos energéticos renováveis. Assim, o presente trabalho objetivou avaliar o uso de diferentes misturas de biodiesel metílico de soja (Glycine max) e diesel mineral em um motor de ignição por compressão e injeção direta de combustível. Os procedimentos de ensaio foram realizados em um dinamômetro elétrico de correntes parasitas, utilizando as proporções de mistura B10, B50 e B100, com 10; 50 e 100% de biodiesel, respectivamente, em comparação ao diesel comercial B5, com 5% de biodiesel adicionado ao diesel fóssil. O desempenho do motor foi analisado através da tomada de potência do trator (TDP) para cada mistura, sendo que os melhores resultados obtidos para potência e consumo específico de combustível, respectivamente, foram: B5 (44,62 kW; 234,87 g kW-1 h-1); B10 (44,73 kW; 233,78 g kW-1 h-1); B50 (44,11 kW; 250,40 g kW-1 h-1) e B100 (43,40 kW; 263,63 g kW-1 h-1 ). O melhor desempenho ocorreu sob o uso dos combustíveis B5 e B10, sem diferenças significativas entre essas misturas. Já o combustível B100 apresentou diferenças significativas em relação aos demais combustíveis.

    Resumo em Inglês:

    Diesel fuel is used widely in Brazil and worldwide. On the other hand, the growing environmental awareness leads to a greater demand for renewable energy resources. Thus, this study aimed to evaluate the use of different blends of soybean (Glycine max) methyl biodiesel and diesel in an ignition compression engine with direct injection fuel. The tests were performed on an electric eddy current dynamometer, using the blends B10, B50 and B100, with 10; 50 e 100% of biodiesel, respectively, in comparison to the commercial diesel B5, with 5% of biodiesel added to the fossil diesel. The engine performance was analyzed trough the tractor power take off (PTO) for each fuel, and the best results obtained for the power and the specific fuel consumption, respectively, were: B5 (44.62 kW; 234.87 g kW-1 h-1); B10 (44.73 kW; 233.78 g kW-1 h-1); B50 (44.11 kW; 250.40 g kW-1 h-1) e B100 (43.40 kW; 263.63 g kW-1 h-1). The best performance occurred with the use of B5 and B10 fuel, without significant differences between these blends. The B100 fuel showed significant differences compared to the other fuels.
  • Avaliação do desempenho operacional de quatro tratores agrícolas em terreno inclinado lateralmente Agricultural Machinery Management

    Leite, Fabricio; Santos, João E. G. dos; Lanças, Kleber P.; Leite Júnior, João B.

    Resumo em Português:

    O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho operacional de quatro tratores agrícolas com tração dianteira auxiliar, em função de seis inclinações laterais, em uma pista lateral de ensaios, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista, Câmpus de Botucatu. As inclinações laterais foram 0; 5; 10; 15; 20 e 25 graus. Em todas estas situações, os tratores operaram com carga predeterminada de tração imposta ao trator tracionado de 40 kN na inclinação de 0 grau. Portanto, foi utilizado um delineamento em blocos casualizados (DBC), sendo seis inclinações e quatro tratores, e com três repetições para cada tratamento. As variáveis analisadas foram patinhagem, força de tração, consumo horário de combustível e velocidade de deslocamento. Concluiu-se que a configuração dos rodados pneumáticos influenciaram no desempenho operacional dos tratores, conforme aumentaram as inclinações laterais do terreno.

    Resumo em Inglês:

    The present work aimed to evaluate the tractive performance of four agricultural tractors with auxiliary front traction in function of six lateral inclinations in a lateral track of trials, which belongs to the Agronomic Sciences Faculty from the São Paulo State University, Campus of Botucatu. The lateral inclinations were 0; 5; 10; 15; 20 and 25 degrees. In all of these situations, the tractors operated with predetermined load of an imposed traction to the pulled tractor of 40 kN in the inclination of 0 degrees. Hence a delineation in random blocks was used, considering six inclinations and four tractors, and with three repetitions for each treatment. The analyzed variables were slippage, tractive force, hourly fuel consumption, and speed. It was concluded that the pneumatic tire configurations influenced in the tractive performance of the tractors, as they increased the lateral inclinations of the terrain.
  • Cinética da decomposição do gás ozônio em amendoim Post Harvest Science And Technology

    Alencar, Ernandes R. de; Faroni, Lêda R. D.; Martins, Marcio A.; Costa, André R. da; Cecon, Paulo R.

    Resumo em Português:

    Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a cinética de decomposição do ozônio em grãos de amendoim. Para avaliar a cinética de decomposição do gás, utilizaram-se amostras de 1 kg de amendoim, com teores de água de 7,1 e 10,5% base úmida (b.u.), acondicionadas em recipientes de vidro com capacidade de 3 L. Os grãos de amendoim foram ozonizados na concentração de 450 µg L-1, nas temperaturas de 25 e 35 ºC, e vazões do gás de 1,0 e 3,0 L min-1. Determinou-se o tempo de saturação, quantificando-se a concentração residual do ozônio após a passagem do gás pela massa de grãos, até que a mesma se mantivesse constante. A cinética de decomposição foi avaliada depois da saturação da massa de grãos com o gás. Nessa etapa, obteve-se a concentração residual do ozônio, depois de períodos de repouso, durante os quais o gás reagia no meio poroso, e dessa forma, era decomposto. Um modelo cinético de primeira ordem foi ajustado aos dados da concentração residual em função do tempo, após linearização. A partir dos valores da constante da taxa de decomposição, definida como a inclinação da reta referente ao modelo cinético de primeira ordem linearizado, foi possível obter a meia-vida do ozônio em grãos de amendoim. Para os grãos de amendoim com teor de água de 7,1% (b.u.), nas temperaturas de 25 e 35 °C, e vazões de 1,0 e 3,0 L min-1, os valores obtidos de tempo de saturação do gás permaneceram na faixa entre 173 e 192 min, com concentração de saturação de aproximadamente 260 µg. L-1. Para os grãos com teor de água de 10,5% b.u., obteve-se maior concentração residual do gás na temperatura de 25 ºC, sendo igual a 190 µg. L-1. No que se refere ao tempo de meia-vida do ozônio, o maior valor obtido foi equivalente a 7,7 min para os grãos ozonizados na temperatura de 25 ºC, enquanto para aqueles com 10,5% de teor de água, na temperatura de 35 ºC, foi de 3,2 min. Concluiu-se que, no processo de decomposição do ozônio em grãos de amendoim, o fator determinante é a temperatura. Observou-se que o aumento de 10 ºC na temperatura dos grãos implica decréscimo de, pelo menos, 43% no tempo de meia-vida do gás.

    Resumo em Inglês:

    This study was conducted to evaluate the decomposition kinetics of gaseous ozone in peanut grains. This evaluation was made with 1-kg peanut samples, moisture contents being 7.1 and 10.5% wet basis (w.b.), placed in 3-liter glass containers. The peanut grains were ozonated at the concentration of 450 µg L-1, at 25 and 35 ºC, with gas flow rates of 1.0 and 3.0 L min-1. Time of saturation was determined by quantifying the residual concentration of ozone after the gas passed through the grains to constant mass. The decomposition kinetics of ozone was evaluated after the grain mass was ozone-saturated. For the peanut grains whose moisture content was 7.1% (w.b.), at 25 and 35ºC and with flow rates of 1.0 and 3.0 L min-1, the values obtained for time of saturation of gaseous ozone ranged between 173 and 192 min; the concentration of saturation was approximately 260 µg L-1. For the grains whose moisture content was 10.5% (w.b.), a higher residual concentration of gaseous ozone was obtained at 25 ºC, that of 190 µg L-1. As regards the half-life of ozone, the highest value obtained was equivalent to 7.7 min for grains ozonated at 25 ºC, while for those with moisture content of 10.5% at 35 ºC, half-life was 3.2 min. In the process of ozone decomposition in peanut grains, temperature was concluded to be the key factor. An increase of 10 ºC in the temperature of the grains results in a decrease of at least 43% in the half-life of ozone.
  • Aplicação do simulated annealing na simulação e otimização do processo de secagem do malte de Zea mays Post Harvest Science And Technology

    Benvenga, Marco A. C.; Araújo, Sidnei A. de; Librantz, André F. H.; Santana, José C. C.; Tambourgi, Elias B.

    Resumo em Português:

    Este trabalho objetivou a simulação da cinética e a otimização do processo de secagem do malte de milho por meio da técnica Simulated Annealing (SA), para estimação dos parâmetros de temperatura e tempo, tais que mantenham a atividade máxima das enzimas amilases no produto obtido. Para tanto, as sementes de milho germinadas foram secas entre 54-76°C, em um secador convectivo de ar. De tempo em tempo, a umidade e a atividade enzimática foram medidas. Esses dados experimentais foram usados para testar os modelos. A simulação e a otimização do processo foram feitas por meio do método SA, um algoritmo de melhoria randômica, análogo ao processo de têmpera simulada. Os resultados mostram que as sementes estavam secas após 3 h ou 5 h de secagem. Entre os modelos usados, o modelo cinético de difusão da água através das sementes apresentou o melhor ajuste. O tempo e a temperatura de secagem mostraram influência quadrática sobre a atividade enzimática. A otimização usando SA mostrou que a melhor condição de processo foi quando se trabalhou a 54 ºC e entre 5,6 h e 6,4 h. No malte produzido, foram encontrados valores da atividade específica de 5,26±0,06 SKB/mg e umidade residencial de 15,69±0,10%.

    Resumo em Inglês:

    Kinetic simulation and drying process optimization of corn malt by Simulated Annealing (SA) for estimation of temperature and time parameters in order to preserve maximum amylase activity in the obtained product are presented here. Germinated corn seeds were dried at 54-76 °C in a convective dryer, with occasional measurement of moisture content and enzymatic activity. The experimental data obtained were submitted to modeling. Simulation and optimization of the drying process were made by using the SA method, a randomized improvement algorithm, analogous to the simulated annealing process. Results showed that seeds were best dried between 3h and 5h. Among the models used in this work, the kinetic model of water diffusion into corn seeds showed the best fitting. Drying temperature and time showed a square influence on the enzymatic activity. Optimization through SA showed the best condition at 54 ºC and between 5.6h and 6.4h of drying. Values of specific activity in the corn malt were found between 5.26±0.06 SKB/mg and 15.69±0,10% of remaining moisture.
  • Comportamento cinético da nitrificação em um reator em bateladas sequenciais usado no pós-tratamento de efluente avícola Sanitation And Ambient Control

    Mees, Juliana B. R.; Gomes, Simone D.; Vilas Boas, Márcio A.; Gomes, Benedito M.; Passig, Fernando H.

    Resumo em Português:

    Um reator em bateladas sequenciais com biomassa em suspensão e volume útil de 5L, aplicado para remoção de nutrientes e matéria orgânica, foi operado em escala de bancada, nas condições ótimas obtidas a partir de um delineamento composto central rotacional (DCCR), tempo de ciclo (TC) de 16 h (10h15 fase aeróbia e 4h35 fase anóxica) e relação carbono:nitrogênio (DQO/N-NO2-+N-NO3-) de 6. Avaliaram-se 20 ciclos completos, nitrificação seguida de desnitrificação, com o objetivo de efetuar o estudo do comportamento cinético de degradação da matéria orgânica (DQO) e nitrogenada (N-NH4+, N-NO2- e N-NO3-) presentes no efluente proveniente do abate e industrialização de aves, bem como avaliar a estabilidade do reator através de gráficos de controle Shewhart para medidas individuais. Os resultados apontaram valores médios de remoção de nitrogênio inorgânico total (N-NH4++N-NO2-+N-NO 3-) de 84,32±1,59% (C.V.=1,89%) e de matéria orgânica (DQO) de 53,65±8,48% (CV= 15,81%), no processo completo (nitrificação-desnitrificação), estando o processo sob controle estatístico. A atividade nitrificante estimada, durante a fase aeróbia, pela determinação dos parâmetros cinéticos, apresentou valores médios para K1 e K2, de 0,00381±0,00043 min-1 e 0,00249±0,00056 min-1, respectivamente. A avaliação do comportamento cinético de conversão do nitrogênio indicou possível redução no TC da fase anóxica, uma vez que foram alcançadas remoções de N-NO2- e N-NO3-, superiores a 90%, em apenas uma hora de desnitrificação.

    Resumo em Inglês:

    A sequential batch reactor with suspended biomass and useful volume of 5 L was used in the removal of nutrients and organic matter in workbench scale under optimal conditions obtained by central composite rotational design (CCRD), with cycle time (CT) of 16 h (10.15 h, aerobic phase, and 4.35 h, anoxic phase) and carbon: nitrogen ratio (COD/NO2--N+NO3--N) equal to 6. Complete cycles (20), nitrification followed by denitrification, were evaluated to investigate the kinetic behavior of degradation of organic (COD) and nitrogenated (NH4+-N, NO2--N and NO3--N) matter present in the effluent from a bird slaughterhouse and industrial processing facility, as well as to evaluate the stability of the reactor using Shewhart control charts of individual measures. The results indicate means total inorganic nitrogen (NH4+-N+NO2- -N+NO3--N) removal of 84.32±1.59% and organic matter (COD) of 53.65±8.48% in the complete process (nitrification-denitrification) with the process under statistical control. The nitrifying activity during the aerobic phase estimated from the determination of the kinetic parameters had mean K1 and K2 values of 0.00381±0.00043 min-1 and 0.00381±0.00043 min-1, respectively. The evaluation of the kinetic behavior of the conversion of nitrogen indicated a possible reduction of CT in the anoxic phase, since removals of NO2--N and NO3--N higher than 90% were obtained with only 1 h of denitrification.
  • Análise de sensibilidade do simulador pearl para lixiviação de pesticidas no estado de Mato Grosso do Sul, Brasil Sanitation And Ambient Control

    Scorza Júnior, Rômulo P.; Silva, João P. da

    Resumo em Português:

    Para o uso confiável de simuladores da lixiviação de pesticidas, é necessária a avaliação da sensibilidade dos dados de entrada. O objetivo deste trabalho foi realizar a análise de sensibilidade do simulador da lixiviação de pesticidas PEARL para tipos de solos contrastantes da Bacia Hidrográfica do Rio Dourados, no Estado de Mato Grosso do Sul, Brasil. A análise de sensibilidade foi feita através da execução de várias simulações com dados de entrada diferentes e calculando suas influências nos resultados obtidos. O método usado foi o denominado de análise de sensibilidade "individual", onde se varia cada dado de entrada de forma independente enquanto se mantêm constantes, os outros dados de entrada, conforme cenário-padrão. A análise de sensibilidade foi automatizada, utilizando-se da ferramenta SESAN, que foi acoplada ao simulador PEARL. Resultados revelaram que somente as características do solo influenciaram nas simulações do fluxo da água e que, para cenários com diferentes pesticidas e mesmo solo, as simulações do fluxo da água não sofreram alterações. Os dados de entrada que mostraram as maiores sensibilidades com relação às simulações da lixiviação de pesticidas estão relacionados às características dos solos e pesticidas. A sensibilidade de todos os dados de entrada estudados foi dependente do tipo de cenário escolhido, confirmando a necessidade de utilizar mais de um cenário- -padrão na avaliação da sensibilidade de simuladores da lixiviação de pesticidas.

    Resumo em Inglês:

    For an accurate use of pesticide leaching models it is necessary to assess the sensitivity of input parameters. The aim of this work was to carry out sensitivity analysis of the pesticide leaching model PEARL for contrasting soil types of Dourados river watershed in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil. Sensitivity analysis was done by carrying out many simulations with different input parameters and calculating their influence on the output values. The approach used was called one-at-a-time sensitivity analysis, which consists in varying independently input parameters one at a time and keeping all others constant with the standard scenario. Sensitivity analysis was automated using SESAN tool that was linked to the PEARL model. Results have shown that only soil characteristics influenced the simulated water flux resulting in none variation of this variable for scenarios with different pesticides and same soil. All input parameters that showed the greatest sensitivity with regard to leached pesticide are related to soil and pesticide properties. Sensitivity of all input parameters was scenario dependent, confirming the need of using more than one standard scenario for sensitivity analysis of pesticide leaching models.
  • Influência da granulometria dos sólidos triturados de sabugo de milho e bagaço de cana-de-açúcar como materiais filtrantes no tratamento de águas residuárias da suinocultura Saneamento E Controle Ambiental

    Lo Monaco, Paola A. V.; Matos, Antonio T. de; Brandão, Viviane dos S.

    Resumo em Português:

    Teve-se o objetivo de avaliar a influência da granulometria de sólidos triturados do sabugo de milho e do bagaço de cana-de-açúcar, utilizados como materiais filtrantes, na eficiência de remoção de poluentes da água residuária da suinocultura (ARS). Utilizaram-se colunas de filtragem contendo o material em três faixas granulométricas (0,84 a 1,19; 1,19 a 2,00 e 2,00 a 2,83 mm). Para a avaliação da eficiência do sistema, o afluente e o efluente foram caracterizados em relação às seguintes variáveis: demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais (ST), nitrogênio total (N-total), fósforo total (P-total), potássio (K), sódio (Na), cobre total (Cu-total) e zinco total (Zn-total). Geraram-se curvas, relacionando-se as concentrações relativas das variáveis e a lâmina de ARS filtrada. As menores concentrações de DBO nos efluentes foram obtidas, no geral, nos filtros constituídos por materiais na sua maior granulometria; as remoções de DQO, ST, N-total e P-total não foram sensivelmente influenciadas pela granulometria dos materiais filtrantes; o K e o Na não foram retidos nos materiais filtrantes, em nenhuma das granulometrias estudadas, entretanto as remoções de Zn-total e o Cu-total foram, em geral, maiores nos filtros constituídos de materiais filtrantes de menor granulometria.

    Resumo em Inglês:

    The objective was to evaluate the influence of particle size of the solid ground corncob and sugarcane bagasse, used as filter materials, the efficiency of removing pollutants from swine wastewater (SWW). It was used columns containing the filtering material in three particle sizes (0.84 to 1.19; 1.19 to 2.00 and 2.00 to 2.83 mm). To evaluate the efficiency of the system, the influent and effluent were characterized in relation to the following parameters: biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD), total solids (TS), total nitrogen (total-N) total phosphorus (total-P), potassium (K), sodium (Na), total copper (total-Cu) and total zinc (total-Zn). Curves were generated by relating the relative concentrations of the variables and the depth of the filtered SWW. The lowest concentrations of BOD in the effluent were obtained, in general, filters made of materials in its largest size; the removals of COD, TS, total-N, total-P were not significantly influenced by the size of the filter materials; the Na and the K had not been retained in the filter materials, in none of the grain sizes studied, however the removal of total-Zn and total-Cu were generally higher in filters consist of filter materials of smaller particle size.
  • Sistema de alerta com base em estudo teórico-experimental de dispersão de poluentes solúveis em rios Sanitation And Ambient Control

    Ribeiro, Celso B. de M.; Silva, Demétrius D. da; Soares, José H. P.; Guedes, Hugo A. S.

    Resumo em Português:

    Informações sobre a capacidade de transporte e dispersão de poluentes solúveis em cursos de água naturais são importantes no gerenciamento dos recursos hídricos, principalmente no planejamento preventivo de medidas que visem a minimizar problemas à saúde pública e às atividades econômicas que dependem do uso da água, ocasionados por despejos acidentais ou intencionais. Considerando tal importância, este trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema de alerta para rios, com base em resultados experimentais, utilizando técnicas de traçadores e equações analíticas de transporte unidimensional de poluentes solúveis conservativos, visando a subsidiar a tomada de decisão no gerenciamento dos recursos hídricos. O sistema desenvolvido em linguagem de programação JAVA e banco de dados MySQL permite prever o tempo de percurso da nuvem de poluentes a partir de um ponto de despejo de um poluente e apresenta, graficamente, a distribuição temporal de concentrações da passagem da nuvem, em um determinado local, à jusante do ponto do seu lançamento.

    Resumo em Inglês:

    Information about capacity of transport and dispersion of soluble pollutants in natural streams are important in the management of water resources, especially in planning preventive measures to minimize the problems caused by accidental or intentional waste, in public health and economic activities that depend on the use of water. Considering this importance, this study aimed to develop a warning system for rivers, based on experimental techniques using tracers and analytical equations of one-dimensional transport of soluble pollutants conservative, to subsidizing the decision-making in the management of water resources. The system was development in JAVA programming language and MySQL database can predict the travel time of pollutants clouds from a point of eviction and graphically displays the temporal distribution of concentrations of passage clouds, in a particular location, downstream from the point of its launch.
  • Influência da rigidez de ligações parafusadas em estruturas planas de madeira do tipo treliça Technical Papers

    Christoforo, André L.; Romanholo, Giuliano A.; Panzera, Túlio H.; Borges, Paulo H. R.; Lahr, Francisco A. R.

    Resumo em Português:

    Treliças são sistemas estruturais comumente utilizados em projetos, empregadas principalmente em estruturas de cobertura, presentes na maioria das construções rurais. O dimensionamento de treliças, assim como o de outros sistemas estruturais, requer a determinação dos deslocamentos, esforços, tensões e deformações atuantes em seus elementos constituintes. O cálculo é desenvolvido com base em um modelo ideal, considerando-se o giro livre entre os elementos componentes de uma ligação. Este trabalho objetiva apresentar um programa computacional destinado à análise de treliças planas de madeira com ligações formadas com dois parafusos por nó. A formulação é fundamentada no Método da Flexibilidade, levando-se em consideração a influência do efeito semirrígido das ligações formadas por dois parafusos. Um exemplo de estrutura auxiliar de cobertura é apresentado e analisado pelo programa desenvolvido, evidenciando-se a importância da análise do comportamento semirrígido sobre as ligações.

    Resumo em Inglês:

    Trusses are structural systems commonly used in projects, being employed mainly in roof structures, present in most rural buildings. The design of trusses, as well as other structural systems, requires the determination of displacements, strains and stresses. However, the project is developed from an ideal model of calculation, considering free rotation between the elements of a connection. This paper presents a computer program for the analysis of bidimensional wooden trusses with connections formed with two screws per node. The formulation is based on the flexibility method, taking into account the influence of the effect of semi-rigid connections formed by two screws. An example of a structure is presented and analyzed by the program developed here, highlighting the importance of behavior analysis on semi-rigid connections.
  • Avaliação numérica do módulo de elasticidade longitudinal em peças roliças estruturais de madeira do gênero Eucalyptus Technical Papers

    Christoforo, André L.; Panzera, Túlio H.; Batista, Fabiano B.; Borges, Paulo H. R.; Lahr, Francisco A. R.

    Resumo em Português:

    Atualmente, os documentos normativos que tratam da determinação das propriedades de rigidez e resistência para elementos estruturais roliços de madeira, não levam em consideração em seus cálculos e modelos matemáticos a influência das irregularidades existentes na geometria dessas peças. Este trabalho tem como objetivo determinar o efetivo valor do módulo de elasticidade longitudinal para peças estruturais roliças de madeira do gênero Eucalyptus citriodora, por intermédio de uma técnica de otimização aliada ao Método da Análise Inversa, ao Método dos Elementos Finitos e ao Método dos Mínimos Quadrados.

    Resumo em Inglês:

    Currently, the standards that deal with the determination of the properties of rigidity and strength for structural round timber elements do not take in consideration in their calculations and mathematical models the influence of the existing irregularities in the geometry of these elements. This study has as objective to determine the effective value of the modulus of longitudinal elasticity for structural round timber pieces of the Eucalyptus citriodora genus by a technique of optimization allied to the Inverse Analysis Method, to the Finite Element Method and the Least Square Method.
  • Modelo matemático para estimativa da deterioração de postes de madeira em contato com o solo usados em áreas rurais Technical Papers

    Molina, Julio C.; Calil Júnior, Carlito; Freitas, Roberto R. de

    Resumo em Português:

    No Estado de São Paulo, principalmente em áreas rurais, é notável a utilização de postes roliços de madeira para diversas finalidades. Neste contexto, observa-se que a madeira, em contato com o solo, deteriora-se mais rapidamente, e essa deterioração está geralmente associada aos fatores ambientais e, principalmente, à presença de insetos e fungos. Com o auxílio de modelos matemáticos, pode ser prevista a vida útil das estruturas de madeira pela obtenção de "índices climáticos", que indicam comparativamente, entre as regiões estudadas, quais possuem maiores e menores propensões ao ataque de fungos e insetos. Neste trabalho, utilizando dados climatológicos de várias cidades do Estado de São Paulo, foi obtido um modelo matemático simplificado de agressividade à madeira em contato com o solo.

    Resumo em Inglês:

    In São Paulo State, mainly in rural areas, the utilization of wooden poles is observed for different purposes. In this context, wood in contact with the ground presents faster deterioration, which is generally associated to environmental factors and, especially to the presence of fungi and insects. With the use of mathematical models, the useful life of wooden structures can be predicted by obtaining "climatic indexes" to indicate, comparatively among the areas studied, which have more or less tendency to fungi and insects attacks. In this work, by using climatological data of several cities at São Paulo State, a simplified mathematical model was obtained to measure the aggressiveness of the wood in contact with the soil.
  • Controle automático do fluxo de água na etapa de limpeza em unidades de beneficiamento de tomate de mesa Ciência E Tecnologia Pós-Colheita

    Ferreira, Marcos D.; Benicio, Rafael P.; Umezu, Cláudio K.

    Resumo em Português:

    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.

    Resumo em Inglês:

    Water is a natural resource becoming scarce in many regions. Cleaning fruits and vegetables, generally demands high water consumption. A fresh market tomato packing-line is composed of: receiving, cleaning, sorting, classifying and packing. Normally, the receiving process for tomatoes in a packing line happens in a constant flow, however often interruptions of operators cause loss of water, energy and also fruits cleaning efficiency. The main goal of this study was to develop an automation system for cleaning fruits, with a rational water use. For evaluating cleaning efficiency it was developed a methodology using a turbidimiter. The results showed that the cleaning efficiency index was statistically similar between the two systems; however, water consumption for the automated system was four times lower than the traditional system, suggesting a potential for commercial application on this system.
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