Impact of pervious pavement in urban areas on catchment basin recovery / Impacto da utilização de pavimentação permeável em áreas urbanas na recuperação de bacias hidrográficas

Urbanization and disorderly occupation of urban areas have created several environmental problems, such as floods. Among the main causes of these problems is soil sealing associated with urban sprawl. Impervious surfaces provide less precipitation to recharge catchment basins by diverting water that should be restored in that region to other basins. This study compares two existing paving systems: concrete pavers with permeable joints and porous concrete pavers. Our objective was to learn which system better promotes the recovery of catchment basins and, consequently, mitigate problems caused by increasing surface runoff in urban areas. In order to reach the results, precipitations were simulated using lysimeters and a rainfall simulation infiltrometer at rainfall rates of 45, 60, and 90 mm h-1. The analyzed paving systems represented characteristics of public sidewalks. This experiment indicates that porous concrete pavers (99.86%) and concrete pavers (99.59%) present mean infiltration similar to that of grass cover (100%) and thereby can promote water infiltration into soil and the recovery of catchment basins in urban areas.

A urbanização e a ocupação desordenada das cidades criaram diversos problemas ambientais, como as inundações. Entre as causas destas ocorrências está, principalmente, a impermeabilização dos solos nas cidades, que ocorre pela interferência e necessidade do homem em utilizar mais espaço. As superfícies impermeabilizadas acabam proporcionando uma menor recarga das bacias hidrográficas, transferindo para outras bacias a quantidade de água que deveria ser reposta naquela região, desta forma prejudicam a recuperação das bacias onde ocorrem as percolações. O presente estudo faz um comparativo entre duas tecnologias existentes no mercado comercialmente conhecidos como paver e o piso drenante, e aponta qual destas pode auxiliar na recuperação das bacias hidrográficas e, consequentemente, reduzir os problemas causados pelo aumento do escoamento superficial nas regiões urbanas. Para chegar ao resultado foram simuladas precipitações utilizando um infiltrômetro de aspersão em intensidades correspondentes a 45, 60 e 90 mm h-1, e lisímetros onde as coberturas correspondem às características de passeios públicos utilizando as tecnologias a serem analisadas como cobertura de solo. Este experimento apontou que as peças de concreto permeável (piso drenante) (99,86%) e as peças de concreto com juntas alargadas (paver) (99,59%) apresenta valores médios da taxa de percolação (Figura 3D) assemelhadaà cobertura de grama (100%) e desta forma podem ser utilizadas como tecnologias para infiltração deágua no solo auxiliando na recuperação das bacias hidrográficas das zonas urbanas.

Impact of pervious pavement in urban areas on catchment basin recovery / Impacto da utilização de pavimentação permeável em áreas urbanas na recuperação de bacias hidrográficas

Urbanization and disorderly occupation of urban areas have created several environmental problems, such as floods. Among the main causes of these problems is soil sealing associated with urban sprawl. Impervious surfaces provide less precipitation to recharge catchment basins by diverting water that should be restored in that region to other basins. This study compares two existing paving systems: concrete pavers with permeable joints and porous concrete pavers. Our objective was to learn which system better promotes the recovery of catchment basins and, consequently, mitigate problems caused by increasing surface runoff in urban areas. In order to reach the results, precipitations were simulated using lysimeters and a rainfall simulation infiltrometer at rainfall rates of 45, 60, and 90 mm h-1. The analyzed paving systems represented characteristics of public sidewalks. This experiment indicates that porous concrete pavers (99.86%) and concrete pavers (99.59%) present mean infiltration similar to that of grass cover (100%) and thereby can promote water infiltration into soil and the recovery of catchment basins in urban areas.(AU)

A urbanização e a ocupação desordenada das cidades criaram diversos problemas ambientais, como as inundações. Entre as causas destas ocorrências está, principalmente, a impermeabilização dos solos nas cidades, que ocorre pela interferência e necessidade do homem em utilizar mais espaço. As superfícies impermeabilizadas acabam proporcionando uma menor recarga das bacias hidrográficas, transferindo para outras bacias a quantidade de água que deveria ser reposta naquela região, desta forma prejudicam a recuperação das bacias onde ocorrem as percolações. O presente estudo faz um comparativo entre duas tecnologias existentes no mercado comercialmente conhecidos como paver e o piso drenante, e aponta qual destas pode auxiliar na recuperação das bacias hidrográficas e, consequentemente, reduzir os problemas causados pelo aumento do escoamento superficial nas regiões urbanas. Para chegar ao resultado foram simuladas precipitações utilizando um infiltrômetro de aspersão em intensidades correspondentes a 45, 60 e 90 mm h-1, e lisímetros onde as coberturas correspondem às características de passeios públicos utilizando as tecnologias a serem analisadas como cobertura de solo. Este experimento apontou que as peças de concreto permeável (piso drenante) (99,86%) e as peças de concreto com juntas alargadas (paver) (99,59%) apresenta valores médios da taxa de percolação (Figura 3D) assemelhadaà cobertura de grama (100%) e desta forma podem ser utilizadas como tecnologias para infiltração deágua no solo auxiliando na recuperação das bacias hidrográficas das zonas urbanas.(AU)

Uniformity microsprinkler irrigation system using statistical quality control

ABSTRACT: The objective of this study was to evaluate the use of statistical quality control tools in the analysis of the uniformity of a microsprinkler irrigation system. For the analysis of irrigation Christiansen uniformity coefficient (CUC) and the distribution uniformity coefficient (DU) were statistically analyzed by means of the Shewhart control charts and process capability index (Cp). For the experiment 25 tests were carried out with a single micro sprinkler and subsequently seven different spacing between micro sprinklers were simulated. Control charts contributed to the diagnosis of the treatments to be under control and with satisfactory uniformity outcomes. Increase in process capability index was directly proportional to the average of CUC and DU.

RESUMO: O estudo objetivou avaliar o uso das ferramentas do controle estatístico de qualidade na análise da uniformidade de um sistema de irrigação por microaspersão. Para a análise da irrigação foram utilizados os coeficientes de uniformidade de Christiansen (CUC) e o coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD), e estes foram analisados estatisticamente através dos gráficos de controle de Shewhart e do índice de capacidade do processo (Cp). Para o experimento foram realizados 25 ensaios com um único microaspersor, sendo posteriormente simulados sete diferentes espaçamentos entre microaspersores. Os gráficos de controle contribuíram para o diagnóstico dos tratamentos sob controle e com resultados satisfatórios de uniformidade. O aumento do índice de capacidade do processo mostrou-se diretamente proporcional as médias dos valores de CUC e CUD.

Uniformity microsprinkler irrigation system using statistical quality control / Uniformidade da irrigação por microaspersão utilizando o controle estatístico de qualidade

The objective of this study was to evaluate the use of statistical quality control tools in the analysis of the uniformity of a microsprinkler irrigation system. For the analysis of irrigation Christiansen uniformity coefficient (CUC) and the distribution uniformity coefficient (DU) were statistically analyzed by means of the Shewhart control charts and process capability index (Cp). For the experiment 25 tests were carried out with a single micro sprinkler and subsequently seven different spacing between micro sprinklers were simulated. Control charts contributed to the diagnosis of the treatments to be under control and with satisfactory uniformity outcomes. Increase in process capability index was directly proportional to the average of CUC and DU.

O estudo objetivou avaliar o uso das ferramentas do controle estatístico de qualidade na análise da uniformidade de um sistema de irrigação por microaspersão. Para a análise da irrigação foram utilizados os coeficientes de uniformidade de Christiansen (CUC) e o coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD), e estes foram analisados estatisticamente através dos gráficos de controle de Shewhart e do índice de capacidade do processo (Cp). Para o experimento foram realizados 25 ensaios com um único microaspersor, sendo posteriormente simulados sete diferentes espaçamentos entre microaspersores. Os gráficos de controle contribuíram para o diagnóstico dos tratamentos sob controle e com resultados satisfatórios de uniformidade. O aumento do índice de capacidade do processo mostrou-se diretamente proporcional as médias dos valores de CUC e CUD.

Uniformity microsprinkler irrigation system using statistical quality control / Uniformidade da irrigação por microaspersão utilizando o controle estatístico de qualidade

The objective of this study was to evaluate the use of statistical quality control tools in the analysis of the uniformity of a microsprinkler irrigation system. For the analysis of irrigation Christiansen uniformity coefficient (CUC) and the distribution uniformity coefficient (DU) were statistically analyzed by means of the Shewhart control charts and process capability index (Cp). For the experiment 25 tests were carried out with a single micro sprinkler and subsequently seven different spacing between micro sprinklers were simulated. Control charts contributed to the diagnosis of the treatments to be under control and with satisfactory uniformity outcomes. Increase in process capability index was directly proportional to the average of CUC and DU.(AU)

O estudo objetivou avaliar o uso das ferramentas do controle estatístico de qualidade na análise da uniformidade de um sistema de irrigação por microaspersão. Para a análise da irrigação foram utilizados os coeficientes de uniformidade de Christiansen (CUC) e o coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD), e estes foram analisados estatisticamente através dos gráficos de controle de Shewhart e do índice de capacidade do processo (Cp). Para o experimento foram realizados 25 ensaios com um único microaspersor, sendo posteriormente simulados sete diferentes espaçamentos entre microaspersores. Os gráficos de controle contribuíram para o diagnóstico dos tratamentos sob controle e com resultados satisfatórios de uniformidade. O aumento do índice de capacidade do processo mostrou-se diretamente proporcional as médias dos valores de CUC e CUD.(AU)

Comparison between biodegradable polymers from cassava starch and glycerol as additives to biogas production / Comparação entre glicerol e polímero biodegradável a base de mandioca como aditivos na biodigestão anaeróbia

In this study, we compared cassava starch-based biodegradable polymers (PBMs) and glycerol (G) as additives used to increase biogas production from the co-digestion of swine wastewater (ARS). We chose to work with an inoculum comprising 40% (v/v) of the total volume of the reactor; this inoculum was obtained from a Canadian model digester for treating swine waste. In the anaerobic digestion process, batch reactors were used on a laboratory scale with a total volume of approximately 4 L and a working volume of 3.2 L. Three treatments were conducted to compare the efficiency of solid removal, the chemical oxygen demand (COD), and the production of biogas. The first treatment contained only swine waste; the second included the addition of glycerol at 1, 3, and 5% (w/v); and the third treatment included the addition of 1, 3, and 5% (w/v) of PBM residue in relation to the swine wastewater. From the results, it can be concluded that higher yields were obtained for the treatment with 3% PBM and 1% glycerol. Most treatments showed high removal rates of total solids and total volatile solids. Reductions lower than 70% were obtained only for treatments with PBM and glycerol at a ratio of 5%.

O presente trabalho tem por finalidade comparar o potencial aditivo no aumento da produção de biogás de polímeros biodegradáveis a base de fécula de mandioca (PBM) e do glicerol, já comumente empregado com essa finalidade, ambos em co-digestão com água residuária de suinocultura. Utilizou-se como matéria-prima para produção de biogás, água residual de suinocultura, material plástico biodegradável produzido a partir de fécula de mandioca e glicerina bruta proveniente do processo de produção de biodiesel. Optou-se por trabalhar com 40% (v/v) de inóculo do volume total do reator. Para a condução do processo de digestão anaeróbia empregaram-se reatores com alimentação batelada de escala laboratorial de volume total de aproximadamente 4 litros e volume útil de 3,2 litros. Foram realizados 3 tratamentos visando comparar a eficiência da remoção de sólidos, demanda química de oxigênio e produção de biogás. O primeiro tratamento conteve apenas resíduo de suíno, o segundo a adição de glicerol em percentuais de 1, 3 e 5% (m/v) no mesmo resíduo e o terceiro a adição de 1, 3 e 5% (m/v) do polímero biodegradável a base de fécula de mandioca ao resíduo suíno. A partir dos resultados pode-se concluir que as maiores produções foram obtidas no tratamento de 3% de PBM e 1% de glicerol. A maioria dos tratamentos apresentou elevadas taxas de remoção de sólidos totais e sólidos totais voláteis. Apen

Comparison between biodegradable polymers from cassava starch and glycerol as additives to biogas production / Comparação entre glicerol e polímero biodegradável a base de mandioca como aditivos na biodigestão anaeróbia

In this study, we compared cassava starch-based biodegradable polymers (PBMs) and glycerol (G) as additives used to increase biogas production from the co-digestion of swine wastewater (ARS). We chose to work with an inoculum comprising 40% (v/v) of the total volume of the reactor; this inoculum was obtained from a Canadian model digester for treating swine waste. In the anaerobic digestion process, batch reactors were used on a laboratory scale with a total volume of approximately 4 L and a working volume of 3.2 L. Three treatments were conducted to compare the efficiency of solid removal, the chemical oxygen demand (COD), and the production of biogas. The first treatment contained only swine waste; the second included the addition of glycerol at 1, 3, and 5% (w/v); and the third treatment included the addition of 1, 3, and 5% (w/v) of PBM residue in relation to the swine wastewater. From the results, it can be concluded that higher yields were obtained for the treatment with 3% PBM and 1% glycerol. Most treatments showed high removal rates of total solids and total volatile solids. Reductions lower than 70% were obtained only for treatments with PBM and glycerol at a ratio of 5%.

O presente trabalho tem por finalidade comparar o potencial aditivo no aumento da produção de biogás de polímeros biodegradáveis a base de fécula de mandioca (PBM) e do glicerol, já comumente empregado com essa finalidade, ambos em co-digestão com água residuária de suinocultura. Utilizou-se como matéria-prima para produção de biogás, água residual de suinocultura, material plástico biodegradável produzido a partir de fécula de mandioca e glicerina bruta proveniente do processo de produção de biodiesel. Optou-se por trabalhar com 40% (v/v) de inóculo do volume total do reator. Para a condução do processo de digestão anaeróbia empregaram-se reatores com alimentação batelada de escala laboratorial de volume total de aproximadamente 4 litros e volume útil de 3,2 litros. Foram realizados 3 tratamentos visando comparar a eficiência da remoção de sólidos, demanda química de oxigênio e produção de biogás. O primeiro tratamento conteve apenas resíduo de suíno, o segundo a adição de glicerol em percentuais de 1, 3 e 5% (m/v) no mesmo resíduo e o terceiro a adição de 1, 3 e 5% (m/v) do polímero biodegradável a base de fécula de mandioca ao resíduo suíno. A partir dos resultados pode-se concluir que as maiores produções foram obtidas no tratamento de 3% de PBM e 1% de glicerol. A maioria dos tratamentos apresentou elevadas taxas de remoção de sólidos totais e sólidos totais voláteis. Apen