Na confecção deste trabalho se utilizou a metodologia de superfície de resposta para otimizar o efeito do número de Reynolds, tempo de floculação e concentração de hipoclorito de sódio sobre a oxidação/floculação do ferro presente em águas subterrâneas em um sistema de aeração com autoaspiração de ar. O sistema se compunha de um vaso tipo Venturi, acoplado a um tubo de mistura para promover a oxigenação da água através da sucção do ar atmosférico. O mapeamento hidrodinâmico permitiu verificar as condições de operação no qual o sistema apresentou melhor eficiência de sucção de ar e menor consumo de energia, além de compará-las com as melhores condições a campo. Os resultados observados demonstraram que foi possível a remoção de 98,7% do ferro presente (residual ferro de 0,06 mg L-1) quando o sistema operou com número de Reynolds no estrangulamento do Venturi de 5,39 x 10(4), concentrações de hipoclorito de sódio de 38,4 mg L-1 e tempo de floculação 30 min. A metodologia de superfície de resposta foi satisfatória e permitiu otimizar as variáveis operacionais citadas. | In this study the response surface methodology was used to optimize the effect of Reynolds number, flocculation time and sodium hypochlorite concentration on the iron oxidation/flocculation present in groundwaters in an aeration system with air auto-aspiration. This system was composed of a recipient type Venturi coupled to a mixture tube to promote the oxygenation of the water through the suction of the atmospheric air. The hydrodynamic mapping allowed the verification of the operation conditions in which the system presented the best air suction efficiency and energy consumption, and the comparison of the best field conditions. The observed results demonstrated that it was possible to remove 98.7% of present iron (residual iron of 0.06 mg L-1) when the system operated with Reynolds number of 5.39 x 10(4), sodium hypochlorite concentrations of 38.4 mg L-1 and flocculation time of 30 min. The response surface methodology was satisfactory and allowed for the optimization of the mentioned operational variables.

Um experimento foi instalado no Laboratório de Hidráulica da ESALQ-USP em Piracicaba, São Paulo, Brasil, como objetivo de desenvolver e testar um sistema de aeração de água de baixo custo. O sistema proposto foi constituído de tubos de PVC rígido de 20 e 25 rnrn de diâmetros encontrados facilmente em casa que comercializam materiais hidráulico. Avaliou-se uma unidade constituída por cínco linhas de 25 mm de díâmetro sendo nelas, inseridos 25 tubos de 20 mm com extremidades submersas à profundidade de 0,30 m. Verificou-se que: a) a vazão de ar incorporado na água pelo sistema aumentou diretamente com o aumento da vazão motriz até um ponto máximo. Houve a partir daí, redução gradativa da primeira, até o sistema não mais funcionar; b) os valores médios da porcentagem de ar incorporado na água e rendimento em função da vazão motriz nos testes com um tubo foram de 5,14% e 5,49% respectivamente, enquanto que no sistema, estes valores foram de 4,58% e 4,95%; c) as vazões de ar incorporado na água em função das vazões motrizes em ambos testes apresentaram melhor ajustes à funções quadráticas; d) o sistema atendeu aos objetivos propostos e pode ser recomendado para aeração de reservatórios de água nas condições analisadas.

A piscicultura explorada conjuntamente com a avicultura, suinocultura e ate mesmo com a orizicultura irrigada por inundacao, teve grande avanco nas ultimas decadas. A agua utilizada nesta atividade deve conter niveis de oxigenio dissolvidos compativeis com as exigencias de cada especie de peixe. A oxigenacao nos reservatorios da-se naturalmente pela acao do vento porem, quando isto nao e suficiente, ha necessidade de estruturas artificiais. Visando avaliar o desempenho de injetores Venturi trabalhando com a agua como fluido motriz e o ar como fluido succionado sob condicoes de descarga submersa, instalou-se um experimento no Laboratorio de Hidraulica da ESALQ-USP, constituido por uma unidade tipo Irrigacao por Gotejamento", composta por quatro linhas em PVC de 20 mm que foram submersas a 0,30 m. Em cada linha perfurou-se onze orificios de 2 mm e, espacados de 1,0 m. Acoplou-se um injetor Venturi com diametro de entrada de 10 mm de diametro do bocal na camada de mistura de 7,1 mm, com diametro da tubulacao de succao de 16,1 mm com abertura livre a atmosfera. Trabalhou-se com as pressoes de servicos de 49 ate 270 KPa, com incremento de 24,5 KPa. Avaliou-se vazoes succionadas de ar e percentagem de ar incorporada na agua, perdas de carga e rendimentos para cada pressao de servico. Definiu-se equacoes representativas entre estas variaveis e diferencas de pressoes entre pontos a montante e jusanto do injetor. A maior vazao do ar succionada foi de 0,097 l/s (18,6% da vazao motriz) e o rendimento medio foi de 7,25% com limites variando entre 5,72 e 9,58%. O injetor foi mais eficiente para a maior pressao de servico estudada (269,7 KPa), onde se teve maior rendimento e percentagem de ar incorporada a agua, com desempenho satisfatorio neste tipo de operacao.

Um experimento construido por uma unidade tipo "Irrigacao por gotejamento" com linhas laterais submersas e um injetor tipo Venturi foi instalado no Laboratorio de Hidraulica da ESALQ-USP visando avaliar a variabilidade na distribuicao de ar na agua trabalhando nas pressoes de servico variando de 49,03 kPa ate 181,41 kPa. Avaliou-se os volumes e as porcentagens de ar incorporada na agua e distribuidos ao longo das linhas laterais, as perdas de carga e os rendimentos. Houve alta variabilidade entre as quantidades de ar distribuidas nos primeiros emissores em relacao aqueles posiconados mais afastados. O porcentual medio de ar distribuido nos primeiros emissores correspondeu a 30,03% do total succionado. Nos segundos e terceiros emissores esse quantitativo decresceu para 7,47% e 2,59%, respectivamente. Houve um aumento no volume de ar incorporado na agua e da uniformidade de distribuicao desse ar com o aumento das pressoes de servico.

Instalou-se um experimento no Laboratório de Hidráulica da ESALQ-USP visando avaliar a eficiência e a distribuição de ar na água num sistema constituído por uma unidade tipo “irrigação por gotejamento” com linhas laterais e emissores submersos. Utilizou-se um injetor tipo Venturi como instrumento captador do ar atmosférico e incorporador na água. Avaliou-se duas formas de instalação de entrada de água e ar nas laterais do sistema, trabalhando com pressões de serviço variando de 49,03 kPa até 181,41 kPa. Analisou-se os volumes e as porcentagens de ar incorporadas na água e sua distribuição ao longo das linhas laterais. Observou-se em ambas instalação, alta variabilidade nas quantidades de ar distribuídas nos primeiros emissores em relação àqueles posicionados mais afastados. Houve porém, melhoria na distribuição na segunda forma de instalação quando as pressões de serviço do sistema foram aumentadas. Dado ao baixo custo de aquisição, custo operacional e eficiência na aeração do sistema avaliado, ele pode ser recomendado por atender aos objetivos propostos.