The use of fluidized-bed bioreactors in waste and drinking water treatment has several advantages, the most significant of which is the specific removal rate, which is an order of magnitude higher than that of equivalent activated sludge processes. In this paper, the usual concept of nitrification-denitrification in separated units is replaced by a new concept in which the two processes are performed together in a single high-performance fluidized-bed. Based on the former nitrifying reactor, new equipment was designed. This reactor contained a fluidized bed with separated aerobic and anoxic sections for nitrification and denitri fication respectively. This was accomplished by the use of different-diameter sand as carrier material and appropriate reactor shape, recirculation, feed and aeration conditions. The reactor (20 L fluidized-bed volume) was operated for 3 months. It was fed with synthetic waste water (50 L/h) containing 25-40 mg NH₄ ⁺-N/L. Propionic acid and ethanol in a 1:4 ratio were used as the carbon source (2.3 g C/L) for deni trification, fed in at different points of the reactor. Ammonium removal reached 50%, while denitrification was 75%. The total nitrogen removal rate was 0.8-1.2 kg N/m ³.d. A new simple hydrostatic pressure method was used to monitor biofilm thickness in the fluidized bed. During the experiments the oxidation-reduc tion potential (ORP) was tested as a tool to monitor reactor performance; its use for the control of the process was found to be limited.

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.

Incluye gráficos, tablas e imágenes. | Los suelos son la base de la agricultura y el medio en que crecen casi todas las plantas destinada a la producción de alimentos. La productividad de un suelo no solo va depender de los contenidos nutricionales, sino también de las propiedades físicas del suelo ya que el desarrollo aéreo dependerá del desarrollo de la raíz que necesita un balance entre la humedad y la aireación del suelo. Se trabajó con un diseño irrestrictamente al azar (DIA) en arreglo factorial (4 usos del suelo x 2 profundidades de muestreo, 0-20 cm y de 20-40 cm de profundidad en cada uno de los sistemas) y 5 repeticiones, para un total de 40 unidades experimentales en cada muestreo; donde se realizó el método por las Columnas de Chapingo para medir la capacidad de agua del perfil y se midieron las siguientes variables: Humedad gravimétrica a capacidad de campo Hwcc y con esa variable se sacó la humedad gravimétrica a punto de marchitez permanente Hwpmp (0,74*Hw-5), la Humedad volumétrica a capacidad de campo Hvcc (Da* Hwcc), y la lámina de agua. Para medir la capacidad de aire en el perfil se determinó la porosidad total del suelo Pt (1-Da/Dr x 100), macroporosidad (Pt-microporosidad que es equivalente a la Hvcc). Se realizó textura por el método de Bouyoucos y fue medida la densidad aparente. Con el Software estadístico Infostat, se realizó análisis de variancia y prueba de comparación de medias por el método de diferencia mínima significativa LSD Fisher con nivel de significancia del 5%. Analizando los resultados obtenidos se demostró que, entre los sistemas analizados, la profundidad y la interacción no se presentó diferencias entre las láminas de agua aprovechable, sin embargo, el sistema agroforestal (SAF) de café presentó una mayor humedad gravimétrica y volumétrica a CC, se presentaron diferencias en la porosidad total del suelo que fue mayor en el SAF de café como en plátano, a diferencia de Guanábana y Cítricos que fueron menores. | Soils are the basis of agriculture and the environment in which almost all plants used for food production grow. The productivity of a soil not only depends on the nutritional contents, but also on the physical properties of the soil and the aerial development dependent on the development of the root that requires a balance between humidity and soil aeration; The following research was carried out with the objective of evaluating the impact of different land uses (banana, soursop, coffee and citrus), established in the Barcelona farm of the University of Los Llanos, on the air and water capacity of the soil through of a soil profile. We worked with an unrestricted random design (DIA) in factorial arrangement (4 land uses x 2 sampling depths, 0-20 cm and 20-40 cm depth in each of the systems) and 5 repetitions, for a total of 40 experimental units in each sampling; where the method was carried out by the Chapingo Columns to measure the water capacity of the profile and the following variables were measured: Gravimetric humidity at field capacity Hwcc and with this variable the gravimetric humidity at permanent wilting point Hwpmp (0, 4 * Hw-5), the volumetric humidity at field capacity Hvcc (Da * Hwcc), and the water sheet. To measure the air capacity in the profile, the total porosity of the soil Pt (1Da / Dr x 100), macroporosity (Pt-microporosity that is equivalent to the Hvcc) was determined. Texture was made by the Bouyoucos method and Bulk density was measured. With the Infostat Statistical Software, analysis of variance and mean comparison test were performed using the LSD Fisher least significant difference method with a significance level of 5%. Analyzing the results obtained, it was shown that between the analyzed systems, depth and interaction there is no difference between the usable water sheet, where in the coffee agroforestry system (SAF) it presented higher gravimetric and volumetric humidity at CC, differences were presented in the total porosity of the soil that was higher in the SAF of coffee and banana, unlike Soursop and Citrus that were lower. | Introducción. -- Justificación. -- Planteamiento del problema. -- Objetivos. -- General. -- Específicos. -- Marco Teórico. -- La estructura del suelo. -- Textura. -- Densidad aparente. -- Porosidad. -- Microporosidad o Porosidad textural. -- Macroporosidad o Porosidad estructural. -- Contenido de humedad del suelo. -- Capacidad de Campo (CC) . -- Punto de marchites permanente (PMP) . -- Lámina de agua aprovechable (LAA) . -- Metodología. -- Ubicación. -- Diseño experimental. -- Variables analizadas. -- Medición de la capacidad de agua en el perfil. -- Medición de la capacidad de aire en el perfil. -- Análisis estadísticos. -- Resultados Y Discusión. -- Efecto de los cultivos en el almacenamiento de agua en un perfil de suelo (040cm:0-20cm y20-40cm) . -- Efecto en la Humedad gravimétrica del suelo a capacidad de campo (Hwcc) y a punto de marchitez permanente (Hwpmp) . -- Humedad volumétrica del suelo a capacidad de campo Hv a CC y a PMP . -- Densidad aparente del suelo. -- Lámina de agua a CC, PMP y agua aprovechable (mm) . -- Efecto de los cultivos en la porosidad en un perfil de suelo (0-40 cm: 0-20 cm y 20-40 cm) . -- Efecto de la Porosidad total en el perfil del suelo de los sistemas productivos. -- Macroporosidad. -- Microporosidad. -- Identificación de los sistemas con mayor capacidad de agua y aire en el perfil (0-40 cm: 0-20 cm y 20-40 cm), y prácticas de manejo. -- Conclusiones. -- Referencias. -- Anexos. -- Análisis de las variables por el método LSD FISHER, análisis de interacciones entre cultivos, profundidad; datos entre las comparaciones a través de la media entre cultivos y profundidad. -- | Pregrado | Ingeniero(a) Agrónomo(a) | Ingeniería Agronómica

En este proyecto se presenta el diseño, construcción y operación de un dispositivo portátil para la remoción simultánea de sólidos y nitrógeno amoniacal de aguas del humedal Córdoba, y que posibilita el incremento del oxígeno disuelto mediante aireación por gravedad. El dispositivo está diseñado a escala teniendo en cuenta las condiciones para su puesta en marcha in situ en el espejo de agua del humedal Córdoba. Para ello, hace uso de energía fotovoltaica e incorpora un sistema de control de colmatación de filtros y obstrucción de manguera, con la finalidad de que presente un funcionamiento autónomo. Se consideraron pérdidas de energía, dimensiones de los materiales filtrantes, espesor de lechos filtrantes, consumo eléctrico, peso, y parámetros críticos para un sistema de tratamiento de aguas controlado electrónicamente. | Bioingeniero | Pregrado | This project presents the design, construction and operation of a portable device for the simultaneous removal of solids and ammoniacal nitrogen from the wetlands of the Córdoba wetland, which allows the increase of dissolved oxygen by means of gravity aeration. The device is designed to scale taking into account the conditions for its implementation in situ in the water mirror of the wetland Córdoba. To do this, it uses photovoltaic energy and incorporates a control system for filter clogging and hose clogging, in order to present an autonomous operation. Energy losses, dimensions of filter materials, filter bed thickness, electrical consumption, weight, and critical parameters for an electronically controlled water treatment system were considered