RESUMO
This paper presents the findings from a series of computational fluid dynamics simulations to estimate the effect of scale and Froude number on hydraulic performance and effluent pollutant fraction of scaled waste stabilization ponds designed using Froude similarity. Prior to its application, the model was verified by comparing the computational and experimental results of a model scaled pond, showing good agreement and confirming that the model accurately reproduces the hydrodynamics and tracer transport processes. Our results showed that the scale and the interaction between scale and Froude number has an effect on the hydraulics of ponds. At 1:5 scale, the increase of scale increased short-circuiting and decreased mixing. Furthermore, at 1:10 scale, the increase of scale decreased the effluent pollutant fraction. Since the Reynolds effect cannot be ignored, a ratio of Reynolds and Froude numbers was suggested to predict the effluent pollutant fraction for flows with different Reynolds numbers.
Assuntos
Modelos Teóricos , Lagoas , Eliminação de Resíduos Líquidos/métodos , HidrodinâmicaRESUMO
A escassez de dados pluviográficos na região do Pantanal fez com que muitos autores utilizassem equações de regressão obtidas em outras regiões do Brasil para calcular o Fator R da Equação Universal de Perda de Solo (USLE). O presente estudo define equações para a previsão da erosividade em região do bioma Pantanal, correlacionando a erosividade das chuvas calculada pelo índice EI30 e o coeficiente de chuva (Rc). A equação desenvolvida, do tipo potencial, apresenta consistência e correlação significativa com os dados observados, obtendo valor de coeficiente de determinação de 97%. Portanto, a equação de erosividade proposta pode ser utilizada para estimativa do fator R da USLE a partir dos dados mensais e anuais de precipitação da região e de outras regiões com características climáticas semelhantes.
The scarcity of pluviograph data in the Pantanal zone forced many researchers to use regression equations obtained in others regions of Brazil to calculate the R factor of Universal Soil Loss Equation (USLE). This study defines a model to predict the erosivity of the Pantanal Biome correlating the calculated rainfall erosivity index EI30 and the rainfall coefficient (Rc). The model showed a significant correlation with the observed data, yielding coefficient of determination of 97%. Therefore, the rainfall erosivity model proposed can be used to estimate the R Factor of USLE data from monthly and annual precipitation for the region and other regions with similar climatic characteristics.
RESUMO
A plataforma em Excel QUAL-UFMG é uma ferramenta de fácil utilização e grande aplicabilidade na modelagem da qualidade da água de rios. Para uma melhor integração do modelo com o gerenciamento de recursos hídricos, o objetivo do trabalho foi incorporar às planilhas de simulação algumas equações para determinação de vazão de diluição e cobrança pelo lançamento de efluentes. Foram simulados cenários hipotéticos de qualidade da água para estimar a capacidade de autodepuração e diluição de efluentes em um estudo de caso no Rio Taquarizinho. O modelo foi capaz de estimar as vazões de diluição requeridas pelos lançamentos e contabilizar os custos dos mesmos variando-se as vazões de referência, enquadramento e carga orgânica lançada no rio. Concluiu-se que o Rio Taquarizinho possui uma elevada capacidade de autodepuração e que suas águas são capazes de suportar a instalação de empreendimentos de grande porte, como matadouros e curtumes. .
The platform QUAL-UFMG on Excel is a tool simple to use with wide applicability to modeling the water quality of rivers. To better integrate the model with the management of water resources, the aim of this study was to incorporate in the simulation spreadsheets some equations for determination of dilution and recovery by the effluent discharge. Hypothetical water quality scenarios were simulated to estimate the capacity of self-depuration and dilution of effluent in a case study in Taquarizinho River. The model was able to estimate the flows required by dilution effluents and account for costs in varying the reference flows, class of water and organic load released into the river. It was concluded that Rio Taquarizinho has a high capacity for self-depuration, and that its waters are capable of supporting the installation of large-scale enterprises such as slaughterhouses and tanneries.