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Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2021-07-06T11:31:56Z No. of bitstreams: 2 Vinícius_Oliveira2021.pdf: 1970900 bytes, checksum: 8d6342641a6534b13329bc114327a1d8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2021-07-06T11:31:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Vinícius_Oliveira2021.pdf: 1970900 bytes, checksum: 8d6342641a6534b13329bc114327a1d8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2021-02-23 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Many studies indicate that the population in the world may have a large increase in a few years and, in addition, the demand for food also tends to increase. Moreover, the space for food production is close to a limit, with many areas already in degradation and no longer being able to supply this need. Therefore, an alternative to traditional production methods is necessary, such as precision agriculture, which aims to increase productivity by optimizing the use of resources and available space. However, it is necessary to collect data on all parameters that may interfere with productivity and, even more importantly, the best way to interpret this data to make decisions. The present work aims to evaluate several vegetation indexes, through harvest maps, for the delineation of management zones (ZMs), since productivity data is generally difficult to access among most small and medium producers. For this, ten vegetation indexes were selected for four different dates, referring to two soybean crops and two corn crops. Such crops have harvest records, which were converted into maps and used for comparison and validation of maps generated by vegetation indexes. The management zones were generated using the Fuzzy C-means algorithm, which performs similar data grouping according to a predetermined number of classes. For determination of the best procedure, the data were submitted to analysis of variance and fuzzy validation indexes. To determine the best delimitation between the ZMs of the vegetation indexes, the Kappa index was used. The results indicated a better grouping of the data in four classes, generating four ZMs. The comparison between the ZMs generated by productivity and the ZMs generated by vegetation index indicated good agreement for four classes (K = 0.64 to 0.70). It is expected, with this work, a contribution in the transformation process of agriculture in regards to making information easier to access and increasing anticipation in decision making. Muitos estudos indicam que a população no mundo pode ter um grande aumento em poucos anos e, junto a isso, a demanda por alimentos também tende a aumentar. Ademais, o espaço destinado à produção de alimentos se encontra perto de um limite, sendo que muitas áreas já encontram um desgaste e não podem mais suprir essa necessidade. Portanto, é necessária uma alternativa aos métodos tradicionais de produção, como a agricultura de precisão que visa aumentar a produtividade, por meio da otimização do uso de recursos e do espaço disponível. No entanto, é necessário coletar dados sobre todos os parâmetros que possam interferir na produtividade e, ainda mais importante, a melhor forma de interpretar esses dados para se tomar decisões. O presente trabalho tem como objetivo avaliar diversos índices de vegetação, por meio de mapas de colheita, para delineamento de unidades de gestão diferenciada (UGDs), visto que os dados de produtividade, geralmente, são de difícil acesso entre a maioria de pequenos e médios produtores. Para isso, foram selecionados dez índices de vegetação para quatro diferentes datas, referentes a duas safras de soja e duas safras de milho. Tais safras possuem registro de colheita, que foram convertidos em mapas e utilizados para comparação e validação dos mapas gerados por índices de vegetação. As unidades de gestão diferenciada foram geradas por meio do algoritmo Fuzzy C-means, que realiza um agrupamento dados semelhantes, de acordo com um número pré-determinado de classes. Para determinação do melhor agrupamento, os dados foram submetidos a análises de variância e índices de validação fuzzy. Para determinação da melhor delimitação entre as UGDs dos índices de vegetação, foi utilizado o índice Kappa. Os resultados indicaram um melhor agrupamento dos dados em quatro classes, gerando quatro UGDs. A comparação entre as UGDs geradas pela produtividade e as UGDs geradas por índice de vegetação indicou boa concordância para quatro classes (K = 0,64 a 0,70). Espera-se, com este trabalho, uma contribuição no processo de transformação da agricultura em relação à facilidade no acesso de informação e antecipação nas tomadas de decisão.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2021-12-08T19:40:50Z No. of bitstreams: 2 Giuvane_Conti2021.pdf: 2544844 bytes, checksum: 90a782adec1b94bf10dd80becb985403 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2021-12-08T19:40:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Giuvane_Conti2021.pdf: 2544844 bytes, checksum: 90a782adec1b94bf10dd80becb985403 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2021-02-19 Remote sensing has the ability to assist in the evolution of agricultural practices, providing periodic information about the state of a crop over a harvest, at different scales and for different segments. Applications in precision agriculture use remote sensing practices, such as vegetation indexes, from multispectral images, to measure physical and chemical parameters of plants, along their development cycle. Technological advances allowed the development of innovative services for the agricultural sector, based on the internet and hosted in the cloud. Therefore, the objective of this research was to develop a computational module that integrates and provides remote sensing data for the AgDataBox precision agriculture platform. The developed application allows the persistence of a new area (field), the search for raster images of orbital satellites, the selection vegetation indexes, as well as vectorizing and inserting images of interest in the AgDataBox platform. The proposed module was tested with data from the 2018/2019 corn crop (summer harvest), in a study area at Céu Azul, Paraná. Twelve vectors were generated from Sentinel-2 satellite images, using the normalized difference vegetation index (NDVI), enhanced vegetation index (EVI) and enhanced vegetation index (EVI-2) of 11/12/2018, 12/16/2018, 15/01/2019 and 25/01/2019 and persisted in the AgDataBox platform. In addition, vectors were persisted with variables of productivity, altitude, sand, silt, clay, mechanical resistance to soil penetration at depths of 0-0.1, 0-0.2, 0.1-0.2, and 0.2-2.3 m. After autocorrelation analysis between the variables, with productivity as the target variable, EVI-2 and altitude were selected as the variables that showed the best cross autocorrelation with the target variable. Management zones (MZs) were delineated in the AgDataBox-Map module, using the fuzzy c-means method, for two, three, and four classes using three sets of input variables: (i) EVI-2_NM, (ii) Altitude, and (iii) EVI 2_NM + Altitude. After analyzing the results, it was concluded that the best design used the variable EVI-2 in the design of three classes of MZs. All designs for two classes showed statistical differences between their classes, with the best performance being obtained with the altitude variable. All designs with four classes were discarded, as there was no statistically significant difference between their classes. O sensoriamento remoto tem a capacidade de auxiliar na evolução das práticas agrícolas, fornecendo informações periódicas sobre o estado de uma cultura ao longo de uma safra, em diferentes escalas e para diferentes segmentos. Aplicações em agricultura de precisão utilizam práticas de sensoriamento remoto, como os índices de vegetação, derivados de imagens multiespectrais, para mensurar parâmetros físicos e químicos das plantas, no decorrer do seu ciclo de desenvolvimento. Os avanços tecnológicos oportunizaram o desenvolvimento de serviços inovadores para o setor agrícola, baseados na internet e hospedados em nuvem. Sendo assim, o objetivo dessa pesquisa foi desenvolver uma aplicação computacional que integre e forneça dados de sensoriamento remoto para a plataforma de agricultura de precisão AgDataBox. A aplicação desenvolvida permite o cadastro de uma nova área (talhão), buscar imagens raster de satélites orbitais, selecionar índices de vegetação, vetorizar e inserir as imagens de interesse na plataforma AgDataBox. A aplicação proposta foi testada com dados da safra de milho de 2018/201 (safra verão), em uma área de estudo no município de Céu Azul, Paraná. Foram gerados 12 vetores a partir de imagens do satélite Sentinel-2, utilizando o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), índice de vegetação melhorado (EVI) e índice de vegetação melhorado 2 (EVI-2) dos dias 11/12/2018, 16/12/2018, 15/01/2019 e 25/01/2019 e inseridos na plataforma AgDataBox. Também foram inseridos vetores com variáveis de produtividade, altitude, areia, silte, argila, resistência mecânica a penetração do solo nas profundidades de 0-0,1 m, 0-0,2 m, 0,1-0,2 m e 0,2-0,3 m. Após a análise de autocorrelação entre as variáveis, tendo produtividade como variável alvo, foram selecionadas EVI2 e altitude como as variáveis que apresentaram melhor autocorrelação cruzada com a variável alvo. Foram delineadas zonas de manejo (ZMs) no módulo AgDataBox-Map, utilizando o método fuzzy c-means, para duas, três e quatro classes utilizando três conjuntos de variáveis de entrada: (i) EVI-2_NM, (ii) Altitude, e (iii) EVI 2_NM+Altitude. Após análise dos resultados, conclui-se que o melhor delineamento utilizou a variável EVI-2 no delineamento de três classes de ZMs. Todos os delineamentos para duas classes apresentaram diferença estatística entre suas classes, sendo o melhor desempenho obtido com a variável altitude. Todos os delineamentos com quatro classes foram descartados, pois não apresentaram diferença estatística significativa entre suas classes.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2021-06-11T11:38:02Z No. of bitstreams: 2 Juliane_Ruthes2021.pdf: 3919884 bytes, checksum: 1ce4b921a7e525ebf88511cf12376865 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2021-06-11T11:38:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Juliane_Ruthes2021.pdf: 3919884 bytes, checksum: 1ce4b921a7e525ebf88511cf12376865 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2021-02-08 Understanding the changes in land use that affect hydrological processes in river basins is of paramount importance for planning and managing the use of water resources, as well as for mitigating the impacts caused by large floods. The development of the city of Francisco Beltrão, around the Marrecas river, with the initial intention of using water resources, became a social problem due to recurrent floods. Thus, this study aimed to analyze the impacts of the adaptation of the basin's soil on the generation of runoff. For the development of this work, two land use scenarios were generated, one representing current use, and another based on land use capacity classes. From these scenarios, peak flows were simulated, using the HEC HMS software, in seven precipitation probabilities, 2, 5, 10, 25, 50, 100, and 200 years, and analyses of the influence of these scenarios on the generation of maximum flow rates were carried out. The specific maximum flows of the sub-basins for the scenario of current use and tolerable specific maximum flows were also determined. The results obtained by hydrological simulations showed that the current use of the soil causes higher peak flows when compared to a scenario of land use in agreement with its usage capacities. In addition, it was found that approximately 50% of the basin's soils are unsuitable or at the limit of land use capacity. Using the specific maximum flow to the ideal scenario as a reference for maximum water production in the Marrecas River watershed, it can be inferred that the current land use has generated higher flow than it would be ideal for all the return periods investigated. These results show the importance of adopting soil and water conservation measures, with the objective of reducing runoff and dampening peak flows, as well as containing flood events. It was possible to identify the sub-basins with the greatest potential for generating runoff and consequent increase in maximum flow rates in the Marrecas River basin. The results achieved contribute to the planning of land and water use in the rural area of the basin and serve as a reference in the designing of environmental public policies in the city. Compreender as alterações no uso do solo que afetam os processos hidrológicos em bacias hidrográficas é de grande relevância para o planejamento e gerenciamento do uso dos recursos hídricos, bem como, na mitigação dos impactos negativos ocasionados por grandes cheias. O desenvolvimento da cidade de Francisco Beltrão, em torno do rio Marrecas, com intuito inicial de aproveitamento dos recursos hídricos, tornou-se um problema social devido as recorrentes inundações observadas. Com isso, esse estudo teve como objetivo analisar os impactos da adequação do solo da bacia na geração de escoamento superficial. Para o desenvolvimento deste trabalho foram gerados dois cenários de uso do solo, sendo um representativo do uso atual e outro baseado nas classes de capacidade de uso da terra. A partir desses cenários foram simulados os picos de vazão, utilizando o programa HEC-HMS, em sete probabilidades de precipitação, 2, 5, 10, 25, 50, 100 e 200 anos e realizadas as análises da influência desses cenários sobre a geração de vazões máximas. Foram determinadas ainda, as vazões máximas específicas das sub bacias para o cenário do uso atual e vazões máximas específicas toleráveis. Os resultados obtidos pelas simulações hidrológicas, mostraram que o uso atual do solo provoca vazões máximas maiores quando comparado à um cenário de uso do solo em concordância com suas capacidades de uso. Além disso, verificou-se que aproximadamente 50% dos solos da bacia se encontram em inadequabilidade ou no limite da capacidade de uso da terra. Utilizando as vazões máximas específicas do cenário ideal como uma referência da máxima produção de escoamento superficial da bacia hidrográfica do rio Marrecas, pode-se inferir que o atual uso do solo tem gerado vazões mais elevadas do que o ideal, para todos os períodos de retorno estudados. Esses resultados evidenciam a importância da adoção de medidas de conservação do solo e da água, com o objetivo de reduzir o escoamento e amortecer as vazões máximas e conter os eventos de inundações. Foi possível a identificação das sub-bacias com maior potencial de geração de escoamento superficial e consequente incremento nas vazões máximas no exutório da bacia do rio Marrecas. Os resultados alcançados contribuem para o planejamento do uso do solo e água na área rural da bacia e serve de referência na elaboração das políticas públicas ambientais do município.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2020-10-05T12:36:44Z No. of bitstreams: 2 Diogo_Giomo2019.pdf: 10793110 bytes, checksum: c6b041c41cdd74b4b673ae538dad46bc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2020-10-05T12:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Diogo_Giomo2019.pdf: 10793110 bytes, checksum: c6b041c41cdd74b4b673ae538dad46bc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-12-12 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Nowadays, irrigation is essential for the development of various agricultural crops. In many regions of the world, where in the past it was not possible to produce food due to the lack of rain, today irrigation has changed this scenario, providing cultivation throughout the year. However, many farmers lack the technical knowledge to manage this practice. Therefore, they irrigate empirically and thus damage the soil, crops and waste water and electricity. In view of the scarcity of water, it is essential that its use be made in a conscious and improved way. Along these lines, many automated irrigation systems help farmers to optimize the use of water in agricultural practices. However, these systems have high costs and are not viable for small farmers. Therefore, this work aims to develop a low-cost automatic irrigation system, allowing irrigation without human intervention, as well as data collection through a mobile application. In view of this, the sensors were calibrated and afterwards, a prototype was developed with three soil moisture sensors (in different positions), solenoid valve, Raspberry microcontroller and cloud computing. Thus, automation, in addition to managing irrigation, also collected data and stored it in an online service, thus making this information available for viewing through a mobile application via the internet. Consequently, the system achieved the objective of controlling irrigation, maintaining the soil moisture suitable for the chosen crop, with a final cost of R$ 290.81. This work was carried out with the support of the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001. Atualmente a irrigação é fundamental para o desenvolvimento de várias culturas agrícolas. Em muitas regiões do mundo, onde antigamente não era possível produzir alimentos devido à falta de chuvas, hoje a irrigação alterou esse cenário, proporcionando o cultivo durante o ano todo. No entanto, muitos agricultores não possuem conhecimentos técnicos para o manejo dessa prática. Logo, irrigam de forma empírica e assim prejudicam o solo, as plantações e desperdiçam água e energia elétrica. Diante da escassez de água, torna-se essencial que seu uso seja feito de forma consciente e aprimorada. Nessa linha, muitos sistemas automatizados de irrigação auxiliam os agricultores a otimizar o uso da água nas práticas agrícolas. Porém, esses sistemas possuem custos elevados, não sendo viáveis para os pequenos agricultores. Sendo assim, esse trabalho visa desenvolver um sistema de irrigação automático de baixo custo, possibilitando a irrigação sem intervenção humana, assim como a coleta de dados através de um aplicativo móvel. Em vista disso, foi realizada a calibração dos sensores e após, foi desenvolvido um protótipo com três sensores de umidade do solo (em diferentes posições), válvula solenoide, microcontrolador Raspberry e computação em nuvem. Dessa forma, a automação, além de gerir a irrigação, também coletou dados e armazenou em um serviço online, assim, disponibilizando essas informações para visualização através de um aplicativo móvel via internet. Por consequência, o sistema atingiu o objetivo de controlar a irrigação, mantendo a umidade do solo adequada para a cultura escolhida, com um custo final de R$ 290,81. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2020-03-03T19:23:16Z No. of bitstreams: 2 Diane Aparecida Ostroski.pdf: 1931009 bytes, checksum: e43d0c41c7027b6c4e746b8355353e98 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2020-03-03T19:23:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Diane Aparecida Ostroski.pdf: 1931009 bytes, checksum: e43d0c41c7027b6c4e746b8355353e98 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-12-06 This trial aimed at contributing to understand irrigation as a relevant tool for the rural development of irrigating familiar famers in Salto do Lontra, southwestern Paraná, and emphasize organizational, institutional, social and economic issues driven by this technology. The first analysis identified the participation of institutional and organizational environments of the municipality in dissemination and strengthening of irrigation. Thus, interviews were carried out with representative people of organizations of this productive category, as well as with some representatives of the local public authorities. So, some quizzes were applied to 35 irrigating small farmers to fulfill this research, with qualitative and quantitative questions. The interviews were made discursively, explaining the actions and difficulties of the organizational and institutional environments which are pro-irrigating family farming. The questionnaire data were partially worked in this first stage of the study using the descriptive statistics of the presented data. The results showed that public policies, driven by the institutions, have corroborated the permanence of this economic and social agent in the farm. However, the representative organizations work individually, without synchronization regarding the category needs. On the other hand, there can be seen the universities that are contrary to the other studied organizations, which seemed to be solid disseminators of irrigation technology locally. Secondly, the analysis identified the best statistical method that could present a similarity pattern among the listed socioeconomic variables, aiming to explain the irrigation impact on familiar farm agriculture of this municipality. Multivariate analysis was used by the main component analysis and cluster analysis method. PCA reduced the number from 23 to 8 components, while CP1 was the only one that selected most of the relevant variables, making the other part of the analysis difficult. When the principal components of the studied cases were identified, the PCA technique was not effective because some relevant information was lost to the study. The Cluster Analysis technique showed satisfactory results, when grouping the variables into four groups with high similarities among themselves. By grouping the cases, three groups were obtained that defined the irrigating farmers’ profile in Salto do Lontra. Three profiles were obtained: technified, reasonably technified and poorly technified. The technified ones have the highest percentage of irrigated area, higher education level, age from 45 to 53 years old, higher investments in technology, as well as increased life quality and satisfaction with irrigation application. Este trabalho teve por objetivo contribuir para o entendimento da irrigação como ferramenta relevante para o desenvolvimento rural dos agricultores familiares irrigantes de Salto do Lontra, sudoeste paranaense, dando ênfase às questões organizacionais, institucionais, sociais e econômicas impulsionadas por esta tecnologia. Em uma primeira análise, buscouse identificar a participação dos ambientes institucional e organizacional do município na disseminação e fortalecimento da irrigação. Para tanto, realizaram-se entrevistas com representantes de organizações representativas dessa categoria produtiva bem como com representante do poder público local. Para complementar a investigação, foram aplicados questionários para 35 agricultores familiares irrigantes com perguntas qualitativas e quantitativas. As entrevistas foram trabalhadas de forma discursiva, explanando as ações e dificuldades dos ambientes organizacional e institucional em prol da agricultura familiar irrigante. Os dados do questionário foram trabalhados parcialmente nesta primeira etapa do estudo com a utilização da estatística descritiva dos dados apresentados. Os resultados demonstraram que as políticas públicas, impulsionadas pelas instituições, corroboram para a permanência desse agente econômico e social no campo. Porém, as organizações representativas trabalham de forma individualizada, sem sincronismo quanto às necessidades da categoria. Em caminho oposto às demais organizações estudadas estão as universidades, que se mostraram fortes disseminadoras da tecnologia de irrigação localmente. No segundo momento, a análise identificou o melhor método estatístico que apresentasse um padrão de similaridade entre as variáveis socioeconômicas elencadas, visando explicar o impacto da irrigação na agricultura familiar do município. Utilizou-se a análise multivariada, pelo método de análise de componentes principais e análise de agrupamentos. A ACP promoveu a redução de 23 para oito componentes. A CP1 foi a única que selecionou a maioria das variáveis relevantes, portanto, dificultou o restante da análise. Ao identificar as componentes principais dos casos estudados, a técnica da ACP não se mostrou eficaz, por apresentar perda de informações relevantes ao estudo. Quanto à técnica de Análise de Agrupamento, esta apresentou resultados satisfatórios, ao agrupar as variáveis em quatro grupos com similaridades elevadas entre si. Ao agrupar os casos, foram obtidos três grupos que definiram o perfil do agricultor que irriga em Salto do Lontra. Foram obtidos três perfis: tecnificados, razoavelmente tecnificados e pouco tecnificados. Os tecnificados detêm maior percentual de área irrigada, maior grau de escolaridade, idade entre 45 e 53 anos, maiores investimentos em tecnologia, bem como o aumento na qualidade de vida e satisfação com a utilização da irrigação.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2020-10-28T21:03:23Z No. of bitstreams: 2 Ricardo_Muller2019.pdf: 4327172 bytes, checksum: b31ef7b512e355cdc0d425cb1fcbab85 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2020-10-28T21:03:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Ricardo_Muller2019.pdf: 4327172 bytes, checksum: b31ef7b512e355cdc0d425cb1fcbab85 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-12-04 Energy sustainability is a strategic priority for many developed and developing countries, especially with investments in renewable energy. In this scenario, biogas has been standing out, as it promotes the growth and strengthening of the agricultural production chain. However, some biomasses, despite their potential for biogas production, require pretreatment, which is the process to convert more complex organic compounds into simpler organic compounds. This process can break the lignocellulosic structure of substrates such as corn straw, rice husks, grasses, poultry, cattle litter, among others, so that cellulose and hemicellulose can be degraded via anaerobic digestion. Thus, this work sought to solve a market challenge declared by CIBiogás, which is to enable the use of beef cattle bed (litter) as biomass for biogas production in anaerobic reactors. Therefore, this study aimed to enable the production of biogas from the dairy cattle (CB) litter using combined physical and alkaline chemical pretreatments. The CB was collected in a screening system from one of the CIBiogás Demonstration Units at Starmilk Farm. The samples were dried at 50 °C and part of it was ground using a knife mill to reduce its grain size and, consequently, the fiber length. Then, the CB was subjected to alkaline hydrolysis, in which the NaOH dose ranged from 2 to 7% and the exposure time was 24 h at room temperature. To characterize the pretreatment efficiency regarding fiber degradation and biogas production, the following parameters were evaluated: biogas production; methane content; lignin, cellulose and hemicellulose content; total carbon (C); macro and micro nutrients; chemical oxygen demand (COD); total solids (ST); volatile solids (SV); fixed solids (SF). Data analysis was performed using the following statistical methods: principal component analysis, ANOVA, and Tukey test. The treatment that received 3% NaOH (CBH3%) yielded the highest biogas production (771 mL.biogas / kg.SV) and demonstrated economic viability, with a Payback of 1.4 years. When the NaOH dose reached 7% there was a significant increase in lignin degradation (7.6%); however, doses above 3% NaOH showed unsatisfactory biogas production, ranging from 342 to 502 mL.biogas / kg.SV. It can be concluded from this work that the combined physical and chemical alkaline pretreatment with 3% of NaOH could be a viable option for full scale CB biogas production, meeting market needs. A sustentabilidade energética é prioridade estratégica de muitos países desenvolvidos e em desenvolvimento, principalmente com investimentos em energias renováveis. Neste cenário, o biogás tem se destacado, pois promove o crescimento e o fortalecimento da cadeia produtiva da agropecuária. Contudo, algumas biomassas, apesar do potencial de produção de biogás, necessitam de pré-tratamento, que tem por finalidade converter compostos orgânicos mais complexos em simples. Este processo pode quebrar a estrutura lignocelulósica de substratos como: palha de milho, casca de arroz, gramíneas, camas de avicultura, bovinocultura, entre outros, para que a celulose e a hemicelulose possam ser degradadas via digestão anaeróbia. Nesse sentido, este trabalho buscou resolver um desafio de mercado declarado pelo CIBiogás, que é viabilizar o uso da cama de bovinocultura como biomassa para produção de biogás em reatores anaeróbios. Portanto, este trabalho teve o objetivo de viabilizar a produção de biogás da cama de bovinocultura de leite (CB) por meio do pré-tratamento combinado, físico e químico alcalino. A CB foi coletada em um sistema de peneiramento de uma das unidades de demonstração do CIBiogás, a Fazenda Starmilk. As amostras foram secas a 50 °C e parte triturada em um moinho de facas, para reduzir sua granulometria e consequentemente o comprimento das fibras. Em seguida, a CB foi submetida a uma hidrólise alcalina, na qual a dose de NaOH variou de 2 a 7% e o tempo de exposição foi de 24 h, sob temperatura ambiente. Para caracterizar a eficiência do prétratamento quanto a degradação das fibras e na produção de biogás, foram avaliados os seguintes parâmetros: produção de biogás; teor de metano; teor de lignina, celulose e hemicelulose; carbono total (C); macro e micro nutrientes; demanda química de oxigênio (DQO); sólidos totais (ST); sólidos voláteis (SV) e sólidos fixos (SF). A análise dos dados foi realizada por meio dos métodos estatísticos de: análise de componentes principais, ANOVA e teste de Tukey. O tratamento que recebeu 3% de NaOH (CBH3%) obteve a maior produção de biogás (771 mL.biogás/kg.SV) e demonstrou viabilidade econômica, com um Payback de 1,4 anos. Quando a dose de NaOH chegou a 7% houve aumento significativo na degradação de lignina (7,6%); contudo, as doses acima de 3% de NaOH apresentaram produção de biogás insatisfatória, entre 342 e 502 mL.biogás/kg.SV. Pode-se concluir com este trabalho que o pré-tratamento combinado físico e químico alcalino com 3% de NaOH pode ser uma opção viável para a produção de biogás da CB em escala real, atendendo a uma necessidade de mercado.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2020-10-13T16:31:09Z No. of bitstreams: 2 Neiva_Rodrigues2019.pdf: 3566589 bytes, checksum: a878431f76bc3c99bad7ba5009bd946b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2020-10-13T16:31:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Neiva_Rodrigues2019.pdf: 3566589 bytes, checksum: a878431f76bc3c99bad7ba5009bd946b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-06-18 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Evapotranspiration (ETo) is the set of two processes: soil evaporation and water bodies and plants transpiration. The study of evapotranspiration is essential to determinate the water balance of a region and the application of methods for estimating losses by evapotranspiration is necessary for the water availability in several regions, such as the quantification of water deficiencies in agricultural crops. ETo can be determined by direct and indirect methods when there are data restrictions at the study site. Thus, this dissertation aimed to estimate the reference evapotranspiration in Paraná state using different methods, as well as to calibrate and evaluate the performance of the Hargreaves method (1985) (HargreavesSamani), in relation to the standard FAO Penman-Monteith method. Daily air temperature (maximum and minimum) and relative humidity (insolation and wind speed) data for 30-year evapotranspiration estimation (available from 1989 to 2018) were obtained from conventional weather stations at the National Institute of Meteorology (INMET) and Paraná Agronomic Institute (IAPAR). Gap filling was carried out of three stations; evapotranspiration was obtained by FAO 54 Penman-Monteith (1998), Makkink (1957), 1985 Hargreaves (Hargreaves-Samani), Priestley-Taylor (1972), FAO 24 Blaney-Criddle and Turc (1961) methods; the HargreavesSamani calibration was obtained by the Nonlinear Generalized Reduced Gradient (NRG) method and the data was validated through statistical analysis. The results indicate good applicability of alternative methods, and the Hargreaves-Samani equation significantly reduced errors after calibration. The analysis of daily evapotranspiration estimation data for the state of Paraná is indicated, and the adjustments of the alternative equations improve the performance of the results. Evapotranspiração (ETo) é o conjunto de dois processos: evaporação do solo, corpos hídricos e transpiração das plantas. O estudo da evapotranspiração é fundamental na determinação do balanço hídrico de uma região, de forma que a aplicação de métodos de estimativas de perdas por evapotranspiração é necessária para fins de disponibilidade hídrica em diversas regiões, como exemplo, a quantificação das deficiências hídricas de culturas agrícolas. A ET0 pode ser determinada por métodos diretos e indiretos, quando há restrições de dados no local de estudo. Assim, a presente Tese objetivou estimar a evapotranspiração de referência no estado do Paraná, por meio de diferentes métodos, assim como calibrar e avaliar o desempenho do método de Hargreaves (1985) (Hargreaves-Samani), em relação ao método padrão FAO Penman-Monteith. Os dados de temperatura do ar (máxima e mínima), umidade relativa do ar (insolação e velocidade do vento) diários, para estimativa da evapotranspiração de 30 anos (disponíveis de 1989 a 2018), foram obtidos de estações meteorológicas convencionais do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR). Foi realizado o preenchimento de falhas por média de três estações; a evapotranspiração foi obtida pelos métodos FAO 54 Penman-Monteith (1998), Makkink (1957), Hargreaves (1985) (Hargreaves-Samani), Priestley-Taylor (1972), FAO 24 Blaney-Criddle e Turc (1961); a calibração de Hargreaves-Samani foi obtida pelo método Gradiente Reduzido Generalizado (GRN) não-linear e a validação dos dados efetivou-se por meio de análises estatísticas. Os resultados indicam boa aplicabilidade dos métodos alternativos, sendo que a equação de Hargreaves-Samani reduziu significativamente os erros após calibração. A análise de dados diários de estimativa de evapotranspiração para o estado do Paraná é indicada, sendo que os ajustes das equações alternativas melhoram o desempenho dos resultados.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2019-05-13T14:41:15Z No. of bitstreams: 2 Soni_Haupenthal2019.pdf: 2915821 bytes, checksum: eafe37914d843620223af033e0685e6c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2019-05-13T14:41:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Soni_Haupenthal2019.pdf: 2915821 bytes, checksum: eafe37914d843620223af033e0685e6c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-02-18 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES In the context of energy security and climate change, the deployment of renewable energy sources is key. Access to electricity and water availability can be an obstacle to the development and improvement of the quality of life of certain regions. Therefore, photovoltaic pumping along with localized irrigation systems, brings a new scope for the generation of clean energy of low maintenance and accessible to remote places, replacing the combustion engines. On the other hand, the irrigation system allows greater productivity and development for areas with low rainfall. In this way, this work had the objective of evaluating the performance of a micro sprinkler irrigation system due to the use of an amorphous photovoltaic system without energy storage unit. The influence of the photovoltaic system of water pumping in the micro sprinkler irrigation system was evaluated by the distribution uniformity coefficients (DUC) and the Christiansen uniformity coefficient (CUC). The experiment was composed of two amorphous photovoltaic panels connected in parallel, connected directly to a submersible pump, located in a water tank, with the settling to an irrigation system composed of four micro speakers. The parameters of power generated by the system, global solar radiation, water volume, wind speed and direction, relative humidity, temperature and water metering by the collectors were measured. The experiment was conducted at the State University of the West of Paraná, UNIOESTE, Campus of Cascavel, for a total of four hours in relation to the photovoltaic part and pumping, from 10:00 am to 11:00 am, 11:05 am to 12:05 pm, 2:00 pm to 3:00 pm, and 3:05 pm to 4:05 pm and two spacing with respect to irrigation, varying the spacing between the micro sprinklers, 2.0 x 2.0 m and 2.0 x 1.6 m. Values were obtained for the average efficiency of the amorphous photovoltaic system of 4.107% and pumping of 0. 0.792%. A value of 59.66% for CUC and 58.86% for CUD was found in spacing 1, and in spacing 2 it was obtained for CUC, 68.85%, and CUD with 68.05%. Therefore, it was concluded that the best time to use the photovoltaic pumping system is from 11:05 am to 12:05 p.m., due to the higher panel efficiency of 4.57% and pumping of 1.12%, and one spacing of 2.0 x 1.6 m between microsprinklers, which obtained values greater than 68% in both coefficients of uniformity. This study was financed in part by the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de nível superior- Brasil (CAPES)- Finance Code 001. No contexto da segurança energética e mudanças climáticas, a implantação de fontes renováveis de energia é fundamental. O acesso à energia elétrica e disponibilidade de água, pode ser um entrave ao desenvolvimento e melhora na qualidade de vida de determinadas regiões. O bombeamento fotovoltaico e os sistemas de irrigação localizada trazem um novo âmbito para a geração de energia limpa de pouca manutenção e acessível para lugares remotos, em substituição aos motores de combustão. Além disso, o sistema de irrigação possibilita maior produtividade e desenvolvimento para áreas com baixa pluviosidade. Desta forma, este trabalho teve por objetivo a avaliação do desempenho de um sistema de irrigação por microaspersão em função da utilização de um sistema fotovoltaico amorfo sem unidade armazenadora de energia. A influência do sistema fotovoltaico de bombeamento de água no sistema de irrigação por microaspersão foi avaliada pelos coeficientes de uniformidade de distribuição (CUD) e o coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC). O experimento foi composto por dois painéis fotovoltaicos amorfos conectados em paralelo, ligados diretamente em uma bomba submersível localizada em um reservatório, com o recalque derivando para um sistema de irrigação composto por quatro microaspersores. Foram medidos os parâmetros de potência gerada pelo sistema, radiação solar global, volume de água, velocidade e direção do vento, umidade relativa, temperatura e medição da lâmina de água por parte dos coletores. O experimento foi conduzido na Universidade Estadual do Oeste do Paraná, UNIOESTE, Campus de Cascavel, para um total de quatro horários em relação a parte fotovoltaica e de bombeamento, sendo esses, das 10:00 às 11:00h, 11:05 às 12:05h, das 14:00 às 15:00h e das 15:05 às 16:05h e dois espaçamentos entre os microaspersores, de 2,0 x 2,0 m e 2,0 x 1,6 m. Foram obtidos valores quanto à eficiência média do sistema fotovoltaico amorfo de 4,107% e bombeamento de 0,792%, encontrou-se valor de 59,66% para CUC e 58,86% para CUD no espaçamento 1, e no espaçamento 2 obteve-se para CUC, 68,85%, e CUD com 68,05%. Concluiu-se, portanto, que o melhor horário de utilização do sistema de bombeamento fotovoltaico é das 11:05 às 12:05h, por apresentar maior valor de eficiência do painel com 4,57%, e de bombeamento de 1,12%, e um espaçamento de 2,0 x 1,6 m entre microaspersores, o qual obteve valores superiores a 68% em ambos os coeficientes de uniformidade. O presente trabalho foi realizado com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de financiamento 001.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2019-04-03T14:42:24Z No. of bitstreams: 2 LuanaP_Pinto2019.pdf: 1975801 bytes, checksum: 810d26d3eff7ef74d848d81059803bdc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-03T14:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 LuanaP_Pinto2019.pdf: 1975801 bytes, checksum: 810d26d3eff7ef74d848d81059803bdc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-02-18 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Agricultural production in the West of Paraná is one of the most important in Brazil, combining highly productive animal and vegetable production, as well as exportation of commodities such as soybean and pork. Thus, the constant monitoring and improvement of soil management and quality is increasing. The utilization of wastewater as a fertigation compound is an important alternative for its reuse, being environmentally correct, preventing environmental damage, improving production chain costs, and, mainly, allowing the agricultural producer to recycle soil nutrients. However, there is a need for adequacy and measurement of this recycling dynamics and, for that, assessment of the soil microbial community and its attributes contributes significantly to identify which nutrient changes, since they correspond to the last stage of organic decomposition in soil. In this context, the aim of this study was to define, through microbiological attributes such as density, diversity, and metabolic activity of the soil microbiota, an adequate dosage of AR. In addition, the goal was verify the changes in the microbial community for possible nutrient management parameters in soil and their capacity to support the organic load of these types of residue. The soil class was Red Latosol of the Western region of Paraná, municipality of Palotina, cultivated for 12 years with Jatropha sp., submitted to biannual adubation with swine wastewater (ARS). The experimental design was a randomized block with six treatments and four repetitions with different doses of AR (0, 40, 80, 120, 160, and 200 m³ ha-1), three applications were carried out during 2018. The microbiological attributes of the soil were: counting of bacterial colony forming units (UFC), bacterial morphological typing, microbial biomass carbon (CBM), soil RB (RBS), metabolic quotient (qCO2), microbial quotient (qMIC), and enzymatic activity by FDA methodology. Changes were detected in the profile and functional properties of the microbiological community of soils submitted to ARS. In general, up to the dose of 160 m³ ha-1, CBM, qMIC, and FDA shows increasing values, RBS values change, but discretely while qCO2 showed high environmental stress at dose 200 m³ ha-1. This fact was reinforced by the Shannon and dominances indices, where it was observed a reduction of H’ in the dose 200 m³ ha-1. The profile of the values of bacterial density, diversity and enzymatic functionality obtained for the different samplings during a chosen period along the process of successive applications of ARS, showed that the introduction of new individuals and that these reinforced the groups of soil resilient. The values of qCO2 were able to reveal that the structural alteration promoted by the applications of the ARS, still not harming the metabolic activities, at least not for the functional groups involved in the activities of decomposition and conversion of carbon. The microbiological attributes indicate that the ideal tested ARS dose for use as agricultural fertilizer is 110 m³ ha-1; however, positive agronomic gains with ecological maintenance were achieved in other concentrations up to 160 m³ ha-1, which is the limiting dose for soil support capacity. The values obtained during the samplings indicate that, over time, the soils submitted to the most adequate dose tend to establish a new profile, rebalancing the metabolic activities of the community. It is suggested, therefore, that these studies be extrapolated and continuously applied in other types of soils and crops, so that it is inserted in agronomic recommendations for plant production. A produção agrícola no Oeste do Paraná é uma das mais importantes no Brasil, aliando produção animal e vegetal altamente produtiva e exportadora de comodities como soja e carne suína; dessa maneira, é emergente o constante monitoramento e aperfeiçoamento do manejo e qualidade dos solos. O aproveitamento das águas residuárias (AR) como composto é uma alternativa importante para seu reaproveitamento, sendo ambientalmente correta, evitando danos ambientais, melhorando custos de cadeia produtiva e, principalmente, podendo favorecer o produtor agrícola na reciclagem de nutrientes do solo. No entanto, há necessidade de adequação e mensuração da dinâmica dessa reciclagem. Para isso, a aferição da comunidade microbiana do solo e seus atributos contribui relevantemente para identificar quais alterações dos nutrientes ocorrem, pois correspondem à última etapa da decomposição orgânica no solo. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi definir, por meio de atributos microbiológicos como densidade, diversidade e atividade metabólica da microbiota do solo, uma dose de AR adequada. Também objetivou-se verificar as alterações na comunidade microbiana para possíveis parâmetros de manejo de nutrientes no solo e sua capacidade de suporte da carga orgânica desses tipos de resíduo. A classe do solo deste estudo foi Latossolo vermelho da região Oeste do Paraná, município de Palotina, cultivado há 12 anos com pinhão-manso, submetidos a adubação bianual com AR suínos (ARS). O delineamento experimental foi de blocos casualizados com seis tratamentos e quatro repetições com diferentes doses de aplicação de AR (0, 40, 80, 120, 160 e 200 m³ ha-1), sendo feitas três aplicações ao longo do ano de 2018. Os atributos microbiológicos do solo avaliados foram: contagem das unidades formadoras de colônias (UFC) de bactérias, tipagem morfológica bacteriana, carbono da biomassa microbiana (CBM), RB do solo (RBS), quociente metabólico (qCO2), quociente microbiano (qMIC) e atividade enzimática por metodologia de FDA. Alterações foram detectadas no perfil e nos atributos funcionais da comunidade microbiológica dos solos submetidos a ARS. De maneira geral, até a dose 160 m³ ha-1 a CBM, o qMIC e a FDA apresentaram valores crescentes, os valores de RBS se alteram, mas discretamente, enquanto o qCO2 demonstrou alto estresse ambiental na dose 200 m³ ha-1. Tal fato foi reforçado pelos índices de Shannon e de dominância, em que foi constatada redução de H’ na dose 200 m³ ha-1. O perfil dos valores de densidade, diversidade e funcionalidade enzimática bacterianas obtidos para as distintas coletas ao longo de um período escolhido durante o processo de sucessivas aplicações de ARS demonstram que houve a introdução de novos indivíduos e que estes reforçaram os grupos dos resilientes do solo. Os valores de qCO2, conseguiram revelar que a alteração estrutural promovida pelas aplicações das ARS ainda não está prejudicando as atividades metabólicas, pelo menos dos grupos funcionais envolvidos nas atividades de decomposição e conversão de carbono. Os atributos microbiológicos apontam que a dose ideal da ARS testadas para uso como adubo agrícola é a de 110 m³ ha-1; no entanto, ganhos agronômicos positivos com manutenção ecológica foram alcançados em outras concentrações até 160 m³ ha-1, sendo esta a dose limite para a capacidade suporte do solo. Os valores obtidos ao longo das coletas apontam que, com o tempo, os solos submetidos à dose mais adequada tendem a estabelecer um novo perfil, reequilibrando as atividades metabólicas da comunidade. Sugere-se, portanto, que estes estudos sejam extrapolados e continuamente aplicados em outros tipos de solos e cultivos, para que seja inserido em recomendações agronômicas para produção vegetal.

Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2019-09-24T19:48:51Z No. of bitstreams: 2 Bruno_Silva_2019.pdf: 2571328 bytes, checksum: ebc29fa0063a088e422b01ab584ceca6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-24T19:48:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Bruno_Silva_2019.pdf: 2571328 bytes, checksum: ebc29fa0063a088e422b01ab584ceca6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-02-05 This doctoral thesis aims to use and evaluate synthetic images in agricultural monitoring. Thus, in Article 1 the objective was to apply the ESTARFM algorithm in multispectral images in an area covering the municipality of Cascavel, Paraná. The MODIS and Landsat 8 images were fused to produce 20 synthetic Landsat 8 images from October 2014 to September 2015, and the accuracy of the results was determined by comparing the reflectance valuesbetween the values of the synthetic and real images of the Landsat 8. The observed results showed that the red band presented better results when compared to infrared, and that the NDVI generated with these images reproduced well the dynamics of the soy and corn crops. Secondly, for Article 2 the objective of the study was to apply the SEBAL model and the ESTARFM methodology to estimate daily ET in an agricultural property of the Municipality of Cascavel, Paraná. MODIS and Landsat 8 OLI/TIRS images were fused to produce synthetic images between October 2014 and October 2015. The results obtained indicated good symmetry between the estimated ETs with Landsat 8 images and the synthetic ones, being the best results found for the culture of soybeans and the worst in times when the agricultural area was covered with corn stubble. In general, ESTARFM tended to overestimate the results. Esta tese tem por objetivo utilizar e avaliar as imagens sintéticas no monitoramento agrícola. Assim, no Artigo 1 o objetivo foi aplicar o algoritmo ESTARFM em imagens multiespectrais em uma área cobrindo o município de Cascavel, Paraná. As imagens do MODIS e Landsat 8 foram fusionadas para produzir 20 imagens Landsat 8 sintéticas, entre outubro de 2014 a setembro de 2015, sendo que a avaliação de acurácia dos resultados foi feita pela comparação dos valores de refletância entre valores das imagens sintéticas e reais do Landsat 8. Os resultados observados mostraram que a banda vermelha apresentou melhores resultados quando comparados a infravermellha, e que o NDVI gerado com estas imagens reproduziu bem a dinâmica das culturas de soja e milho. Em um segundo momento, para o Artigo 2 o objetivo do trabalho foi aplicar o modelo SEBAL e a metodologia do ESTARFM para estimar ET diária em uma propriedade agrícola do Município de Cascavel, Paraná. Imagens MODIS e Landsat 8 OLI/TIRS foram fusionadas para produzir imagens sintéticas entre outubro de 2014 e outubro de 2015. Os resultados obtidos indicaram boa concordância entre as ET estimadas com imagens Landsat 8 e as sintéticas, sendo os melhores resultados encontrados para a cultura da soja, e os piores em épocas em que a área agrícola continha resteva do milho. De maneira geral, o ESTARFM apresentou tendência a superestimar os resultados.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2019-04-03T13:58:24Z No. of bitstreams: 2 Caroline P_Trentini2019.pdf: 1095217 bytes, checksum: 8326a603d45a0f0c0c7df740e144e55e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-03T13:58:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Caroline P_Trentini2019.pdf: 1095217 bytes, checksum: 8326a603d45a0f0c0c7df740e144e55e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-01-25 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The transesterification from the grease trap waste (GTW) using pressurized ethanol in a catalyst free medium, aiming the continuous production of fatty acid ethyl esters (FAEE) was studied. The lipid fraction of the grease trap waste was separated and characterized, as well as it was used to conduct the reactions by evaluating the operational variables in order to maximize the formation of GTW, the two-step reaction, the addition of different water contents in ethanol, and the thermal decomposition of fatty acids. The RCG lipids showed a high content of free fatty acids, and the main fatty acids identified were oleic and linoleic. The results obtained demonstrate that the higher availability of ethanol and the increase in pressure and temperature resulted in higher yields. For the reaction performed in one step the maximum yield of FAEE was ~93% and the two step reaction increased the yield to ~96% at 300 °C, 20 MPa, oil/ethanol ratio of 1:2 and 40 minutes. When using the addition of water in ethanol in the reaction medium up to 2.5 wt% of water led to the increase of the esters in low residence time, and with the increase of the reaction time the yield was not affected compared to the reaction without addition of water, effect similar to that observed with 5 wt% water. With the use of 7.5 and 10 wt% water, the yield of esters was reduced. At the temperature > 300 °C and longer residence times the thermal degradation of the fatty acid esters, mainly of ethyl linoleate and with that the reduction of the yield of FAEE, occurred. The highest ester yield in the reactions with addition of water was 92.6%, at 300 °C, 30 min of reaction and 2.5 wt% of water in ethanol, in which condition the presence of ~5.5% of unreacted compounds (monoglycerides, diglycerides and triglycerides). The obtained results showed that the addition of water in ethanol shows similar yield to the reaction conducted without addition of water, which can reduce ethanol-related production costs. The lipid fraction of RCG can be transformed into biodiesel using ethanol from the two-step reaction. A transesterificação a partir do resíduo de caixa de gordura (RCG) utilizando etanol pressurizado em meio livre de catalisador, visando a produção contínua de ésteres etílicos de ácidos graxos (EEAG) foi estudada. A fração lipídica do RCG foi separada, caracterizada e utilizada para a condução das reações avaliando-se as variáveis operacionais, buscando maximizar a formação de EEAG, a reação de duas etapas, a adição de diferentes teores de água em etanol e a decomposição térmica dos ácidos graxos. Os lipídeos de RCG demonstraram um alto teor de ácidos graxos livres, sendo que os principais ácidos graxos identificados em sua composição foram o oleico e o linoleico. Os resultados obtidos demonstram que a maior disponibilidade de etanol e o aumento da pressão e da temperatura proporcionaram a obtenção de maiores rendimentos. Para a reação realizada em uma etapa o rendimento máximo de EEAG foi de ~93% e a reação em duas etapas aumentou o rendimento para ~96% a 300 °C, 20 MPa, razão óleo/etanol de 1:2 e 40 minutos. Quando utilizada a adição de água em etanol no meio reacional até 2,5% houve aumento dos ésteres em baixos tempo de residência, sendo que com o aumento do tempo reacional o rendimento não foi afetado comparado à reação sem adição de água, efeito semelhante ao observado com 5% de água. Com a utilização de 7,5 e 10% de água ocorreu a redução do rendimento em ésteres. A temperatura > 300 °C e maiores tempos de residência promoveram a degradação térmica dos ésteres de ácidos graxos, principalmente do linoleato de etila, e com isso a redução do rendimento de EEAG. O maior rendimento em éster nas reações com adição de água foi de 92,6% a 300 °C, 30 min de reação e 2,5% de água em etanol, sendo que nesta condição foi verificada a presença de ~5,5% de compostos não reagidos (monoglicerídeos, diglicerídeos e triglicerídeos). Os resultados obtidos demonstraram que a adição de água em etanol apresenta rendimento similar à reação conduzida sem adição de água, sendo que com isso pode-se reduzir os custos de produção relacionados ao etanol, podendo-se, assim, a fração lipídica de RCG ser transformada em biodiesel utilizando o etanol a partir da reação de duas etapas.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2019-05-10T14:48:19Z No. of bitstreams: 2 Laís_Nascimento2018.pdf: 6957351 bytes, checksum: dfb2bd9671ee89d34a5cfaab277b8bc1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2019-05-10T14:48:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Laís_Nascimento2018.pdf: 6957351 bytes, checksum: dfb2bd9671ee89d34a5cfaab277b8bc1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-12-07 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Solar energy is a clean and renewable option for energy production and can be used for different purposes such as water heating, lighting, rural energization, water pumping, among others. What is the use of photovoltaic solar energy. In this context, the objective of this work was to evaluate the performance of a drip irrigation system as a function of the use of an amorphous photovoltaic solar pumping system. water, without storage of electricity. The same was installed in the dependencies of the State University of the West of Paraná - Campus Cascavel-PR. Collection of voltage and current generated by the panels of the brand JN40F of Solarterra; ambient temperature, the part relating to the meteorological station of the brand Instrutemp-ITWH 1080; solar irradiation by the pyranometer apparatus brand Kipp & Zonen; and pump flow of the brand Solarjack brand through the flowmeter. The tests were performed on open and partly cloudy days for an in-door drip irrigation system and for the same out door for different times of the day. The results showed that the irrigation system presented better performance in the indoor and outdoor conditions in the autumn season, both for open air days and cloudy days, with CUC and CUC values above 80%. The main conclusion was that the performance variations of the photovoltaic generation system did not influence the performance of the irrigation system. This study was financed in part by the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de nível superior- Brasil (CAPES)- Finance Code 001. A energia solar é uma opção limpa e renovável de produção de energia e pode ser aplicada para as mais distintas finalidades, bem como aquecimento de água, iluminação, energização rural, bombeamento de água etc. Entre esses usos, o bombeamento de água é uma das tecnologias mais disseminadas quanto ao emprego de energia solar fotovoltaica. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho de um sistema de irrigação por gotejamento em função da utilização de um sistema fotovoltaico amorfo de bombeamento de água, sem armazenamento de energia elétrica. O referido sistema foi instalado nas dependências da Universidade Estadual do Oeste do Paraná – Campus Cascavel-PR. Com isso, coletou-se os dados da tensão e corrente elétrica gerados pelos painéis da marca JN40F da Solarterra; temperatura ambiente, umidade relativa do ar pela estação meteorológica da marca Instrutemp-ITWH 1080; a irradiação solar foi medida pelo aparelho piranômetro da marca Kipp & Zonen; vazão da bomba d’água da marca Solarjack pelo fluxômetro. Os ensaios foram realizados em dias de céu aberto e parcialmente nublados para um sistema de irrigação por gotejamento indoor e outdoor em diferentes horários do dia. Os resultados encontrados permitiram concluir que o sistema de irrigação apresentou melhor desempenho nas condições indoor e outdoor na estação do outono, tanto para os dias de céu aberto, quanto nos dias de céu nublado, com valores de CUC e CUD acima de 80%. As variações do desempenho do sistema de geração fotovoltaico não influenciaram o desempenho do sistema de irrigação. O presente trabalho foi realizado com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de financiamento 001.

Este trabalho apresenta uma abordagem teórico-conceitual do modelo de irrigação por aspersão relatando seus métodos, eficiência e manejo. Apresenta os conceitos, técnicas de aprendizado, topologias e algoritmos para treinamento das redes neurais artificiais. O objetivo da pesquisa foi construir um modelo baseado nas redes neurais artificiais capazes de estimar as precipitações de um aspersor. Foi usado o algoritmo de treinamento backpropagation com e sem o termo momentum e várias taxas de aprendizado a fim de conduzir para a escolha da melhor rede fazendo uso do software SNNS. A rede (6X459X1) com 6 neurônios na camada de entrada, 459 na camada oculta e 1 na camada de saída foi a que apresentou o menor erro (MSE) è obtida com taxa de aprendizado á 0,7 e com o uso do termo momentum (μ=0,3). As simulações apresentaram bons resultados na análise estatística, com coeficiente de determinação (R2) igual a 0,93 para o ajuste linear, e distribuição normal para Lilliefors. A análise por Anova refletiu homogeneidade válida e hipótese aceita para o teste de Cochran C e Bartlett. O coeficiente de Pearson resultou em uma correlação muito forte entre os resultados simulados e observados, e a comparação deu-se em torno de 0,0 a 0,29 mm de precipitação. Os testes se mostraram promissores em termos estimativos para a irrigação por aspersão. This work presents a theoretical-conceptual approach of the sprinkler irrigation model, reporting its methods, efficiency and management. It presents the concepts, learning techniques, topologies and algorithms for the training of artificial neural networks. The objective of the research was to build a model based on artificial neural networks capable of estimating the precipitation of a sprinkler. The backpropagation training algorithm was used with and without the term momentum and several learning rates in order to lead to the choice of the best network using SNNS software. The network (6X459X1) with 6 neurons in the input layer, 459 in the hidden layer and 1 in the output layer was the one that presented the lowest error (MSE) obtained with a learning rate of 0.7 and with the use of the term moment (μ = 0.3). The simulations presented good results in the statistical analysis, with coefficient of determination (R2) equal to 0.93 for linear adjustment and normal distribution for Lilliefors. Anova's analysis reflected valid homogeneity and accepted the hypothesis for the Cochran C and Bartlett test. The Pearson coefficient resulted in a very strong correlation between the simulated and observed results, and the comparison was around 0.0 to 0.29 mm of precipitation. The tests were promising in terms of estimates for sprinkler irrigation.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-05-25T13:06:30Z No. of bitstreams: 2 Leilaine Elisa Romano.pdf: 1471293 bytes, checksum: 6b285121668b66c678267cc210609ebe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-25T13:06:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Leilaine Elisa Romano.pdf: 1471293 bytes, checksum: 6b285121668b66c678267cc210609ebe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-05 Emerging contaminants can be defined as chemical compounds in commercial products, which can be recorded in environmental and biological matrices, although they do not have legal regulations yet regarding their disposal and presence in the environment. Drugs as emerging pollutants have stood out among researches due to their impact on the environment and health, for example by impairing surface water quality and so its consumption. The presence of these substances into the environment occurs because of their use to treat diseases in humanbeings and animals. Drugs are, so, realeased by excretion, and also by effluents into water bodies. The consumption of non-steroidal anti-inflammatory drugs by the population has been quite high due to their analgesic and antipyretic properties. Thus, this study aimed at evaluating the presence of diclofenac sodium as an anti-inflammatory drug in river of Cascavel city, Paraná. Water samples were collected from the Cascavel river, from July to November, 2017. Samples were pH adjusted, filtrated and solid phase extracted with SPE cartridges. After elution, the analytes were analyzed by High Performance Liquid Chromatography, using C18 column and UV-VIS detector. The method underwent a validation study, so that linearity, limit of detection and quantification, intermediate precision and recovery were analyzed. The data show that the studied parameters are in accordance with the current legislation on analytical validation. The samples results, analyzed by the proposed method, showed some ranging from 0.70 to 1.06 μg.L-1. Chapter I introduces the scientific paper containing the chromatographic method optimization to determine diclofenac sodium in environmental samples as well as the results concerning its occurrence in the studied samples. Contaminantes emergentes podem ser definidos como compostos químicos presentes em produtos comerciais, que podem ser encontrados em matrizes ambientais e biológicas e que ainda não possuem regulamentação legal quanto ao descarte e à presença no ambiente. Fármacos como contaminantes emergentes têm ganhado destaque entre as pesquisas devido ao impacto que podem causar no meio ambiente e na saúde, a partir, por exemplo, do comprometimento da qualidade das águas superficiais e para consumo. A introdução destas substâncias no ambiente ocorre por uso no tratamento de doenças em humanos e animais, as quais são, então, liberadas por excreção, e também pelo lançamento de efluentes em corpos hídricos. O consumo de fármacos anti-inflamatórios não esteroides pela população é bastante elevado devido também às suas propriedades analgésicas e antipiréticas. Por conseguinte, o objetivo deste trabalho foi avaliar a presença do fármaco anti-inflamatório diclofenaco sódico em águas superficiais de rio na cidade de Cascavel-PR. Foram coletadas amostras de água no rio Cascavel no período de agosto a novembro de 2017. As amostras passaram por ajuste no pH, filtração e extração em fase sólida com cartuchos SPE. Após a eluição, os analitos foram analisados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, utilizando coluna C18 e detector UV-VIS. O método passou por estudo de validação, em que foram analisados a linearidade, o limite de detecção e quantificação, a precisão intermediária e a recuperação. Os dados registram que tais parâmetros estão em conformidade com a legislação vigente sobre validação analítica. Os resultados das amostras analisadas pelo método prosposto apresentaram variação de 0,70 a 1,06 μg.L-1. O Capítulo I apresenta o artigo científico contendo a otimização de um método cromatográfico para determinação de diclofenaco sódico em amostras ambientais e os resultados em termos da ocorrência deste nas amostras estudadas.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-02-05T18:26:08Z No. of bitstreams: 2 James_ Morais2018.pdf: 2489413 bytes, checksum: 8a6f574d868e585f5e6e2fef836e47fb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2018-02-05T18:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 James_ Morais2018.pdf: 2489413 bytes, checksum: 8a6f574d868e585f5e6e2fef836e47fb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-07-07 The processes that take part of poultry slaughter are responsible for a great amount of water consumption and, consequently, a generation of large volumes of wastewater, which are usually disposed on soil without any control of uniformity regarding its distribution. Thus, this study aimed at evaluating a drip irrigation system, applied to dispose treated poultry slaughterhouse effluent on soil, using three effluent application rates of 100, 200 and 300 m³ ha-1 day-1. Besides the irrigation system, the effluent quality was also evaluated according to its physical-chemical characteristics. The evaluation of the results was given by the following coefficients: Christiansen Uniformity (CUC), Uniform Distribution (UDC), the Statistical Uniformity Coefficient (SUC) as well as quality control techniques. This trial was carried out in an eucalyptus reforestation area from the Industrial Poultry Slaughterhouse of Lar Agroindustrial Cooperative, in Matelândia city, PR. According to data obtained in this research, it was concluded that drip irrigation system, using the proposed rates, can be considered adequate, since it has shown uniformity in distribution of flows, pH and electrical conductivity. For pH and electrical conductivity, all the evaluated uniformity coefficients, CUC, UDC and SUC, were estimated in more than 90% and considered excellent. For the flow rates, all the coefficients were estimated as superior to 90% for 100 m³ ha-1 day-1 treatment and above 80% for treatments of 200 and 300 m³ ha-1 day-1. Usually, the distributions showed the highest coefficient of uniformity for the three parameters evaluated in the three studied treatments, for the highest tested rate of application. Regarding the effluent characterization, it was concluded that its main characteristics are the concentrations of nitrogen, phosphorus and carbon. And during the experiment, the industry kept the standards of disposal in the environment, which were determined by the environmental agencies. Finally, it was concluded that the statistical process control is adequate to evaluate the effluents as well as irrigation uniformity in tests area. Os processos inerentes ao abate de aves respondem por um grande consumo de água e, consequentemente, a geração de grandes volumes de efluentes que, em geral, são dispostos no solo sem qualquer controle de uniformidade sobre a distribuição. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar um sistema de irrigação por gotejamento, aplicado à disposição de efluente tratado de abatedouro de aves no solo, utilizando três taxas de aplicação de efluente: 100, 200 e 300 m³ ha-1 dia-1. Além do sistema de irrigação, a qualidade do efluente também foi avaliada em função das características físico-químicas. A avaliação dos resultados foi dada pelos Coeficientes de Uniformidade de Christiansen (CUC), de Uniformidade de Distribuição (CUD), de Uniformidade Estatístico (CUE), bem como pelas técnicas de controle de qualidade. O experimento foi realizado na área de reflorestamento com eucalipto da Unidade Industrial de Aves da Lar Cooperativa Agroindustrial, em Matelândia, PR. De acordo com os dados obtidos neste trabalho, concluiu-se que o sistema de irrigação por gotejamento, utilizando-se as taxas propostas, pode ser considerado apropriado, pois apresentou uniformidade na distribuição das vazões, do pH e da condutividade elétrica. Para o pH e a condutividade elétrica, todos os coeficientes de uniformidade avaliados, CUC, CUD e CUE, foram estimados em mais de 90%, considerados excelentes. Para as vazões, todos os coeficientes foram estimados acima dos 90% para o tratamento de 100 m³ ha-1 dia-1 e acima dos 80% para os tratamentos de 200 e 300 m³ ha-1 dia-1. Em geral, as distribuições apresentaram maior coeficiente de uniformidade, para os três parâmetros avaliados, nos três tratamentos, para a maior taxa de aplicação testada. Em relação à caracterização do efluente, concluiu-se que suas principais características são as concentrações de nitrogênio, fósforo e carbono. E, durante o experimento, a indústria manteve os padrões de lançamento no ambiente, determinados pelos órgãos ambientais. Por fim, concluiu-se que o controle estatístico de processo é adequado à avaliação, tanto de efluentes quanto de uniformidade na irrigação, em testes a campo.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2019-04-02T19:57:25Z No. of bitstreams: 2 Michelle_Tonini2018.pdf: 1126976 bytes, checksum: 23ce29bbdcf08c556cec4fd56ed13ff8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-02T19:57:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Michelle_Tonini2018.pdf: 1126976 bytes, checksum: 23ce29bbdcf08c556cec4fd56ed13ff8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Pig production has a global presence significant, adding a large amount of waste that, if not correctly disposed of, can cause severe damage to the environment in the long term. Recognizing this problem, this research evaluated the concentrations of nitrogen, phosphorus and potassium macronutrients, and copper and zinc micronutrients, in the soil after application of swine wastewater (SW), with corn, soybean and oat crops. The experimental area presents a history of SW application of eight years, adding up to 19 vegetative cycles. In this research, the results from cycles 14th to 19th were investigated, resulting in three years of application and six vegetative cycles. The SW dosages used were 0, 100, 200, and 300 m³ ha-1 in the cycle, with and without addition of the chemical adduction recommended, with three replicates per treatment, resulting in eight treatments. Soil collection for chemical characterization was carried out before the implantation of each crop and after harvest. The experiment was design as randomized blocks in factorial scheme of 4 x 2, defining as factors the four SW application rates and recommended fertilization (present or absent). For the Zn concentration in soil, over time, linear models of increment were built, regarding the SW application cycle for each treatment. The N, P, K, and Cu data, which did not show significance in the models, were submitted to the Shapiro-Wilk normality test, variance analysis (ANOVA), and had their averages compared through Tukey testing at 5% probability. The results showed there was an increase in macronutrients P and K in the cycles, especially when associated to mineral fertilization. For the copper and zinc contents, an increase was observed as a function of the applied doses and accumulation over time, especially to zinc, both of which exceeded the agronomic limits indicated. A produção suinícola apresenta plantel significativo mundialmente, agregando grande quantidade de dejetos que, se não descartados corretamente, podem trazer severos danos ao ambiente em longo prazo. Reconhecendo esse problema, o intuito desta pesquisa foi avaliar as concentrações no solo dos macronutrientes nitrogênio, fósforo e potássio, e dos micronutrientes cobre e zinco, após aplicação de água residuária de suinocultura (ARS), sob os cultivos de milho, soja e aveia. A área experimental apresenta um histórico de aplicação de água residuária de suinocultura de oito anos, totalizando 19 ciclos vegetativos, os quais foram investigados, para esta pesquisa, os resultados provenientes do 14º ao 19º ciclos, resultando três anos de aplicação e seis ciclos vegetativos. As dosagens de ARS definidas foram de 0, 100, 200 e 300 m³ ha-1 no ciclo, com e sem adição da adução química recomendada para cada cultura, com três repetições por tratamento, resultando em oito tratamentos. A coleta de solo para caracterização química foi feita antes da implantação de cada cultura e após a colheita. O delineamento experimental consistiu em blocos casualizados em esquema fatorial 4 x 2, definindo como fatores as quatro doses de aplicação de ARS e a adubação recomendada (presente ou ausente). Para a concentração de Zn no solo, ao longo do tempo, foi realizada a construção de modelos lineares de incremento do metal em função do ciclo de aplicação de ARS, para cada tratamento. Os dados de N, P, K e Cu, que não apresentaram significância nos modelos, foram submetidos ao teste de normalidade por Shapiro-Wilk, à análise de variância (ANOVA) e à comparação de médias pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Os resultados mostraram que houve aumento nos macronutrientes P e K nos ciclos, principalmente quando associados à adubação mineral. Para os teores de cobre e zinco, foi constatado aumento em função das doses aplicadas e acúmulo no tempo, em especial ao zinco, sendo que ambos excederam aos limites agronômicos indicados.

Orientador: Prof. Dr. Antonio Carlos Andrade Gonçalves Dissertação (mestrado em Agronomia) - Universidade Estadual de Maringá, 2018 RESUMO: A determinação da umidade do solo no domínio espaço-temporal é essencial para que se possa manejar, de forma eficiente a água no solo, em um sistema de produção vegetal. Em vista disto, diversos métodos foram desenvolvidos para se proceder a esta determinação. Com características favoráveis e com limitações, cada um deles permite, com algum nível de qualidade, determinar a umidade volumétrica do solo. A técnica da TDR "Time domain reflectometry" é um método não destrutivo, de fácil operação e que apresenta potencial para se obter um excelente resultado. No entanto, características locais do solo podem influenciar de maneira específica na curva de calibração do mesmo, fazendo com que um modelo universal não seja adequado para utilização. Portanto, calibrações locais são necessárias. Além disto, para um mesmo solo, empregar amostras deformadas ou não deformadas pode mudar o modelo de calibração, além de que variáveis do solo que expressam sua condição estrutural podem incrementar a qualidade do modelo de calibração. Em função disto, o trabalho foi desenvolvido com o propósito de avaliar os modelos de calibração obtidos utilizando sondas originais (So) e de sondas construídas artesanalmente (Sa), em um NITOSSOLO VERMELHO distroférrico da região noroeste do estado do Paraná. Foram obtidas curvas com amostras não deformadas a partir de duas condições de manejo, solo cultivado (SC), com preparo convencional e solo sob mata (SM), ambos com mais de trinta anos. Os resultados permitiram constatar que as sondas artesanais podem ser empregadas sem restrição. Os dois ambientes correspondentes aos sistemas de manejo conduziram a dois modelos de calibração diferentes, porém em uma magnitude que, para fins práticos de manejo de água no solo, podem ser expressos por um modelo geral. Este, no entanto, apresentou-se com uma grande diferença em relação ao obtido a partir de amostras deformadas de solo, o que torna o modelo obtido em terra fina seca ao ar (TFSA) menos adequado para estimativas de umidade no campo. Verificou-se que o modelo proposto por Topp et al.,(1980) assemelha-se ao obtido para amostras deformadas, sendo, portanto, menos adequado para emprego nas condições de campo. A incorporação da densidade do solo ao modelo não aprimorou a qualidade do mesmo e a incorporação do ponto referente à água pura ao conjunto dos valores experimentais não melhorou o modelo de calibração ABESTRACT: The soil water content evaluation at a particular time and in a certain position of the space is essential to efficiently manage this natural resource within a crop production system. Thus, several methods have been developed to proceed with this determination. With favorable characteristics and limitations, each of these methods allows to determine soils volumetric moisture with a certain level of quality. The TDR technique is a nondestructive method easy to operate and that has potential for excellent results. However, local soil characteristics may influence the soil calibration curve in a specific manner, which makes that a universal model not suitable for use. Therefore, local calibrations are needed. Furthermore, for a same soil, the fact of using deformed and non-deformed soil samples may change the model of calibration. Apart from that, variables that express soil structural condition may increase the quality of the calibration model. Therefore, the present work was carried with the propose of evaluating the calibration models of a dystroferric red ultisol of the northwest region of Parana state, using original (Op) and artisanal (Ap) probes. Two curves were obtained in non-deformed samples from two land use managements, one was a cropped soil (CS) in conventional system and the other was a forest soil, both with more than 30 years of management. Without any restriction, the results found allowed to verify that artisanal probes might be employed during the utilization of the TDR. The both environments corresponding to the soil management systems led to two different calibration models, but in a magnitude that, for practical purposes of soil water management, may be represented by one general model. This model, however, showed a considerable difference compared to the results obtained from deformed soil samples, which, thus, makes the model obtained using the air-dry fine earthless suitable to estimate soil moisture. It was found that the model proposed by Topp et al.,(1980) is very close to that obtained from deformed samples and it is less adequate to be employed in field conditions In such circumstances, while the inclusion of the soil density into the model did not enhance its quality, the inclusion of the point regarding the pure water to the set of experimental values was not effective to promote any improvement in the calibration model

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-02-09T11:48:18Z No. of bitstreams: 2 Ketllin_Conceição2017.pdf: 1478973 bytes, checksum: a97631da6b15f46cfa48d39a4a2e9892 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2018-02-09T11:48:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Ketllin_Conceição2017.pdf: 1478973 bytes, checksum: a97631da6b15f46cfa48d39a4a2e9892 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-06-12 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The unplanned development of large urban centers as well as the industrial one have hindered sustainable awareness regarding the correct water application. The unruly use of this resource has drawn the scientific community attention, thus, several scientific trials have been carried out in order to evaluate the use and quality of water. The use of indicators is one of the possibilities to evaluate water quality, which aims at analyzing physical-chemical and biological characteristics, and so allowing the evaluation of water body quality. In order to quickly evaluate the parameters involving water quality index (WQI), the process capability index was used. Thus, this trial aims at determining the water quality index as well as applying statistical quality control methodologies to evaluate the monitoring of water quality in rivers. Therefore, a database with physical-chemical and microbiological parameters from Passaúna and Piraquara rivers was applied to carry out this research development. Those rivers are in Araucária and Piraquara cities, respectively. The water quality index was determined by the time series, and subsequently data were submitted to statistical process control, with Shewhart individuals, EWMA and CUSUM, control charts as well as the development of the process quality index. Based on these data, a model of forecast was developed according to Holt-Winters Additive method. The WQI detected that the studied rivers remained under an averaged quality until the year of 2000, however, since that year, it was possible to observe a decreasing trend in water quality of the evaluated rivers. This trend was also identified by control charts. The graphs were also able to identify that waters of the rivers were not under statistical control, identifying some points that exceeded the used control limits. The process capacity index showed that the Piraquara River was classified with better quality of water when compared to the Passaúna River. The Holt-Winters prediction method showed that both rivers would continue with a decreasing trend in WQI and consequently in water quality. The applied statistical tools proved to be fast and efficient to evaluate water quality control. Finally, it is suggested that other researches should be developed using the technique of statistical process control for environmental evaluation. O desenvolvimento desordenado dos grandes centros urbanos e o desenvolvimento industrial vêm dificultando a conscientização sobre o uso racional e sustentável da água. O uso indiscriminado desse recurso vem chamando atenção da comunidade científica e percebe-se uma infinidade de trabalhos científicos a fim de que se avaliem o uso e a qualidade da água. Uma das formas de se avaliar a qualidade da água é pela utilização de indicadores, que têm por finalidade analisar as características físico-químicas e biológicas e, assim, permitir a avaliação da qualidade das águas de um corpo hídrico. Utilizou-se o índice de capacidade do processo para se avaliar de forma rápida os parâmetros que envolvem o índice de qualidade da água (IQA). Desse modo, objetivou-se com esse trabalho determinar o índice de qualidade da água bem como aplicar metodologias de controle de qualidade estatístico para avaliar o monitoramento de qualidade da água em rios. Portanto, para se realizar o desenvolvimento da pesquisa, foi utilizado um banco de dados com parâmetros físico-químicos e microbiológicos dos rios Passaúna e Piraquara, pertencentes às cidades de Araucária e Piraquara, respectivamente. O índice de qualidade da água foi determinado com a série temporal e, posteriormente, esses dados foram submetidos ao controle estatístico do processo, com os gráficos de controle de Shewhart individual, MMEP e CUSUM, além do desenvolvimento do índice de qualidade do processo. A partir desses dados foi desenvolvido um modelo de previsão com o método de Holt-Winters Aditivo. O IQA detectou que os rios mantiveram-se em qualidade média até o ano 2000, entretanto, a partir desse ano foi possível visualizar uma tendência decrescente na qualidade das águas dos rios avaliados. Essa tendência também foi identificada pelos gráficos de controle. Os gráficos foram capazes de identificar que as águas dos rios não estavam em controle estatístico, identificando alguns pontos que excederam os limites de controle utilizados. O índice de capacidade do processo demonstrou que o rio Piraquara foi classificado com águas de melhor qualidade, quando comparado ao rio Passaúna. O método de previsão de Holt-Winters demonstrou que continuaria com uma tendência decrescente no IQA e, consequentemente, na qualidade da água, em ambos os rios avaliados. As ferramentas estatísticas utilizadas demonstraram ser rápidas e eficientes para a avaliação do controle de qualidade de águas. Por fim, sugere-se que sejam desenvolvidas mais pesquisas utilizando a técnica do controle estatístico do processo para avaliação do meio ambiente.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-05T12:35:02Z No. of bitstreams: 1 Jianice_Frigo2017.pdf: 1119086 bytes, checksum: 87f159fe89d2840c9e6c7be155e2a65c (MD5) Made available in DSpace on 2017-09-05T12:35:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jianice_Frigo2017.pdf: 1119086 bytes, checksum: 87f159fe89d2840c9e6c7be155e2a65c (MD5) Previous issue date: 2017-04-19 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The infiltration process understanding and its relationship with soil properties is essential for the efficient management of soil and water. Thus, this paper aimed at evaluating water infiltration in an area of Oxisol, using single ring infiltrometers with different diameters. In addition, it also aimed at comparing the performance of 7 cm (A7) and 15 cm (A15) cylinders, matching soil moisture and bulk density to water infiltration and evaluating spatial distribution of infiltration. For this purpose, 24 data points were evaluated, placed in 8 plots of a circular area prepared for permaculture cropping, named as Mandala. Shewhart graphs and process capability index were used to compare cylinders and the inverse of distance square for data interpolation. It was observed that the average stable infiltration rate, determined with A7 cylinder, was 196.79 mm h-1 and with A15 cylinder was 187.30 mm h-1, consequently, there was a difference of 5.6%. The process capacity was estimated at 0.61 for A7 and 1.62 for A15, considered adequate for A15 and inadequate for A7 cylinder. Thus, it was concluded that the infiltration rates that were stabilized and determined by the cylinders were compatible with the rates determined by other methods in other papers. Regarding the performance of single-ring infiltrometers, it is concluded that, although both cylinders presented controlled processes, and did not differ statistically, cylinder A15 presented less variability on data, and may be considered adequate due to its process capability index. O entendimento do processo de infiltração e das suas relações com as propriedades do solo é fundamental para o eficiente manejo do solo e da água. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a infiltração de água em uma área de latossolo vermelho, para tanto, foram utilizados infiltrômetros de único cilindro, de diferentes diâmetros. Além disso, objetivou-se comparar o desempenho desses cilindros de 7 (A7) e de 15 cm (A15), relacionar a umidade e a densidade aparente do solo à infiltração da água e avaliar a distribuição espacial da infiltração. Foram avaliados 24 pontos de coleta de dados, alocados em 8 parcelas de um talhão circular preparado para plantio em regime de permacultura, denominado mandala. Gráficos de Shewhart e o índice de capacidade de processo foram utilizados para a comparação entre os cilindros e inverso do quadrado da distância para interpolação de dados. Verificou-se que a taxa de infiltração estável média, determinada com o cilindro A7, foi de 196,79 mm h-1 e com o cilindro A15 foi de 187,30 mm h-1, cuja diferença foi de 5,6 %. A capacidade de processo foi estimada em 0,61 para A7 e 1,62 para A15, a qual foi considerada adequada para o cilindro A15, porém inadequada para cilindro A7. Desta forma, neste trabalho, concluiu-se que as taxas de infiltração estáveis e determinadas pelos cilindros foram compatíveis com as taxas determinadas por outros métodos em outros trabalhos. Em relação ao desempenho dos infiltrômetros de cilindros únicos, conclui-se que, embora ambos os cilindros tenham apresentado processos controlados e não tenham diferido estatisticamente, o cilindro A15 apresentou menos variabilidade dos dados, e pode ser considerado adequado em função do seu índice de capacidade de processo.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-01T19:08:17Z No. of bitstreams: 1 AnibalM_Diniz2017.pdf: 2918535 bytes, checksum: ae39600214cf1d4dcb6e70a9e1eaa150 (MD5) Made available in DSpace on 2017-09-01T19:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnibalM_Diniz2017.pdf: 2918535 bytes, checksum: ae39600214cf1d4dcb6e70a9e1eaa150 (MD5) Previous issue date: 2017-03-08 The modern agriculture is based on the application of techniques, methodologies and equipment that optimize their processes, thus increasing agricultural production, reducing costs and interfering less in nature. An important area of research in Agricultural Engineering is the development and use of equipment and sensors electronic to support increased agricultural productivity. This work presented a contribution to irrigation through the development and use of free software and hardware for direct measurements of soil moisture and temperature values during the plant cycle, thus allowing optimize the use of water in the process. In the system proposal, four moisture sensors were used, one resistive and three capacitive. The research was carried out in the laboratory and the soil used in the experiment was collected at the Experimental Nucleus of Agricultural Engineering of the State University of the West of Paraná. The soil was characterized as typical Distroferric Red Latosol and very clayey texture (66%). The soil was discarded and oven dried, then divided into 20 containers with addition of known water volumes in each. A network of Mesh-type sensors was developed to read and transmit data read to a single Gateway. The sensor node was designed and built with an Arduino Nano, NRF24L01 radio, capacitive sensors of type SHT20 and DHT22 in addition to FC-28 that is resistive. The system also featured a Real Time Clock DS1302, three photovoltaic cells and battery charger circuit. The Gateway circuit that connects the system to the internet was built with an Arduino Uno. Domoticz software was used to store the data and make it available on a server connected to the Internet. The data were obtained from the sensors placed in the containers and one of the results was the cubic modeling of the relationship between each of the sensors, the TDR and the greenhouse method. The values of the coefficient of statistical determination obtained show that the models that best explain the relation between the values obtained by the greenhouse method are the TDR and the resistive sensor, although the other sensors also presented a good coefficient of determination. The consumption of the sensor node board is 168 mW and the distance tested between devices up to 100 m showed that there was no loss of the data packet. The cost obtained from a node was R$ 251.00 and the Gateway R$ 115.00. The cost of a new TDR in Brazil of the model used in the experiment is R$ 176,000.00. Therefore, the analysis of the data presented showed the feasibility of using the sensors proposed in the network and resulted in a model to be applied for each device at a viable cost to the rural producer. A agricultura moderna está baseada na aplicação de técnicas, metodologias e equipamentos que otimizem os seus processos, aumentando, assim, a produção agrícola, reduzindo custos e interferindo menos na natureza. Uma área importante de pesquisa na Engenharia Agrícola é o desenvolvimento e a utilização de equipamentos e sensores eletrônicos para apoiar o aumento da produtividade agrícola. Este trabalho apresentou uma contribuição para a Irrigação através do desenvolvimento e uso de software e hardware livre para medições diretas das grandezas de umidade e temperatura no solo durante todo o ciclo da planta, permitindo assim que sistemas otimizem a utilização da água no processo. Na proposta do sistema foram utilizados quatro sensores de umidade, um resistivo e três capacitivos. A pesquisa foi realizada em laboratório e o solo utilizado no experimento foi coletado no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual do Oeste do Paraná. O solo foi caracterizado como Latossolo Vermelho Distroférrico típico e textura muito argilosa (66%). O solo foi desterroado e seco em estufa, depois dividido em 20 recipientes com adição de volumes de água conhecidos em cada um deles. Foi desenvolvida uma rede de nós sensores do tipo Mesh para ler e transmitir os dados lidos para um Gateway único. O nó sensor foi projetado e construído com um Arduino Nano, rádio NRF24L01, sensores capacitivos do tipo SHT20 e DHT22 além do FC-28 que é resistivo. O sistema também contou com um Real Time Clock DS1302, três células fotovoltaicas e circuito carregador de bateria. O circuito do Gateway que conecta o sistema à internet foi construído com uma Arduino Uno. Para armazenar os dados e disponibilizá-los utilizou-se o software Domoticz em um servidor conectado à internet. Os dados foram obtidos a partir dos sensores colocados nos recipientes e um dos resultados foi a modelagem cúbica da relação entre cada um dos sensores, o TDR e o método da estufa. Os valores do Coeficiente de Determinação estatística obtidos indicam que os modelos que melhor explicam a relação entre os valores obtidos pelo método da estufa são o da TDR e do sensor resistivo, apesar de que os outros sensores também apresentaram um bom coeficiente de determinação. O consumo da placa do nó sensor é de 168 mW e a distância testada entre os dispositivos até 100 m demonstrou que não houve perdas do pacote de dados. O custo obtido de um nó foi de R$ 251,00 e do Gateway de R$ 115,00. O custo de um TDR novo, no Brasil, do modelo utilizado neste experimento é de R$ 176.000,00. Logo, a análise dos dados apresentada mostrou a viabilidade de se utilizar os sensores propostos em rede e resultou em um modelo a ser aplicado para cada dispositivo a um custo viável ao produtor rural.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-09-05T17:34:59Z No. of bitstreams: 2 Emmanuelle Albara Zago.pdf: 1771875 bytes, checksum: 9ea19cb8bd5a202d9fa5f1a5eaae29f5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2017-09-05T17:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Emmanuelle Albara Zago.pdf: 1771875 bytes, checksum: 9ea19cb8bd5a202d9fa5f1a5eaae29f5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The focus of this project was the use of a water pumping system for drip irrigation. The energy for such pumping was obtained by means of a small-sized photovoltaic panel of Greatwatt's horizontal axis installed on a self-supporting tower and a water pump of the brand SHURflo model 8000, it was installed in the project CASA (Analysis Center Of Alternative Systems). The trials were performed on sunny days, and cloudy and with few clouds, at different times and duplicates at each time. The energy produced was collected directly at the site and the irrigation capacity was obtained by collecting the water and its uniformity estimated by means of the Christiansen Uniformity Coefficient (CUC) and the Uniform Distribution Coefficient (CUD); The yield of the system varied according to the characteristics of the tests. The open sky days presented the highest values in relation to the energy produced, with an average of up to 15.1 Wh. On the other hand, the values of CUC and CUD were within acceptable range, most of them considered excellent or greater than 90%. In this way, it is possible to verify the feasibility of the use of a photovoltaic solar system to obtain energy for irrigation in small properties in the municipality of Cascavel-PR. O foco desse projeto foi a utilização de um sistema de bombeamento de água para irrigação por gotejamento. A energia para tal bombeamento foi obtida por meio de um painel fotovoltaico de pequeno porte de eixo horizontal da marca Greatwatt instalado sobre uma torre autoportante e uma bomba d’água da marca SHURflo modelo 8000, o mesmo foi instalado no projeto CASA (Centro de Analises de Sistemas Alternativos). Os ensaios foram realizados em dias de céu aberto, nublado e com poucas nuvens, em diferentes horários e duplicados a cada horário. A energia produzida foi coletada diretamente no local e a capacidade de irrigação foi obtida pela coleta da água e sua uniformidade estimada por meio do Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC) e do Coeficiente de Uniformidade de Distribuição (CUD); O rendimento do sistema apresentou variações de acordo com as características dos ensaios. Os dias de céu aberto apresentaram os maiores valores em relação à energia produzida, com média de até 15,1 Wh. Já os valores de CUC e CUD enquadraram-se dentro da faixa considerada aceitável, sendo a maioria deles considerado excelente ou maiores do que 90%. Desta maneira, pode-se verificar a viabilidade da utilização de um sistema solar fotovoltaico para obtenção de energia destinada a irrigação em pequenas propriedades no município de Cascavel-PR.

Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2017-09-04T17:30:26Z No. of bitstreams: 2 Carlos_Olguin2017.pdf: 2821259 bytes, checksum: 4f44c019ceff1c4613be9b0b525a188e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2017-09-04T17:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Carlos_Olguin2017.pdf: 2821259 bytes, checksum: 4f44c019ceff1c4613be9b0b525a188e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 The soil sorption coefficient normalized for organic carbon content (Koc) is a physicochemical parameter used in environmental risk assessments to determine the final destination of chemicals released in the environment. So, in oreder to predict this parameter, several models were proposed based on the relationship between LogKoc and LogP. The difficulty and cost to obtain experimental values of LogP have drawn to the algorithms development to calculate those values. Thus, in the first paper of this thesis, several free algorithms were considered to calculate LogP, and it was concluded that the best QSPR models to predict soil sorption coefficient of organic nonionic compounds were obtained using ALOGPs, KOWWIN and XLOGP3 algorithms. This study demonstrated the importance and usefulness of the statistical equivalence test used, since it allowed us to state that the models obtained from the considered algorithms are statistically equivalent. In this study, the both importance and usefulness of the statistical equivalence test were proved. These data allowed us to state that the models that have been obtained from the algorithms are statistically equivalent. Thus, in the impossibility of obtaining LogP values based on one of the algorithms, values obtained by another one of them can be used. It was also observed that the models presented in this study presented statistical quality and predictive capacity compatible with more complex models recently published in the area. In addition, it is a well accepted practice in the area the requirement to validate the prediction of a QSPR model from a data set that was not used in the model generation. In this context, some studies have explored the impact that several sizes of training sets would have on the predictive capacity of the generated QSPR models, consequently not reaching conclusive results. Thus, the second paper has been shown that, from not so large training sets, statistically equivalent QSPR models can be developed and that these models have similar predictive capacity to those ones created from a larger training set. Therefore, models were generated considering LogP values of the total training set, calculated with the ALOGPs algorithm and also with subsets of itself (i.e., halves, quarters and eighths). This study, just like the previous one, has confirmed the importance of using the statistical equivalence test since it was ascertained that, following the adopted procedures, the models obtained with subsets of the training set are statistically equivalent O coeficiente de sorção do solo normalizado para o conteúdo de carbono orgânico (Koc) é um parâmetro físico-químico utilizado em avaliações de risco ambiental e na determinação do destino final das substâncias químicas lançadas na natureza. Vários modelos para prever este parâmetro foram propostos com base na relação entre LogKoc e LogP. A dificuldade e o custo para a obtenção de valores experimentais de LogP levaram ao desenvolvimento de algoritmos para calculá-los. Assim, no primeiro artigo desta tese foram considerados diversos algoritmos gratuitos para cálculo de LogP, e concluiu-se que os melhores modelos QSPR para predizer o coeficiente de sorção do solo de compostos orgânicos não iónicos foram obtidos usando os algoritmos ALOGPs, KOWWIN e XLOGP3. Neste estudo, foram demonstradas a importância e a utilidade do teste de equivalência estatística utilizado, dados que nos permitiram afirmar que os modelos obtidos dos algoritmos considerados são estatisticamente equivalentes. Assim, na impossibilidade de obterem-se valores de LogP a partir de um dos algoritmos, valores obtidos por outro podem ser usados. Verificou-se ainda que os modelos apresentados neste estudo possuem qualidade estatística e capacidade de predição compatíveis à de modelos mais complexos, publicados recentemente na área. Adicionalmente, a necessidade de se realizar a validação da predição de um modelo QSPR a partir de um conjunto de dados que não foi utilizado na geração do modelo é uma prática bem aceita na área. Nesse contexto, alguns trabalhos exploraram o impacto que diversos tamanhos de conjuntos de treinamento teriam na capacidade de predição dos modelos QSPR gerados, não chegando a resultados conclusivos. Assim, no segundo artigo desta tese, foi mostrado que, a partir de conjuntos de treinamento não tão grandes, modelos QSPR estatisticamente equivalentes podem ser desenvolvidos e que tais modelos têm capacidade de predição similar daqueles criados a partir de um conjunto de treinamento maior. Para isto, modelos foram gerados considerando valores de LogP do conjunto de treinamento total, calculados com o algoritmo ALOGPs e também com subconjuntos do mesmo (i.e., metades, quartos e oitavos). Este estudo, assim como o anterior, confirmou a importância do uso do teste de equivalência estatística utilizado nesta tese já que foi verificado que, seguindo os procedimentos adotados, os modelos obtidos com subconjuntos do conjunto de treinamento são estatisticamente equivalentes.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-20T20:15:24Z No. of bitstreams: 1 Kathleen_Model2017.pdf: 1503934 bytes, checksum: 302f6ac6d413e179b8cb23b90e6830a3 (MD5) Made available in DSpace on 2017-09-20T20:15:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kathleen_Model2017.pdf: 1503934 bytes, checksum: 302f6ac6d413e179b8cb23b90e6830a3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The highest standard of human activity is associated to agricultural and industrial activities. Thus, aquatic sediments are the most used environmental files to evaluate anthropogenic contamination from atmosphere, soil and water, due to its adsorption capacity. Inadequate and uncontrolled use of pesticides has happened in order to increase agricultural yield, although it brings forth pollution problems and serious consequences for public health. Therefore, further surveillance has been required concerning pesticides’ use and sale as well as the environment monitoring. Thus, this study aimed at evaluating Pelotas River regarding its sediment quality and taking into account compounds such as orangiochloride and organophosphorous to determine the ecological risk, spatial and temporal distributions. For this purpose, sediment samples were collected in 8 points (6 into Pelotas River and 2 into Tributaries), whose collections were carried out quarterly. This trial covered the four hydrological seasons of the year, totaling four collections that were registered with Peterson dredger. The methodology used to determine the studied pesticides was QuEChERS. The p'p'-DDT is worth mentioning from the organochlorines, since it was found in all samples. This represents that it was observed in 53.23% of the contaminated samples, with 0.158 ppb as maximum value. While Isodrin has shown the highest organochlorine concentration - 0.502 ppb. The points PEL 05 and TRI 02 showed the highest representativeness of contamination by organochlorines, caused by the slope degree of the area and by agricultural portion of each part. Methyl parathion recorded the highest representativity, with 48.4% of the total contaminated samples for organophosphates, with 2.42 ppb as maximum concentrations, while Disulfoton showed the highest concentration of this class - 2.62 ppb. The organochlorines have not shown any ecological risk. But, for organophosphates, the maximum concentration of Disulfoton pesticide has indicated a risk coefficient with significant potential for adverse effects on organisms. In the spatial and temporal distributions for organochlorines, there was some predominance of those compounds at PEL 05, PEL 04 and TRI 02 points, whereas for orgnaphosphates, points such as PEL 00, PEL 02, PEL 04 and PEL 05 were predominant. In temporal distribution, for organochlorines, eight from the ten compounds were distributed in summer, seven of them during autumn and springtime. In organophosphates, the four quantified pesticides were recorded only during autumn month. However, in springtime, three of them were representative, but in summer and winter, only two of these compounds were observed. Consequently, since Pelotas River is a Class I river, it is evident that concentrations of both classes of the studied pesticides cannot be neglected. Organophosphates are much toxic, much volatile, more used as well as the most representative ones in concentrations and they also present an ecological risk. Besides, there is an evident need to monitor these compounds in soil, sediment, water and biota, so that there is sustainability concering its use and application, aiming at improving the environmental quality and preservation of this natural resource, in this case named as Pelotas River. O ápice da atividade humana está vinculado às atividades agrícolas e industriais, e os sedimentos aquáticos são os arquivos ambientais mais usados para a avaliação da contaminação antropogênica, oriunda da atmosfera, do solo e da água, devido a sua capacidade de adsorção. A utilização inadequada e desenfreada de agrotóxicos ocorre a fim de se aumentar a produtividade agrícola, todavia, gera problemas de poluição e consequências graves à saúde pública. Logo, são necessárias maiores fiscalizações no uso e venda desses compostos e monitoramento no ambiente. Portanto, objetivou-se avaliar a qualidade do sedimento do rio Pelotas levando em consideração a contaminação por compostos oragnoclorados, organofosforados, para determinar o risco ecológico e a distribuição espacial e temporal. Com essa finalidade, foram coletadas amostras de sedimentos em oito pontos (6 no rio Pelotas e dois em Tributários) com coletas realizadas trimestralmente. O experimento abrangeu as quatro estações hidrológicas do ano, com um total de quatro coletas efetuadas com a draga Peterson. A metodologia utilizada para determinação dos pesticidas foi a do QuEChERS. Dos organoclorados, merece destaque o p’p’-DDT, encontrado em todas as coletas, o qual representa 53,23% das amostras contaminadas, com valor máximo de 0,158 ppb. Enquanto o Isodrin apresenta a maior concentração dos organoclorados - 0,502 ppb. Os pontos PEL 05 e TRI 02 apresentam maior representatividade de contaminação por organoclorados, acarretados pelo grau de declividade do terreno e pela porção agrícola de cada área. Dos organofosforados, o Methyl parathion obteve maior representatividade com 48,4% do total das amostras contaminadas, com concentrações máximas de 2,42 ppb, enquanto o Disulfoton apresentou a maior concentração dessa classe - 2,62 ppb. Os organoclorados não apresentaram risco ecológico, mas, para os organofosforados, a concentração máxima do pesticida Disulfoton indica coeficiente de risco com potencial significativo de efeitos adversos aos organismos. Na distribuição espacial e temporal para os organoclorados, houve predominância dos compostos nos pontos PEL 05, PEL 04 e TRI 02 e, para os orgnafosforados, os pontos PEL 00, PEL 02, PEL 04 e PEL 05 foram considerados predominantes. Na distribuição temporal, para os organoclorados, dos dez compostos, oito se distribuíram no verão, sete no outono e primavera. Nos organofosforados, os quatro pesticidas quantificados foram encontrados apenas no mês de outono. Todavia, no mês da primavera, três deles foram representativos, mas, no verão e no inverno, apenas dois desses compostos foram encontrados. Dessa maneira, fica evidente, sendo o rio Pelotas de Classe I, que as concentrações de ambas as classes dos pesticidas estudados não podem ser negligenciadas, haja vista os organofosforados serem os mais tóxicos, mais voláteis, os mais usados, também os mais representativos em concentrações além de apresentarem risco ecológico. Ademais, evidencia-se a necessidade de monitoramento desses compostos no solo, sedimento, água e biota, a fim de que haja sustentabilidade no uso e aplicação, visando ao melhoramento da qualidade ambiental e à preservação desse recurso natural, que é o rio Pelotas.

Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2017-08-28T19:32:50Z No. of bitstreams: 2 Mauricio_Andrade 2016.pdf: 1527000 bytes, checksum: b37499146492558f459d5c1192786f9d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2017-08-28T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Mauricio_Andrade 2016.pdf: 1527000 bytes, checksum: b37499146492558f459d5c1192786f9d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-11-18 For the optimization of irrigation systems, it is necessary to use systems with high uniformity of operation, such as localized irrigation systems, considering drip and micro sprinkler irrigation most notorious. For an effective evaluation of these systems, some parameters are important to be used, such as the Christiansen Uniformity Coefficient (CUC) and the Uniform Distribution Coefficient (DU). A number of factors, including terrain topography, water pumping and emitter spacing influences the uniformity of distribution. In order for these parameters to be evaluated with higher qualification, it is important to use statistical and quality statistical techniques, such as statistical quality control of the process (CSP), through the Shewhart, Exponentially Weighted Moving Average (EWMA) and Cumulative Sum (CUSUM), which allows the monitoring of the irrigation process and the process capacity index (Cp) that determines how much the process meets the required specifications, in this case, the uniformity classifications. Thus, the objective of the research was to evaluate the process of localized irrigation using statistical quality control. The work was divided in three articles, with the specific objectives of evaluating the spacings between microsprinklers; the influence of the use of photovoltaic solar energy on water pumping in the uniformity of distribution in irrigation by micro sprinkler; and the influence of slope and fertilizer use on the uniformity of drip irrigation. Irrigation tests were performed in laboratory, with less influence of climatic factors. In relation to the micro sprinkler method, the smaller spacing presented the highest uniformities of distribution and the use of an energy storage system when using photovoltaic solar energy for water pumping decreases the variability of the uniformity. For the drip irrigation the higher uniformities and with greater control of the process were for the treatments carried out with treated water and the terrain level. For localized irrigation the EWMA control charts are more adequate to diagnose small variations and Shewhart's to diagnose high variations. The increase in Cp is directly proportional to the mean values of CUC and DU. CEP techniques were adequate to evaluate the uniformity of distribution of localized irrigation. In an effort to rationalize the use of water and nutrients and increase uniformity of distribution in localized irrigation, the use of statistical process control techniques are important for proper process monitoring and consequent increase in agricultural productivity. Para a otimização dos sistemas de irrigação, deve-se utilizar sistemas com alta uniformidade de operação, como os sistemas de irrigação localizada, que são representados com notoriedade pelo gotejamento e pela microaspersão. Para a avaliação eficaz destes sistemas alguns parâmetros são importantes a serem utilizados, como o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC) e o Coeficiente de Uniformidade de Distribuição (CUD). A uniformidade de distribuição é influenciada por vários fatores, entre eles a topografia do terreno, a forma de bombeamento de água e o espaçamento entre emissores. Para que estes parâmetros sejam avaliados com maior qualificação, é importante o uso de técnicas estatísticas diferenciadas e de qualidade, como o controle estatístico de qualidade do processo (CEP), através dos gráficos de controle, de Shewhart, Média Móvel Exponencialemente Ponderada (MMEP) e Soma Acumulativa (CUSUM), que possibilitam o monitoramento do processo da irrigação e o índice de capacidade do processo (Cp), que determina o quanto o processo atende às especificações exigidas; neste caso, as classificações de uniformidade. Sendo assim, a pesquisa teve como objetivo avaliar o processo da irrigação localizada utilizando o controle estatístico de qualidade. O trabalho foi dividido em três artigos, com os objetivos específicos de avaliar os espaçamentos entre microaspersores; a influência do uso da energia solar fotovoltaica no bombeamento da água na uniformidade de distribuição na irrigação por microaspersão; e a influência da declividade e do uso de fertilizantes na uniformidade da irrigação por gotejamento. Os ensaios de irrigação foram realizados em laboratório, com menor influência de fatores climáticos. Em relação à microaspersão, os menores espaçamentos apresentaram as maiores uniformidades de distribuição e o uso de um sistema de armazenamento de energia quando utilizada a energia solar fotovoltaica para bombeamento de água diminui as variabilidades da uniformidade. Para o gotejamento, as uniformidades mais elevadas e com maior controle do processo foram para os tratamentos realizados com água tratada e o terreno em nível. Para a irrigação localizada, os gráficos de controle MMEP são mais adequados para diagnosticar pequenas variações e o de Shewhart para diagnosticar variações elevadas. O aumento do Cp é diretamente proporcional aos valores médios de CUC e CUD. As técnicas do CEP foram adequadas para avaliar a uniformidade de distribuição da irrigação localizada. No esforço de racionalizar o uso de água e nutrientes e aumentar a uniformidade de distribuição na irrigação localizada, o uso de técnicas de controle estatístico de qualidade do processo são importantes para o monitoramento adequado do processo e o consequente aumento de produtividade agrícola

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-06T14:13:03Z No. of bitstreams: 1 Cintia_Krebs2016.pdf: 1035052 bytes, checksum: 9a3c2d6df28ce0d1763d174bf9144ac0 (MD5) Made available in DSpace on 2017-09-06T14:13:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cintia_Krebs2016.pdf: 1035052 bytes, checksum: 9a3c2d6df28ce0d1763d174bf9144ac0 (MD5) Previous issue date: 2016-08-01 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The instream flows are also known as environmental flow, residual flow, remaining flow among other designations that correspond to the amount of water that must remain into river bed to meet survival and preservation needs of the aquatic ecosystem. Thus, this study aimed at carrying out a comparative analysis among the different hydrological methods in order to obtain the water flow such as: method of water flow base, method of Q90 and Q95 duration curve, method of minimum annual flows of 7 days, and the method of the average minimum flow of 7 days with 10-year reoccurrence period (Q7,10), in Piquiri river basin. There was a comparison among those methods as well as for each station. The largest estimates of flow rates among the methods were obtained with the base water flow method and the lowest values were recorded by the Q7,10 method. In most stations, the method of base water flow was the highest, except at the station (64776100), whose Q90 flow value was superior as well as at the station (64785000), whose highest value of flow was recorded in the annual average of minimum stream flow of seven days. For all stations, the Q7,10 method showed the lowest values of environmental flow, which is a restrictive estimate when compared to the grantable maximum limit in Paraná state. As vazões ecológicas são denominadas também como vazão ambiental, vazão residual e vazão remanescente, entre outras denominações que correspondem à quantidade de água que deve permanecer no leito do rio para atender às necessidades de sobrevivência e preservação do ecossistema aquático. Nesse sentido, estabeleceu-se como objetivo deste trabalho fazer uma análise comparativa entre diferentes métodos hidrológicos de obtenção da vazão aquática: método da vazão aquática de base, método da curva de permanência Q90 e Q95, método das vazões anuais mínimas de 7 dias e o método da vazão média mínima de 7 dias, com período de recorrência de 10 anos (Q7,10), na bacia hidrográfica do rio Piquiri. Foi realizado um comparativo entre os métodos e, também, para cada estação. Verificou-se diferença entre os valores de vazão ecológica estimados para os diferentes métodos analisados. As maiores estimativas de vazão entre os métodos foram encontradas no método da vazão aquática de base e as menores estimativas foram obtidas pelo método da Q7,10; na a maioria das estações o método da vazão aquática de base foi maior, exceto na estação (64776100), na qual o valor da vazão Q90 foi superior e na estação (64785000) cujo maior valor de vazão encontrado foi na média anual das vazões mínimas de sete dias; para todas as estações, o método que obteve os menores valores de vazão ecológica foi o da Q7,10, que é uma estimativa restritiva, quando comparada com o limite máximo outorgável no estado do Paraná.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2023-02-03T21:56:06Z No. of bitstreams: 2 Marcos Alexandre Arndt.pdf: 433315 bytes, checksum: 2f3625259df5d7f728bfe28769f847f2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2023-02-03T21:56:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Marcos Alexandre Arndt.pdf: 433315 bytes, checksum: 2f3625259df5d7f728bfe28769f847f2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2009-07-22 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The Brazilian municipality presented significant urbanization process, what caused the expansion of urban areas, and consequently increased the impermeable areas. The measure that the city is urbanized increases the peak discharge resultants of the water runoff, what can provoke problems as floods of closeness areas to the drainage channels. Know the influence of the water runoff in watershed is primordial for its management, and estimations or the sceneries of future occupations helps to support the address planning adapted for the Brazilian watershed. Starting from this problematic situation this work looked for to esteem the peak discharge of the Cascavel River, in function of the changes in the soil use in the watershed, and the precipitations with different intensities and return period, creating hypothetical sceneries of urban expansion starting from the Soil Conservation Service hydrologic model. Was verified that as the impermeable areas rise it promotes considerable increase of the peak discharge, and that this increase is more significant during precipitations with smaller period return, creating Hypothetical scenarios of urban expansion from the hydrologic model Soil Conservation Service. It was found that the increase in impermeable areas at a rate of 50% and 80% led to the increase of 3.2% and 5.1% of the value of CN, and 29.5% of the volume of peak discharges, and that this increase is more significant rainfall during the period of lower return, could cause a increase of the occurrence of floods in the drainage channels of watershed. Therefore aiming the need of the consolidation of a plan director of urban drainage for the studied area. Os municípios brasileiros apresentaram, ao longo das últimas décadas, significativo processo de urbanização, o que ocasionou a expansão de áreas urbanas, e consequentemente aumento das áreas impermeáveis. À medida que a cidade se urbaniza, ocorre aumento das vazões máximas resultantes do escoamento superficial, o que pode provocar problemas como inundações de áreas ribeirinhas aos canais de drenagem. Conhecer a influência do escoamento superficial em bacias hidrográficas é primordial para o seu gerenciamento e as estimativas de futuros cenários de ocupação servem de suporte para direcionar um planejamento adequado para as bacias hidrográficas brasileiras. Considerando estas questões, este trabalho buscou estimar as vazões máximas do rio Cascavel, em função das mudanças no uso do solo na área da bacia hidrográfica e de precipitações com diferentes intensidades e período de retorno, criando cenários hipotéticos de expansão urbana, a partir do modelo hidrológico Soil Conservation Service. Foi constatado que o aumento das áreas impermeáveis, na proporção de 50 e 80%, acarretou um aumento de 3,2 e 5,1% do valor de CN e até 29,5% do volume das vazões máximas e que este aumento é mais expressivo durante precipitações com período de retorno menor, podendo ocasionar aumento da ocorrência de enchentes nos canais de drenagem de bacias hidrográficas. Portanto, apontando a necessidade da consolidação de um plano diretor de drenagem urbana para a área de estudo.