Operação e modelagem hidrodinâmica de filtros lentos domiciliares (2021)
- Authors:
- Autor USP: HOJO, LIRI YOKO CRUZ PRIETO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- Subjects: DINÂMICA DOS FLUÍDOS COMPUTACIONAL; MODELOS MATEMÁTICOS; ESCOAMENTO
- Keywords: Biofiltro; Escoamento em meio poroso; Turbidez
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O acesso à água potável não é uma realidade para todas as comunidades, uma solução para atender essa demanda é a utilização do filtro lento domiciliar (FLD), um tratamento de água individual que pode ser aplicado em comunidades rurais sem acesso a água tratada. Há poucas pesquisas que avaliam como as mudanças geométricas e o tipo de operação (contínua ou intermitente) dos FLDs afetam o comportamento hidráulico e, consequentemente, o desempenho da filtração. Na primeira etapa da pesquisa foram construídos quatro FLDs em escala plena, sendo dois filtros operados em escoamento contínuo e dois em escoamento intermitente. Os filtros foram alimentados com água de estudo composta por 15% de água superficial e 85% de água subterrânea. Analisaram-se temperatura, turbidez, cor aparente, condutividade elétrica, pH, oxigênio dissolvido, nitrito, nitrato, absorbância, coliformes totais e Escherichia coli para verificar a eficiência do tratamento. Os FLDs atenderam aos limites estabelecidos na Portaria GM/MS nº 888/2021 para turbidez, cor, nitrito e nitrato e os FLDs operados em escoamento contínuo apresentaram maior eficiência de tratamento. Na segunda etapa, estudaram-se as geometrias e os FLDs em escoamento contínuo e intermitente por meio da dinâmica dos fluídos computacional, com o uso do software ANSYS Student Fluent ®2020 R2, a fim de avaliar a hidrodinâmica dos filtros. As simulações da hidrodinâmica dos quatro modelos matemáticos dos FLDs foram validadas por meio dadistribuição do tempo de residência experimental, realizada previamente nos modelos físicos, e não apresentaram diferenças estatisticamente significativas. Os resultados mostraram que não foram constatadas zonas internas de recirculação, nem de curto circuito, porém constatou-se a existência de zonas mortas na base do filtro com volumes inferiores a 3% não sendo necessário realizar mudanças nas geometrias. A simulação computacional mostrou que os filtros contínuos apresentaram menor variação de velocidade e os filtros com menor diâmetro apresentaram redução das zonas mortas. Dentre os FLDs estudados, o que apresentou melhores resultados em termos de eficiência e da hidrodinâmica foi o filtro contínuo de menor diâmetro (C-FLD 1)
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2021
- Data da defesa: 11.06.2021
-
ABNT
HOJO, Liri Yoko Cruz Prieto. Operação e modelagem hidrodinâmica de filtros lentos domiciliares. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-16072021-174531/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Hojo, L. Y. C. P. (2021). Operação e modelagem hidrodinâmica de filtros lentos domiciliares (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-16072021-174531/ -
NLM
Hojo LYCP. Operação e modelagem hidrodinâmica de filtros lentos domiciliares [Internet]. 2021 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-16072021-174531/ -
Vancouver
Hojo LYCP. Operação e modelagem hidrodinâmica de filtros lentos domiciliares [Internet]. 2021 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-16072021-174531/
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