"Avaliação da influência da geometria e dinâmica do escoamento de floculadores helicoidais na redução de turbidez utilizando modelagem física"
Nome: Raphaela Cunha da Silva
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 27/08/2007
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| Edmilson Costa Teixeira | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| Edmilson Costa Teixeira | Orientador |
| Edumar Ramos Cabral Coelho | Examinador Interno |
| Elvis Carissimi | Examinador Externo |
Resumo: A floculação é a etapa do tratamento da água em que partículas coloidais desestabilizadas, por agentes coagulantes, se agregam formando flocos. Uma vez formados os flocos, estes são removidos, posteriormente, por sedimentação ou flotação, etapa subseqüente à floculação. Dentre os floculadores do tipo hidráulicos, que são os mais utilizados, destaca-se o floculador tubular helicoidal (FTH), estudado por Grohmann, Reiter e Wiesmann em 1981, entre outros, e ainda pouco explorado. Sendo assim, neste trabalho objetivou-se a) avaliar os efeitos de parâmetros geométricos e hidrodinâmicos do FTH sobre o seu desempenho de processo, utilizando como ferramenta a modelagem física e, b) aperfeiçoar o modelo de estimativa de eficiência de floculação, para floculadores do tipo tubulares helicoidais, proposto por Pelissari (2006). Nos experimentos realizados, uma água sintética, armazenada em um tanque, alimentava o circuito hidráulico, de acordo com a vazão a ser estudada (0,1 a 5,0L/min). À medida que esta água fluía em direção ao reator (floculador tubular helicoidal), nela eram adicionados o alcalinizante e o coagulante, para desestabilização das partículas sólidas. Posteriormente, esta mistura passava pelo floculador tubular helicoidal, onde ocorria a formação dos flocos (aglutinação das partículas desestabilizadas) e por fim, chegava ao decantador, onde estes flocos se depositavam. Na saída do decantador foram coletadas amostras de água para a avaliação da eficiência de remoção de turbidez. A análise dos resultados mostrou que as melhores eficiências foram obtidas para os menores níveis de energia, ou seja, menores hf, G, Ca, Re, Dn e Gn, pois à medida que estes aumentam, a intensidade de mistura do sistema também aumenta, ocorrendo, então, a quebra de flocos ou a sua não formação, devido à maior intensidade de choque entre as partículas. Em relação ao aperfeiçoamento do modelo proposto por Pelissari (2006) para o calculo da eficiência de floculação, foram feitas outras análises (dimensional e de regressão múltipla), considerando novas variáveis e procedimentos experimentais. Como resultado, obteve-se um aumento na correlação entre os dados, medidos e estimados, de 0,4500 para 0,9526 e uma diminuição do erro relativo médio de 17% para 2%, indicando que as variáveis utilizadas se ajustam bem ao modelo proposto para estimativa da eficiência de floculação.
