Remoção de ácido húmico em águas usando cavitação hidrodinâmica: uma abordagem experimental e computacional
| Autor: | CAPPA, Otávio Augusto Puglieri |
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| Přispěvatelé: | GONÇALVES, Julio Cesar de Souza Inácio |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2018 |
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| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM) instacron:UFTM |
| Popis: | A cavitação hidrodinâmica surgiu, no início do século XXI, como um método promissor para o tratamento de águas de abastecimento e residuárias. Até o momento, a maioria dos estudos dedicou-se a mostrar o potencial da cavitação hidrodinâmica em remover patógenos e poluentes orgânicos. A cor advinda das soluções de ácido húmico é um caso a ser combatido nas águas de abastecimento, principalmente na região Norte do país. Pesquisas com uso de processos oxidativos avançados, juntamente com a cavitação hidrodinâmica, já têm sido realizadas. Contudo, pesquisas direcionadas à otimização de parâmetros geométricos de câmaras de cavitação hidrodinâmica ainda são necessárias. O objetivo deste estudo foi avaliar a remoção de cor de uma solução de ácido húmico e otimizar placas para sua melhor eficiência. Para tanto, simulações computacionais e procedimentos experimentais foram realizados. Cinco diferentes placas de orifício (três com um único orifício e duas com múltiplos orifícios) foram estudadas. Realizou-se simulações computacionais para identificar parâmetros hidráulicos e compará-los às eficiências de remoção de cor. Nos procedimentos experimentais foram utilizados quatro volumes de peróxido de hidrogênio 30% w/v (0 ml, 1 ml, 5 ml e 10 ml) em uma solução de 9 L de ácido húmico à 100 ppm. O uso do oxidante apresentou o ponto ótimo de remoção de cor com 1ml de peróxido para os 9 L de solução. Os resultados mostraram que existem dois principais grupos de placas: as placas de um orifício geraram menor número de zona de baixa pressão, maior intensidade e reduzida taxa de recuperação de pressão; e, as placas de múltiplos orifícios apresentaram maior número de zonas de baixa pressão, menor intensidade e elevada taxa de recuperação. As primeiras tiveram melhor eficiência de remoção de cor com o uso do agente oxidante (próximas aos 90%). Enquanto o outro grupo apresentou significativa eficiência sem o uso de oxidante (próximas aos 70%). Hydrodynamic cavitation emerged at the beginning of the 21st century as a promising method for supply water and wastewater treatment. So far, most studies have focused on the potential of hydrodynamic cavitation in removing pathogens and organic pollutants. The color provided by acid humic solutions is a case to be fight, mainly in the north of the country. Searches with the use of advanced oxidative process, herewith hydrodynamic cavitation, have already done. However, searches that aim the optimization of geometric parameters of hydrodynamic cavitation chambers are necessary yet. The objective of this study was assessed the color removal by a humic acid solution and optimize plates for its best efficiency. Therefore, computational simulations and experimental procedures were realized. Five different orifice plates (three with one orifice and two with multiple-orifices) were assessed. It was realized computational simulations to identify hydraulic parameters and compare them with the color remove efficiencies. In the experiment procedures were used four peroxide hydrogen volumes 30% w/v (0 ml, 1 ml, 5 ml and 10 ml) in a solution of 9 L of humic acid at 100 ppm. The oxidant use showed the optimum dye remove point with 1 ml of peroxide for 9 L of solution. The results have showed that exists two mainly plates group: plates with one orifice generates less number of lower pressure zone, high intensity and reduced pressure recovery zone; and, plates with multiple-orifices showed major number of lower pressure zone, low intensity and high-pressure recovery zone. The firsts have better efficiency of color removal with the use of oxidant agent (around 90%). While, the other group have showed significant efficiency without the use of oxidant (around 70%). Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais |
| Databáze: | OpenAIRE |
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