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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
ENGENHARIA URBANA (40004015027P8)
Educação Presencial
Uso da Dinâmica dos Fluídos Computacional como Auxiliar na Avaliação das Configurações de Saída em Filtro de Bioareia em Operação Intermitente ou Contínua
ALLAN CASSIOLATO BERBERT
DISSERTAÇÃO
08/09/2016

Neste trabalho objetivou-se o estudo de novas soluções para o sistema de coleta da água no interior do filtro de bioareia utilizando a Dinâmica dos Fluidos Computacional para simular o escoamento nos modelos PEU/UEM, CAWST e HydrAid. Primeiramente, foi criado o modelo computacional do filtro PEU/UEM com quatro tomadas de água distintas: Central, Inferior, Lateral e com Anel coletor. Para cada uma dessas configurações, foram propostas soluções com e sem o preenchimento das camadas granulares. Nesta análise o modelo com anel coletor apresentou melhores resultados. Foram construídos cinco filtros PEU/UEM com anel coletor e para validação do modelo utilizou-se a curva de DTR utilizando NaCl como traçador, em que foram realizados três cargas de abastecimento consecutivas, sendo somente a primeira com traçador. A mesma análise foi feita numericamente e as curvas de DTR apresentaram os mesmos padrões confirmando a representatividade do modelo. A análise numérica do DTR também foi realizado para comparar os resultados dos modelos convencionais e com anel coletor dos filtros PEU/UEM, CAWST e HydrAid. O filtro Hydraid convencional apresentou valores menores de tempo mínimo do que o modelo com anel, isto se deve a sua tomada de água ser lateral. Na sequência, fez-se a modelagem computacional dos filtros CAWST e HydrAid em regime permanente, com os modelos convencional e com anel coletor. Verificou-se que os modelos com o anel apresentaram melhores resultados na distribuição das linhas de corrente no filtro e na seção de velocidade na proximidade da tomada de água. Concomitantemente às simulações, foram avaliados Turbidez, temperatura, pH, perda de carga e remoção de Coliformes totais e E. coli nos cinco filtros experimentais PEU/UEM. Deste, dois foram operados em regime permanente e três em regime intermitente. A remoção Turbidez e Coliformes Totais foi equivalente para ambos os regimes, porem verificou-se que a remoção de E. coli é superior nos filtros em operação continua.

Tratamento de água;, Filtro de bioareia;, DFC;, Curva de DTR.
The work in this project aims to study new solutions for the water capitation system inside a biosand filter utilising Computational Fluid Dynamics to simulate the outflow in the models PEU/UEM, CAWST and HydrAid. Primarily a PEU/UEM computational model was made with four different water inputs: central, bottom, sideways and ring collector. For each one of these setups there are solutions either with and without granular layer fillings. The ring collector showed the best results after analisis. Five ring collector PEU/UEM filters were built and to validate this model a TRD curve with salinic tracer (NaCl), which were refilled three times consecutively, except only the first time with a salinic tracer. The same analisis was carried numerically and the TRD curves presented the same patterns, thus confirming the model's representativity. TRD numerical analisis was also performed for comparison between conventional filter models and the ring collector models of PEU/UEM, CAWST e HydrAid. The HydrAid conventional filter showed a smaller minimal time than the ring collector model, due to it's sideways water input. The following was a computational modeling of CAWST and HydrAid in permanet regimen, in both conventional and ring collector setups. It was possible to verify that the models built with a ring collector showed better currents line distribution results and the proximity of water input velocity section. Concomitantly to the simulations, turbidity, temperature, pH, load depletion and total coliforms and E. coli remotion in the five experimental PEU/UEM filters were analised. Two filters were working on a permanent regimen and the other three on an intermittent regimen. Turbidity and total coliforms remotion were equivalent for both regimen sets, although E. coli remotion was higher inside continuous functioning filters.
Water treatment;Biosand filter;, CFD, TRD curve.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
O trabalho possui divulgação autorizada
Dissertação - Allan Berbert 2.pdf

Contexto

INFRA-ESTRUTURA E SISTEMAS URBANOS
PLANEJAMENTO E GESTÃO DE SISTEMAS URBANOS
Técnicas experimentais e de modelagem aplicadas à redução de perdas em sistemas de abastecimento público de água-TEMARP

Banca Examinadora

SANDRO ROGERIO LAUTENSCHLAGER
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
RICARDO VICENTE DE PAULA REZENDE Participante Externo
REGIANI APARECIDA DE ALMEIDA Participante Externo
Luiza Cintra Campos Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 21

Vínculo

CLT
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
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