AVALIAÇÃO DA HIDRODINÂMICA EM COLUNAS DE AERAÇÃO COM TÉCNICAS DE VELOCIMETRIA A LASER

Resumo

O presente trabalho foi concebido para integrar o conhecimento da área de Saneamento e da área de Mecânica dos Fluidos no Estudo clas colunas de aeração e ozonização, utilizadas em tratamento de esgotos. Usos adicionais envolvem projetospiloto de irrigação, no qual se aplica o reuso da água. Neste particular, vale lembrar que o presente trabalho foi incentivado pelo PROSAB, Edital 3, Tema 1: "Desinfecção de efluentes sanitários, rernoçao de organismos patógenos e substâncias nocivas. Aplicações para fins produtlvos como agrlcultura, aquicultura e hidroponia" com o projeto: "Desinfecção de esgotos tratados em -lagoas de estabilização e reuso em fertirrigação, piscicultura e hidroponia", pelo incentivo dado ao tema em estudo,

O estudo foi conduzido inicialmente com a construção de uma coluna com 2,0 m de altura e base quaclrada com 19,0 cm de lado. Os materiais utilizados na construção da coluna foram vidro, acrílico e perfis de aço. Os ensaios aqui relatados dizem respeito aos estudos de aeração, para os quais utilizou-se sulfito de sódio e geração de bolhas por intermédio de difusores. Para analisar as características das bolhas e do escoamento por elas gerado, fez-se uso de velocimetria a laser, utilizando um equipamento laser de gás de cobre, com potência média de 20W.

Para iniciar os experimentos na coluna de água, a mesma foi preenchida com água até a altura conveniente (oito alturas foram testadas). Posteriormente, aclicionouse sulfito de sódio para zerar a concentração de oxigênio nesta água (a quantidade de Sulfito de Sódio foi mantida fixa em todos os experimentos). A agitação necessária para homogeneizar a mistura foi obtida com o uso de uma bomba de recirculação para a água, O processo de aeração era iniciado com a escolha de uma vazão de ar, imposta no difusor, que gerava bolhas de tamanho médio definido e possibilitava a troca de oxigênio entre a água e o ar (cinco vazões de ar foram testadas). O oxigênio dissolvido na água era monitorado com auxílio de uln medidor de membrana e um sistema computadorizado de aquisição de dados. As curvas de aeração (a evolução temporal do oxigênio dissolvido na água) foram analisadas, obtendo o coeficiente cle reoxigenação para cada condição testada. Adicionalmente, corn o uso de metodologia PIV (velocimetria por processamento de imagem de partículas), o laser foi utilizado para medir as velocidade das bolhas e seu tamanho médio.

Gráficos elucidativos, que explicam o teor das informações obtidas, são apresentados no trabalho.

O trabalho conjunto entre grupos de Saneamento e de Mecânica dos Fluidos mostrou-se útil para o avanço objetivo dos trabalhos.