Remoção de ácido húmico em águas usando cavitação hidrodinâmica: uma abordagem experimental e computacional

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: CAPPA, Otávio Augusto Puglieri
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro; Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação; Brasil; UFTM; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
• Palavras-chave em Português: Cavitação hidrodinâmica.; Ácido húmico.; Simulação.; Remoção de cor.; Hydrodynamic cavitation.; Humic acid.; Computational simulation.; Color remove.; Química; Tratamento de águas de abastecimento e residuárias
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/795

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%).