dissertação
Influência da placa difusora na remoção de sólidos suspensos totais em filtro de areia pressurizado
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Universidade Federal de Lavras
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Não especifica vinculação com nenhum departamento
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-graduação em Recursos Hídricos
Agência de fomento
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A eficiência de remoção dos filtros de areia, utilizados na irrigação localizada, varia de
acordo com as condições de operação e as características do meio filtrante, com diferenças de
retenção de sólidos entre as camadas superficial e profundas. Estudos mostraram que diferentes
modelos de placa difusora causam alteração no comportamento das linhas de fluxo da água no
processo de filtração, alterando o comportamento hidráulico e o revolvimento da camada
superficial do leito filtrante, relacionando-se com o desenvolvimento de caminhos preferenciais
para passagem da água e de sólidos, o que pode influenciar na capacidade dos filtros de remover
sólidos suspensos. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência
de diferentes modelos de placa difusora combinadas às diferentes taxas de filtração e alturas de
camada filtrante, na eficiência de remoção de sólidos suspensos totais utilizando um filtro de
areia comercial. O trabalho foi divido em duas partes. A primeira visou avaliar o
comportamento hidráulico do processo de filtração do equipamento e o revolvimento da
camada superficial do leito filtrante, combinando duas alturas de leito filtrante e sete taxas de
filtração, utilizando água sem sólidos em suspensão. Já a segunda parte visou avaliar a
eficiência de remoção do processo de filtração do filtro utilizando duas alturas de camada
filtrante e duas taxas de filtração. Nas duas partes utilizou-se areia sílica como meio filtrante.
O processo de filtração do filtro de areia utilizando a placa difusora proposta apresentou as
menores perdas de pressão no uso do filtro vazio quando comparado à placa difusora original,
entretanto ao utilizar leito filtrante observou-se redução na diferenciação da perda de pressão
entre as placas avaliadas, onde a placa proposta causou maiores perdas relativas à camada
filtrante. Adicionalmente não houve observou-se diferenciação no revolvimento da camada
superficial para os tratamentos avaliados. Com relação à eficiência de remoção os métodos de
avaliação apresentaram resultados semelhantes, mostrando que uma maior amostragem da água
leva a resultados mais confiáveis. A placa difusora proposta teve maior eficiência de remoção
no uso da menor altura da camada filtrante e menor taxa de filtração, já para placa original foi
na maior altura da camada e maior taxa de filtração. De modo geral, o modelo construtivo da
placa difusora influência tanto o comportamento hidráulico quanto a eficiência de remoção de
sólidos suspensos contidos na água no processo de filtração, onde o seu dimensionamento deve
levar em consideração as características físicas da camada filtrante e as condições de operação
a fim de se alcançar resultados satisfatórios.
Abstract
The removal efficiency of sand filters, used in localized irrigation, varies according to the
operating conditions and the characteristics of the filter medium, with differences in solid
retention between the superficial and deep layers. Studies have shown that different diffuser
plate models cause changes in the behavior of the water flow lines in the filtration process,
altering the hydraulic behavior and the turning of the surface layer of the filtering bed, relating
to the development of preferential paths for the passage of water, which can influence the ability
of filters to remove suspended solids In this context, the present work aimed to evaluate the
influence of different diffuser plate models combined with different filtration rates and filtering
layer heights, on the efficiency of removal of total suspended solids using a commercial sand
filter. The work was divided into two parts. The first aimed to evaluate the hydraulic behavior
of the equipment's filtration process and the turning of the surface layer of the filtering bed,
combining two filtering bed heights and seven filtration rates, using water without suspended
solids. The second part aimed to evaluate the removal efficiency of the filter filtration process
using two filter layer heights and two filtration rates. In both parts, silica sand was used as a
filter medium. The sand filter filtration process using the proposed diffuser plate showed the
lowest pressure losses when using the empty filter when compared to the original diffuser plate,
however, when using a filter bed, a reduction in the difference in pressure loss between the
evaluated plates was observed. , where the proposed plate caused greater losses relative to the
filtering layer. Additionally, there was no difference in the turning of the surface layer for the
evaluated treatments. Regarding the removal efficiency, the evaluation methods presented
similar results, showing that a larger sampling of the water leads to more reliable results. The
proposed diffuser plate had greater removal efficiency when using the lowest filtering layer
height and lowest filtration rate, whereas for the original plate it was at the highest layer height
and highest filtration rate. In general, the constructive model of the diffuser plate influences
both the hydraulic behavior and the efficiency of removal of suspended solids contained in the
water in the filtration process, where its dimensioning must take into account the physical
characteristics of the filtering layer and the operating conditions in order to achieve satisfactory
results.
Descrição
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Palavra chave
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Impacto da pesquisa
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Citação
ALCON, G. D. Influência da placa difusora na remoção de sólidos suspensos totais em filtro de areia pressurizado. 2022. 78 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.