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Título: Análise da influência do escoamento no interior de uma câmara de fluxo dinâmica na taxa de emissão de sulfeto de hidrogênio
Autor(es): Andreão, Willian Lemker
Orientador: Santos, Jane Meri
Data do documento: 30-Mar-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O processo de tratamento de efluentes domésticos leva à formação de compostos odorantes, como o sulfeto de hidrogênio (H2S), que pode causar incômodo e impactos à saúde dos residentes próximos. A câmara de fluxo dinâmica é largamente utilizada para estimar a emissão dos gases odorantes a partir de superfícies líquidas quiescentes, presentes nas estações de tratamento de esgoto. A geometria da câmara deve promover uma completa mistura do gás volatilizado em seu interior para que a emissão medida seja independente do ponto de amostragem. Um dispositivo auxiliar, como um micro ventilador, é comumente utilizado para esse fim. O presente estudo investigou a influência do escoamento no interior da câmara sobre o transporte de H2S e sua taxa de emissão. A modelagem matemática desses fenômenos foi efetuada por meio da solução numérica das equações de transporte considerando o escoamento turbulento, utilizando o código ANSYS-CFX 14.5. Os resultados mostram que uma câmara de fluxo com oito entradas de ar promove uma distribuição mais homogênea da concentração, porém a velocidade de fricção na interface (0,007 m s-1) não é suficiente para promover um varrimento adequado da interface, onde são encontrados valores elevados de concentração. Já na configuração padrão (modelo US EPA), com quatro entradas, o fluxo de ar limpo pode atingir a sonda de amostragem, afetando o valor medido de concentração. Se micro ventiladores são utilizados, a turbulência criada dentro da câmara e a velocidade de fricção são significativamente maiores. A concentração rapidamente atinge o estado estacionário dentro da câmara (1 a 2 min) e a taxa de emissão final é, em média, 25,3% maior com o uso dos micro ventiladores. Se o objetivo do uso da câmara é representar as condições ambientais que seriam encontradas em campo, é recomendado o uso de micro ventiladores.
The wastewater treatment process lead to formation of odorous compounds, as hydrogen sulphide (H2S), which can cause nuisance and disturbance to health of nearby residents. The dynamic flux chamber (or flux hood) is widely used to estimate the emission of odorous gases from quiescent liquid surfaces, presented in wastewater treatment plants. The geometry of the flux hood must promote a complete mixing of the volatilized gas within the hood to the emission measured be independent of the point sampling. An auxiliary device, as a small fan, it is commonly used for this purpose. This study investigated the influence of the flow inside the chamber on the transport of H2S and its emission rate. Mathematical modeling of these phenomena was performed through the numerical solution of the transport equations considering the turbulent flow using ANSYS-CFX 14.5 code. The results show that a flux hood with eight air inlets promote a concentration distribution more homogeneous, although the friction velocity at interface (0.007 m s-1 ) is not sufficient to promote an appropriate sweeping on interface, where it is found high values of concentration. In standard configuration (US EPA model), with four inlets, clean air jet can reaches the sampling probe, affecting in the concentration values measured. If micro fans are used, turbulence created within the hood and friction velocity are significantly higher. Concentration quickly reaches stationary state within the hood (1 to 2 min) and the final emission rate is on average 25.3% higher with the use of micro fans. If the purpose of using the flux hood is to represent environmental conditions that would be found in the field, it is recommended to use micro fans.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10316
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