Estudo teórico e experimental de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo tratando águas residuárias domésticas.

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: LIMA, Maria Gorethe de Sousa.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS; UFCG
• Palavras-chave em Português: Reator UASB; CFX; Fluidodinâmica; Sistema Multifásico; UASB Reactor; Fluid Dynamic; Multiphase Flow; Engenharia
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1909

O trabalho de tese em questão teve por objetivo geral realizar um estudo teórico/experimental para avaliar a fluidodinâmica de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (Upflow Anaerobic Sludge Blanket – UASB), tratando água residuária doméstica, visando contribuir para melhorar o desempenho dos dispositivos de separação de fases. Para o estudo experimental, foi realizado o monitoramento da estabilidade operacional e da eficiência de tratamento do reator por meio de análises físico – químicas de amostras do seu afluente e efluente e das pressões ao longo do reator. Os resultados obtidos experimentalmente constataram que o reator apresentava uma boa estabilidade operacional. A eficiência de remoção de matéria orgânica foi considerada baixa (42 %); enquanto que para os sólidos totais em suspensão a eficiência de remoção variou em torno 70 %. Os valores de pressão apresentaram uma relação linear decrescente à medida que a tomada de pressão se distanciava da zona de digestão. Para o estudo numérico, foram desenvolvidas malhas no espaço bi e tridimensional representativas do reator UASB modificando as disposições e inclinações do defletor de gases. Diferentes simulações foram realizadas usando o Ansys CFX 10.0 para diferentes fluxos. Os resultados numéricos constataram que a disposição e inclinação do defletor de gases além de exercer grande influência sobre a distribuição de velocidades no reator, também afetou consideravelmente o desempenho dos dispositivos de separação de fases (defletor de gases e separador trifásico). Com relação ao fluxo mássico, foi verificado que o mesmo apresentou uma relação diretamente proporcional com a eficiência de retenção de sólidos suspensos, para a faixa estudada no presente trabalho (10-4 a 0,11 kg/s). A análise comparativa dos resultados numéricos e experimentais da pressão e da concentração de lodo na saída do reator com inclinação do defletor voltada para cima apresentaram diferenças da ordem de 2 kPa e de 10 mg/L, respectivamente, sendo consideradas satisfatórias.