Floculadores tubulares helicoidais e sua relação com o número de Reynolds e razão de curvatura

Abstract

RESUMO: Os Floculadores Tubulares Helicoidais (FTH) vem demonstrando resultados promissores em experimentos realizados, onde foram avaliadas as remoções de turbidez da água ou efluente criado para o estudo. Porém, estes reatores são novos em comparação aos floculadores tradicionais hidráulicos e mecânicos já utilizados em nas plantas de tratamento convencionais e necessitam de estudos que possam avaliar sua eficiência com relação a parâmetros específicos. Propondo avaliar a eficiência de diferentes arranjos de FTHs, que contemplam a variação de parâmetros hidrodinâmicos e geométricos, foram analisados os resultados de remoção de turbidez e confrontados com seus respectivos parâmetros estudados que são o Número de Reynolds e Razão de Curvatura (RC), parâmetro hidrodinâmico e geométrico, respectivamente. Para realizar as análises propostas, foi criada uma água sintética com suspensão de caulinita estável para simular uma determinada turbidez, e para chegar aos valores de dosagem de coagulante e alcalinizante, foram realizados ensaios de tratabilidade com essa água sintética criada. Com a finalidade de avaliar a influência dos parâmetros citados, foram realizados experimentos em FTHs com valores de RC iguais a 0,03, 0,04 e 0,06 e valores do Número de Reynolds de 500, 1000 e 2000. As amostras foram coletadas em tempos de sedimentação iguais a 2 minutos e 20 segundos e 3 minutos e 30 segundos, equivalentes a velocidades de sedimentação iguais a 3 cm.min-1 e 2 cm.min-1, respectivamente. O arranjo que apresentou a melhor remoção de turbidez correspondia ao arranjo de RC igual a 0,03 e Número de Reynolds igual a 1000, seu resultado de remoção foi de 16% para uma velocidade de sedimentação igual a 2 cm.min-1. Percebeu-se que a avaliação do Número de Reynolds abarca relações com diversos outros parâmetros hidrodinâmicos, como por exemplo, a correlação direta com o Gradiente de Velocidade (G) e vazão, e a correlação indireta com o Tempo de Detenção Hidráulica (TDH), onde valores menores de Número de Reynolds que apresentavam maiores Tempos de Detenção Hidráulica mostraram-se promissores em seus resultados em relação a arranjos com maiores TDHs. Por meio das análises dos resultados e considerações realizadas, os FTHs se mostram promissores a futuras aplicações operacionais.