Estudo experimental de transferência de massa entre as fases líquida e gasosa no interior de um túnel de vento portátil utilizado para estimativa das taxas de emissão para compostos odorantes.

dc.contributor.advisor1Furieri, Bruno
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000297360250
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6585455298349085
dc.contributor.authorSiqueira, Philipe Uhlig
dc.contributor.referee1Reis Junior, Neyval Costa
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000261594063
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4944106074149720
dc.contributor.referee2Paula, Igor Braga de
dc.date.accessioned2024-05-30T00:53:51Z
dc.date.available2024-05-30T00:53:51Z
dc.date.issued2022-08-29
dc.description.abstractWastewater treatment plants and landfills are major sources of odor in urban environments and, despite not being necessarily associated with toxic and harmful effects on human health, this pollutant causes annoyance. In wastewater treatment plants, the presence of liquid passive emission sources is common, where the direct method is one of the ways to quantify emissions from these sources. The portable wind tunnel is one of the devices applied in the direct method and this is characterized by the incidence of a carrier gas on the liquid surface through a flow parallel to the surface, however, this equipment is not capable of simulating all the significant phenomena for mass transport. Thus, mass transfer studies between the liquid-gas interface are extremely important to understand the behavior of this device. Therefore, this work aims to study the mass transfer at the liquid-gas interface inside the portable wind tunnel used to estimate the emission rates of volatile odorant compounds from passive liquid surfaces through the spectrophotometry technique. The results showed that, for hydrogen sulfide, the global mass transfer coefficient (KL) did not change with different flow rates due to the non-disturbance of the liquid phase, and it obtained an average value of 2,48×10-5 m s-1. No variation of KL was noticed between the 6 sample points analyzed. When compared with field situations, which were represented by the model proposed by Prata et al. (2018), the tunnel represented the same mass flow for wind speeds of 5.85, 6.07 and 7.12 m s-1 for upstream relative roughness of, respectively, 0.005.0 .01 and 0.1 "m", considering the effective length of 50 m. As for the effective length of 300 m, there was less influence of the relative roughness upstream, where the same respective roughness provided the same measured flow in the tunnel for wind speeds of 5.30, 5.34 and 5.26 m s-1. The experimentally estimated coefficients (KL) were compared with the empirical models present in the literature considering the flow conditions applied in the laboratory. Therefore, it was found that the portable wind tunnel, when compared with these models, overestimates the emission between 4.8 and 17.5 times. When comparing the values presented in this work with the experimental data obtained by Santos et al. (2012), the overestimation caused by the portable wind tunnel is also noted. It was not possible to analyze n-butanol and acetic acid by the proposed methodology
dc.description.resumoEstações de tratamento de esgoto e aterros sanitários são grandes fontes de odor em ambientes urbanos e, apesar de não estar necessariamente associado com efeitos tóxicos e danosos à saúde humana, esse poluente provoca incômodo. Em estações de tratamento de esgoto é comum a presença de fontes de emissão líquida passiva, onde o método direto é uma das formas de quantificar as emissões dessas fontes. O túnel de vento portátil é um dos dispositivos aplicados no método direto e esse é caracterizado pela incidência de um gás de arraste sobre a superfície líquida através de um escoamento paralelo a superfície, porém, esse equipamento não é capaz de simular todos os fenômenos significativos para o transporte de massa. Desta forma, estudos de transferência de massa entre a interface líquido-gás, são de extrema importância para o entendimento do comportamento deste dispositivo. Portanto, este trabalho visa estudar a transferência de massa na interface líquido-gás no interior do túnel de vento portátil utilizado para a estimativa das taxas de emissão de compostos odorantes voláteis a partir de superfícies líquidas passivas através da técnica de espectrofotometria. Os resultados mostraram que, para o sulfeto de hidrogênio, o coeficiente global de transferência de massa (KL) não se alterou com diferentes vazões devido a não perturbação da fase líquida e o mesmo obteve valor médio de 2,48×10-5 m s-1. Não foi percebida variação de KL entre os 6 pontos amostrais analisados. Quando comparado com situações de campo, as quais foram representadas pelo modelo proposto por Prata et al. (2018), o túnel representou mesmo fluxo de massa para velocidades do vento de 5,85, 6,07 e 7,12 m s-1 para rugosidades relativas a montante de, respectivamente, 0,005, 0,01 e 0,1 m, considerando o comprimento efetivo de 50 m. Já para comprimento efetivo de 300 m, notou-se menor influência das rugosidades relativas a montante, onde as mesmas respectivas rugosidades propiciaram mesmo fluxo medido no túnel para velocidades do vento de 5,30, 5,34 e 5,26 m s-1 . Os coeficientes (KL ) estimados experimentalmente, foram comparados com os modelos empíricos presentes na literatura considerando as condições de escoamento aplicadas em laboratório. Por conseguinte, percebeu-se que o túnel de vento portátil, quando comparado com esses modelos, superestima a emissão entre 4,8 e 17,5 vezes. Ao comparar os valores apresentados nesse trabalho com os dados experimentais obtidos por Santos et al. (2012), também é notada a superestimação causada pelo túnel de vento portátil. Não foi possível a análise do n-butanol e do ácido acético pela metodologia proposta
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/16147
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Ambiental
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.rightsopen access
dc.subjectSuperfície líquida passiva
dc.subjectTúnel de vento portátil
dc.subjectCoeficiente de transferência de massa
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.titleEstudo experimental de transferência de massa entre as fases líquida e gasosa no interior de um túnel de vento portátil utilizado para estimativa das taxas de emissão para compostos odorantes.
dc.typemasterThesis

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