Efeito das características granulométricas e da altura da camada filtrante no processo de retrolavagem em filtros de areia
Juan Camilo Salcedo Ramirez
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP Sa31e
[Effect of grain size and depth bed filtering characteristics in the backwash process of sand filters]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
158 p. : il.
Orientador: Roberto Testezlaf
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola
Resumo: O desempenho adequado de filtros de areia na irrigação localizada requer que os processos de filtração e retrolavagem sejam realizados de forma a reter as partículas em suspensão indesejadas e que a lavagem do meio filtrante retorne a operação do equipamento às suas condições originais de...
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Resumo: O desempenho adequado de filtros de areia na irrigação localizada requer que os processos de filtração e retrolavagem sejam realizados de forma a reter as partículas em suspensão indesejadas e que a lavagem do meio filtrante retorne a operação do equipamento às suas condições originais de limpeza. A retrolavagem pode ser mais eficiente quando se atinge expansões homogêneas da camada com baixas perdas de pressão em função das características granulométricas da areia e da altura da camada filtrante. As faltas de experiência do produtor e de informações técnicas dos fabricantes determinam que a retrolavagem não seja realizada corretamente em campo, prejudicando a funcionalidade e eficiência dos filtros de areia. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver estudos sobre o comportamento das características hidrodinâmicas de pressão e vazão no processo da retrolavagem em filtros com variações nas características físicas da areia e nos componentes internos dos filtros. O trabalho foi dividido em três partes. Inicialmente, foi realizada, uma pesquisa de campo sobre os procedimentos e manejos utilizados pelos agricultores na execução da retrolavagem. Em uma segunda etapa, foi utilizada uma metodologia experimental para ensaios de laboratório em três filtros de areia convencionalmente usados no mercado brasileiro, para avaliar os efeitos de diferentes granulometrias da areia e diferentes alturas da camada filtrante sobre a perda de carga ao longo da camada e sobre o processo de fluidização do leito. Finalmente, na ultima parte, os resultados obtidos foram comparados com comportamento teóricos para estimativa da velocidade mínima de fluidização. Os procedimentos realizados pelos produtores demonstraram falta de conhecimento no processo da retrolavagem que é executado de forma empírica baseado em recomendações incorretas dos fornecedores. Experimentalmente, obteve-se que o processo de retrolavagem é afetado significativamente pela perda de pressão causada pelos componentes estruturais internos do filtro (crepina e difusor). As comparações dos resultados calculados a partir da equação de WEN & YU (1966) com os resultados experimentais, revelaram concordâncias explicitas para as granulometrias menores. A pesquisa permitiu concluir que a vazão da retrolavagem necessária para a expansão adequada do leito, aumenta proporcionalmente com as condições da altura da camada e da granulometria da areia
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Abstract: The adequate sand filters performance in localized irrigation requires that filtration and backwash processes are capable to retain unwanted suspension particles and to wash properly the media depth, returning the equipment operation to its original condition of cleanliness. The backwash...
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Abstract: The adequate sand filters performance in localized irrigation requires that filtration and backwash processes are capable to retain unwanted suspension particles and to wash properly the media depth, returning the equipment operation to its original condition of cleanliness. The backwash process can be more effective when it reaches bed uniform expansions with low head losses, which depends on the grain size and the depth of media bed. The lack of experience of farmers and technical information from the manufacturers determine that the backwash process has been performed incorrectly in the field, affecting adversely the functionality and efficiency of the sand filters. In this context, the objective of this study was to develop studies on the hydrodynamic behavior of the relationship of working pressure and flow rate in the backwash process of sand filters with variations in sand physical characteristics and the internal hydraulic components of the filters. This study was divided into three parts. Initially, a field survey on the farmers backwash procedures and management was performed. In a second step, an experimental methodology was developed to evaluate three commercial types of Brazilian sand filters to assess the effects of different grains diameters and media layer depths on the head losses and the process of layer fluidization. Finally, the experimental results of the minimum fluidization velocity were compared with estimated values using the theoretical behavior of the process. The results showed that the procedures performed by the producers showed a lack of knowledge in the backwash process, which is executed based on empirical basis, oriented by imprecise information of suppliers. The experimental part demonstrated that the backwash process is affected significantly by the head loss originated from the internal structural components of the filter (underdrain and diffuser). The mathematical comparisons of the experimental results with the values estimated by the equation & WEN YU (1966) showed explicit agreements for smaller particle size. The research allowed concluding that the values backwash flow rate required for an adequate expansion, increases proportionally with the depth and the particle size of sand layer
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Efeito das características granulométricas e da altura da camada filtrante no processo de retrolavagem em filtros de areia
Juan Camilo Salcedo Ramirez
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