Renata Akemi Sassaki
Resumo
Foi estudada, em escala de laboratório, a macro-mistura da fase líquida em tanques de aeração alimentados com vazão constante e variável. Em função das características de mistura desses tanques, buscou-se representar o escoamento pelos seguintes modelos de tanques perfeitamente agitados: um único tanque; dois tanques de volumes iguais em série; dois tanques de volumes diferentes em série e três tanques de volumes iguais em série. A técnica de estímulo-resposta foi utilizada. Primeiramente, foram determinadas as distribuições de tempos de residência (DTR) das unidades operadas com vazão constante. Posteriormente, foram determinadas as DTR, nas mesmas unidades alimentadas com vazão variável. Os resultados obtidos nos ensaios com vazão variável foram tratados segundo a formulação proposta por NIEMI [1] de modo a obter curvas de DTR para ajuste dos modelos de escoamento. O comportamento da macro-mistura nos tanques foi representado por modelos clássicos de tanques agitados em série sem e com retromistura. As curvas de DTR obtidas, nos ensaios com vazão variável, com o tratamento proposto por NIEMI [1], mostraram-se bastante similares às obtidas nos ensaios com vazão constante. Este resultado permite ampliar o uso da técnica de estímulo-resposta para situações reais em que tanques e reservatórios são alimentados em regime de vazão variável.
Abstract
The macromixing of the liquid phase was investigated in bench-scale aerated vessels fed with constant or variable flow rate. The experimental set-up was able to operate using the following configurations of perfectly mixed vessels: only one vessel, two equal volume vessels in series; two vessels of different volumes in series and three equal volume vessels in series. The flow behavior in the vessels was assessed through the classical stimulus-response technique. Firstly, the residence time distributions (RTDs) were determined, operating the experimental set-up at constant flow rate and further at variable flow rate. The results obtained in the experiments conducted with variable flow rate were treated according to the procedure proposed by NIEMI [1]. The macromixing behavior in the experimental set-up was represented by the classical models of perfectly mixed vessels in series with or without backmixing. The RTDs for variable flow conditions obtained from the treatment proposed by NIEMI [1] were similar to those obtained for constant flow conditions. The results show that the stimulus-response technique can be applied to real systems where vessels and reservoirs are operated under variable flow conditions.
