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Previous issue date: 2016-03-31 / CAPES / A ingestão de água contaminada é uma das principais causas de doenças e
mortes nos países em desenvolvimento. A descontaminação da água pode ser
conseguida por diferentes métodos de tratamento, entretanto, a pasteurização
solar se mostra promissora por inativar micro-organismos em diferentes
temperaturas e utilizar o Sol como fonte de energia limpa. Neste trabalho, um
sistema de pasteurização solar automatizado que opera por bateladas foi
concebido e testado. O sistema consiste de um coletor solar plano de 2 m2 de
abertura, um trocador de calor, duas válvulas solenoides e um controle
eletrônico. O sistema foi configurado para executar o tratamento da água em
diferentes “setpoints” pré-programados: 3600 s a 55 ºC; 2700 s a 60 ºC; 1800 s
a 65 ºC; 900 s a 75 ºC e 15 s a 85 ºC. O uso do trocador de calor resultou tanto
no aumento da produtividade em cerca de 113%, quanto na redução
significativa da irradiância solar de corte para 6,6 MJ/m2.dia. Os dados
experimentais mostraram que foi possível alcançar uma produtividade de 80 L
de água tratada em um dia de céu claro, com inclinação do coletor solar em 20º
N. Além disso, o pasteurizador se mostrou estável quanto à eficiência de
eliminação dos micro-organismos testados, considerando a temperatura de
tratamento de 85 °C durante 15 s. As análises bacteriológicas depois do
tratamento mostraram ausência de coliformes totais e E. coli, NMP <1,1 para P.
aeruginosa e redução média de 98,7% para bactérias heterotróficas em
diferentes níveis de contaminação das amostras de água. / The ingestion of contaminated water is a major cause of disease and death in
developing countries. The decontamination of water can be achieved by
different methods of treatment, however, solar pasteurization shows promise for
inactivating micro-organisms at different temperatures and using the Sun as a
source of clean energy. In this work, a solar pasteurization system operating by
automated batches has been both designed and tested. A flat solar collector
with 2 m² of opening, a heat exchanger, two solenoid valves and an electronic
control were used. The system was configured to perform water treatment in
different "setpoints" preprogrammed: 3600 s at 55 °C; 2700 s at 60 °C; 1800 s
at 65 °C; 900 s at 75 °C and 15 s at 85 °C. The use of the heat exchanger has
great importance since it implies increased productivity at about 113% as the
significant reduction of the solar radiation cutting at about 6.6 MJ/m2.day. The
experimental data showed that it was possible to achieve a productivity of 80
liters of treated water in a day of clear sky, using 20º (N) inclination.
Furthermore, the pasteurizer remained stable for disposal efficiency of the
tested microorganisms, considering the 85 °C treatment temperature for 15
seconds. Bacteriological analysis after treatment showed absence of total
coliforms and E. coli, MPN <1.1 P. aeruginosa and for average reduction of
98.7 % for heterotrophic bacteria at different levels of contamination of water
samples.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/19120 |
| Date | 31 March 2016 |
| Creators | SILVA, Gustavo Carielo da |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/9914659189514029, TIBA, Chigueru, CALAZANS, Glícia Maria Torres |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e Nuclear, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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