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sur le développement des zones arides et semi-arides

Titre : Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.

Auteur : SILVA, Gustavo Carielo da

Université de soutenance : Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)

Grade : Doutor em Ciências. Área de Concentração : Fontes Renováveis de Energia 2016

Résumé
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.

Mots Clés : Pasteurização solar.Água potável.Descontaminação microbiológica.Inativação térmica. Solar pasteurization.Safe water.Microbiological decontamination.Thermal inactivation

Présentation -> https://repositorio.ufpe.br/handle/...

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