Piezoelétricos para limpeza de sistemas de tratamento de água

• Autor(a) principal: Pina, Luís Pedro Rocha
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/31233
• topic: Piezoelétricos; Ultrassom; Água; Materiais; Biofilme; Sensor ótico; Membrana de ultrafiltração; Limpeza de superfícies; Cavitação; Vibração

Este trabalho realizado vai de encontro a uma necessidade de implementação de novas soluções por parte da empresa Bosch Termotecnologia, que procura novas formas de proceder à limpeza de sistemas de tratamento de água, recorrendo a materiais piezoelétricos. Estes, apresentam uma grande reciprocidade entre a energia mecânica e elétrica, o que lhes permite ter várias áreas de aplicação. A sua sensibilidade e eficiência faz deste um material importante como opção para o seu uso em atuadores, sensores e transdutores nos aparelhos de ultrassom. Nesse sentido, foram entregues dois casos de estudos para avaliar possíveis soluções de forma a serem inseridas no sistema pretendido. O primeiro caso de estudo é um casing de um sensor ótico e o segundo é uma membrana de ultrafiltração. Ambos irão ser utilizados num sistema que tem como propósito a purificação de água e como tal, é necessária uma limpeza regular devido ao aparecimento de biofilme nas suas superfícies. Começou por ser feito um estudo de soluções existentes para a limpeza de superfícies e em simultâneo, foi-se avaliando uma possível incorporação dessas mesmas medidas no atual sistema. É sabido que os equipamentos ultrassónicos têm na sua constituição materiais piezoelétricos e como tal, foram feitos ensaios experimentais em amostras com biofilme de modo a perceber a facilidade com que estes organismos aderem a superfícies e que condições é que têm de ser impostas de modo a conseguir removê-las. De seguida, foram criadas as condições propícias ao desenvolvimento destas bactérias nos dois casos de estudo de modo a se conseguir testar diretamente o efeito ultrassónico na superfície real. Após validado o conceito e por recurso a um sistema CAD, começou por se fazer ajustes nas atuais peças envolventes do projeto de modo a conseguir incorporar um sistema capaz de fazer a limpeza ultrassónica sempre que solicitado, finalizando assim o presente trabalho com uma proposta de implementação de algumas medidas contra o aparecimento do biofilme nas superfícies dos casos de estudo. Em jeito de conclusão, foi demonstrada a viabilidade de incorporação de dois equipamentos ultrassónicos em ambos os casos de estudo. sendo que um deles se encontra posicionado em frente ao casing do sensor ótico, enquanto que o outro se encontra preso a uma haste que se move verticalmente, sob ordens de um controlador, de modo a que a limpeza seja feita no interior da membrana em toda a sua profundidade.