Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SILVA, Gustavo Carielo da
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/19120
Resumo: 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.
id UFPE_34b31e9b63fbac344cf36b834d0fb750
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpe.br:123456789/19120
network_acronym_str UFPE
network_name_str Repositório Institucional da UFPE
repository_id_str 2221
spelling SILVA, Gustavo Carielo dahttp://lattes.cnpq.br/7124917461579366http://lattes.cnpq.br/9914659189514029TIBA, ChigueruCALAZANS, Glícia Maria Torres2017-06-16T18:06:11Z2017-06-16T18:06:11Z2016-03-31https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/19120A 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.CAPESThe 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.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e NuclearUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessPasteurização solar.Água potável.Descontaminação microbiológica.Inativação térmica.Solar pasteurization.Safe water.Microbiological decontamination.Thermal inactivation.Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILGustavo Carielo da Silva - PROTEN - CTG - 2016.pdf.jpgGustavo Carielo da Silva - PROTEN - CTG - 2016.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1186https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/19120/5/Gustavo%20Carielo%20da%20Silva%20-%20PROTEN%20-%20CTG%20-%202016.pdf.jpg592c52ddd1bfe4316b5ed36ed45f0202MD55ORIGINALGustavo Carielo da Silva - PROTEN - CTG - 2016.pdfGustavo Carielo da Silva - PROTEN - CTG - 2016.pdfapplication/pdf2521602https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/19120/1/Gustavo%20Carielo%20da%20Silva%20-%20PROTEN%20-%20CTG%20-%202016.pdfabf8ae7ec10e5228299b2ddaba572b59MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/19120/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82311https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/19120/3/license.txt4b8a02c7f2818eaf00dcf2260dd5eb08MD53TEXTGustavo Carielo da Silva - PROTEN - CTG - 2016.pdf.txtGustavo Carielo da Silva - PROTEN - CTG - 2016.pdf.txtExtracted texttext/plain195805https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/19120/4/Gustavo%20Carielo%20da%20Silva%20-%20PROTEN%20-%20CTG%20-%202016.pdf.txt11ea2e6e9b0fa4b6d01aa7cf45772d63MD54123456789/191202019-10-25 05:28:32.057oai:repositorio.ufpe.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212019-10-25T08:28:32Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.
title Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.
spellingShingle Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.
SILVA, Gustavo Carielo da
Pasteurização solar.Água potável.Descontaminação microbiológica.Inativação térmica.
Solar pasteurization.Safe water.Microbiological decontamination.Thermal inactivation.
title_short Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.
title_full Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.
title_fullStr Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.
title_full_unstemmed Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.
title_sort Pasteurizador solar para descontaminação microbiológica da água.
author SILVA, Gustavo Carielo da
author_facet SILVA, Gustavo Carielo da
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7124917461579366
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9914659189514029
dc.contributor.author.fl_str_mv SILVA, Gustavo Carielo da
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv TIBA, Chigueru
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv CALAZANS, Glícia Maria Torres
contributor_str_mv TIBA, Chigueru
CALAZANS, Glícia Maria Torres
dc.subject.por.fl_str_mv Pasteurização solar.Água potável.Descontaminação microbiológica.Inativação térmica.
Solar pasteurization.Safe water.Microbiological decontamination.Thermal inactivation.
topic Pasteurização solar.Água potável.Descontaminação microbiológica.Inativação térmica.
Solar pasteurization.Safe water.Microbiological decontamination.Thermal inactivation.
description 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.
publishDate 2016
dc.date.issued.fl_str_mv 2016-03-31
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-06-16T18:06:11Z
dc.date.available.fl_str_mv 2017-06-16T18:06:11Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/19120
url https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/19120
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e Nuclear
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFPE
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPE
instname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron:UFPE
instname_str Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron_str UFPE
institution UFPE
reponame_str Repositório Institucional da UFPE
collection Repositório Institucional da UFPE
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/19120/5/Gustavo%20Carielo%20da%20Silva%20-%20PROTEN%20-%20CTG%20-%202016.pdf.jpg
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/19120/1/Gustavo%20Carielo%20da%20Silva%20-%20PROTEN%20-%20CTG%20-%202016.pdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/19120/2/license_rdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/19120/3/license.txt
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/19120/4/Gustavo%20Carielo%20da%20Silva%20-%20PROTEN%20-%20CTG%20-%202016.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 592c52ddd1bfe4316b5ed36ed45f0202
abf8ae7ec10e5228299b2ddaba572b59
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
4b8a02c7f2818eaf00dcf2260dd5eb08
11ea2e6e9b0fa4b6d01aa7cf45772d63
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
repository.mail.fl_str_mv attena@ufpe.br
_version_ 1802310753377583104