Software per il progetto e l’analisi di un dispositivo per la premiscelazione della fase dispersa in combustibili liquidi

Al fine di dimensionare e analizzare le prestazioni di un dispositivo per la premiscelazione della fase dispersa in combustibili liquidi da impiegarsi in circuiti per la produzione di emulsioni è stato sviluppato un software dedicato. Tale software (realizzato in linguaggio FORTRAN) è in grado di simulare il comportamento del dispositivo al variare della portata di combustibile. Il software può essere utilizzato sia per la soluzione del problema diretto (analisi) che per la soluzione del problema inverso (progetto). L’algoritmo implementato contiene accurate formulazioni per la valutazione dei coefficienti di efflusso dedotte da una ampia campagna di misure condotte nel laboratorio sperimentale (sezione Macchine a Fluido) del DIMI. Ulteriori campagne sperimentali hanno consentito di completare il modello introducendo correlazioni che consentono di valutare l’influenza della viscosità dei liquidi sulle prestazioni del dispositivo.Il software è stato utilizzato per la progettazione di un pre-miscelatore installato a bordo di un sistema di alimentazione di un motore diesel sovralimentato da 382 kW. I risultati sperimentali ottenuti sul dispositivo reale hanno confermato l’ottima capacità predittiva del software

Sistema per la produzione di combustibili emulsionati da installare a bordo di motori diesel

Nell’ambito di un contratto di ricerca con il Ministero della Difesa è stato realizzato un sistema completo per la produzione di combustibili emulsionati da installare a bordo di mezzi propulsi da motori diesel. Il prototipo è stato realizzato per equipaggiare un motore 6 cilindri diesel da 382 kW, portata massima di combustibile 100 l/h. Il sistema è in grado, a partire dai due liquidi separati, di produrre in tempo reale un combustibile emulsionato di opportune caratteristiche (rapporto volumetrico tra combustibile e fase dispersa, diametro delle gocce in dispersione, distribuzione dei diametri) atto ad essere iniettato all’interno dei cilindri. Un appropriato dimensionamento dei componenti e la assunzione di valori opportuni dei parametri di processo ha consentito di mantenere le suddette caratteristiche dell’emulsione al variare della portata di combustibile dal valore minimo a quello massimo. Il sistema è composto da diverse sezioni: a) sezione di stoccaggio del combustibile e della fase dispersa (acqua), costituita da due serbatoi ognuno equipaggiato da una pompa volumetrica; b) sezione di premiscelamento tra le due fasi, il cui componente principale è costituito da un dispositivo originale in grado di produrre una grossolana dispersione avente il prescritto rapporto volumetrico tra combustibile e fase dispersa; c) circuito di emulsionamento costituito da una pompa volumetrica e da un dispositivo per la produzione dell’emulsione e corredato con un sistema per la separazione della fase dispersa dal combustibile allo spegnimento del motore; d) sezione di iniezione originale del motore.Il sistema così costituito è stato assemblato e installato su un banco prova presso Officine Goriziane. Sono state effettuate campagne di misura estese a tutto il campo di funzionamento del sistema con lo scopo di verificarne il corretto comportamento in termini di qualità dell’emulsione prodotta. I risultati di tali campagne, condotte in momenti diversi, hanno dimostrato un comportamento più che soddisfacente del sistema realizzato

Dispositivo per la premiscelazione della fase dispersa in combustibili liquidi da emulsionare (PMD, Pre Mixer Device)

Il dispositivo realizza la miscelazione di due liquidi in proporzioni prefissate in un ampio campo di portate. E’ impiegato in circuiti per la produzione di emulsioni acqua-combustibile o alcol(metanolo o etanolo)-combustibile per alimentare motori alternativi a combustione interna o turbine a gas. Il dispositivo ha il compito di realizzare una prima grossolana dispersione di acqua o alcol (fase dispersa) nel combustibile da avviare al circuito di emulsionamento, che provvederà a realizzare una emulsione delle desiderate caratteristiche da introdurre in camera di combustione. In particolare, per i motori alternativi a combustione interna, il rapporto tra la massima e la minima portata richiesta risulta dell’ordine di 100. Il dispositivo garantisce la costanza del rapporto di miscela in tutto il campo di variabilità della portata di combustibile iniettata.Il principio di funzionamento del dispositivo è basato sulla contemporanea apertura di due orifizi che lasciano passare la fase dispersa e il combustibile in un ambiente comune dove si forma la miscela. L’apertura degli orifizi è comandata dalla pressione del combustibile che agisce su di una membrana. Il movimento della membrana provoca l’apertura dell’orifizio del combustibile; la membrana è solidale con l’organo che regola l’apertura dell’orifizio attraverso il quale fluisce la portata di fase dispersa. Il movomento della membrana è contrastato da una molla prevaricata di opportuna rigidezza. Il rapporto di miscela desiderato può essere ottenuto agendo sulla costante elastica della molla, sul precarico della molla stessa e sulla pressione di alimentazione della fase dispersa.Il dispositivo è stato provato nel laboratorio sperimentale (sezione Macchine a Fluido) del DIMI. I risultati hanno evidenziato la capacità del dispositivo a realizzare i desiderati rapporti di miscela e il funzionamento affidabile dello stesso

Remoção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. na Estação de Tratamento de Esgoto Garcia, no município de Blumenau, SC, Brasil

Giardia spp. e Cryptosporidium spp. são agentes etiológicos responsáveis por uma série de epidemias de gastroenterites ocorridas, principalmente, após o consumo de água contaminada. Os cistos e oocistos destes protozoários são resistentes às variações ambientais, bem como a maioria dos processos físicos, químicos e microbiológicos utilizados nas estações de tratamento de água e esgoto. Deste modo, este estudo teve como objetivo detectar e avaliar a remoção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. no sistema de tratamento combinado anaeróbio + aeróbio da ETE Garcia em Blumenau, SC. Para efetuar a detecção de cistos e oocistos, as amostras de efluentes e lodos provenientes da ETE foram concentradas através de filtração em membranas de ésteres de celulose e centrifugação, seguida por reação de imunofluorescência direta (RID) utilizando o Kit diagnóstico - Merifluor. Para a obtenção dos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos, as análises seguiram os padrões preconizados em APHA (2012). Concentrações elevadas de cistos de Giardia spp. (máx. 900.000 cistos L-1) foram detectadas em 83,3% dos pontos analisados. Oocistos de Cryptosporidium spp. também foram detectados em elevadas concentrações (máx. 300.000 oocistos L-1) em 66,6% dos pontos analisados. Não foram detectados cistos e oocistos nas amostras do efluente tratado, deste modo o sistema combinado da ETE Garcia apresentou uma eficiência >99,9% para a remoção das formas resistentes destes patógenos, contribuindo para a redução da contaminação ambiental por protozoários patogênicos presentes no esgoto doméstico do município de Blumenau, SC, Brasil

Removal of Cryptosporidium spp. oocysts and Giardia spp. cysts at a Waste Water Treatment Plant Garcia, in Blumenau, SC, Brazil

<p></p><p>Abstract Giardia spp. and Cryptosporidium spp. are responsible for a number of outbreaks of gastroenteritis, particularly associated with the consumption of contaminated water. The cysts and oocysts of these protozoa are resistant to environmental variations, as well as to most of the physical, chemical and microbiological processes used in water treatment and sewage plants. This study therefore aimed to detect and evaluate the removal of Giardia spp. and Cryptosporidium spp. in a combined system anaerobic / aerobic Waste Water Treatment Plant (WWTP) located in the city of Blumenau, SC, Brazil. For the study of cysts and oocysts, samples of effluents and sludge from the WWTP were concentrated by filtration using a membrane of cellulose esters and by centrifugation, followed by direct immuno-fluorescence assay (RID) using the Merifluor( diagnostic kit. The analysis followed the standards published in APHA (2012) to obtain the physical, chemical and microbiological parameters. High concentrations of Giardia spp. (Max. 900,000 L-1 cysts) were detected in 83.3% of the analyzed points. Oocysts Cryptosporium spp. were detected at high concentrations (max. 300,000 oocysts L-1) in 66.6% of the analyzed points. Neither cysts nor oocysts were detected in treated effluent samples. Thus, the combined system of the Garcia WWTP showed a 99.9% efficiency rate for the removal of resistant forms of pathogens, contributing to the reduction of environmental contamination by these pathogens present in the domestic sewage of Blumenau, SC.</p><p></p