Estudo experimental sobre a viabilidade e otimização de parâmetros da tecnologia de desassoreamento por ultrassom em sistemas de drenagem combinados

TANG Zhenzhen ,  

MENG Daizong ,  

XU Haolian ,  

ZHU Ruilin ,  

LI Huaizheng ,  

摘要

A presença abundante de sedimentos no sistema de drenagem urbana causa obstrução de tubulações e poluição por transbordamento em dias chuvosos. O ultrassom, como um método físico limpo, pode romper a estabilidade dos sedimentos, permitindo a remoção destes na estação seca para manter a funcionalidade da rede de esgoto. Para explorar a viabilidade do uso da tecnologia ultrassônica na dragagem prática e as condições ótimas de tratamento, um experimento ortogonal foi projetado para investigar o efeito da dragagem por ultrassom e a influência de cinco fatores chave nessa operação. Os resultados mostram grande melhora no acúmulo de sedimentos nas tubulações após o tratamento ultrassônico, com redução da resistência ao cisalhamento dos sedimentos tratados para 26,4%~91,5% do grupo controle, além da decomposição significativa de polimeros extracelulares adesivos (EPS) nos sedimentos da tubulação. A análise de correlação indica que a destruição do EPS é uma das principais causas da redução da resistência à erosão dos sedimentos. A ordem de influência dos cinco fatores chave no desassoreamento por ultrassom é: potência elétrica ultrassônica > distância da sonda à superfície do sedimento > tempo de ação > espessura dos sedimentos > frequência ultrassônica. As condições ótimas para desassoreamento por ultrassom são: potência 220 W, frequência 50 kHz, tempo de tratamento 200 s, distância da superfície do sedimento 3 cm. Foi explorada a variação do efeito do desassoreamento com a espessura dos sedimentos, encontrando-se boa eficácia para sedimentos com espessura não superior a 7 cm, com redução significativa além desse limite, e com base nisso, foram investigadas as variações nas propriedades dos sedimentos ao longo da profundidade após a aplicação do ultrassom.

关键词

sedimentos de tubulação;tecnologia de desassoreamento por ultrassom;experimento ortogonal;resistência à erosão;polímeros extracelulares

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