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http://bdm.ufmt.br/handle/1/2383
Tipo documento: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Avaliação numérica do processo de separação de resíduos da kombucha utilizando membranas: uma análise em CFD |
Autor(es): | Sapiaginski, Micheli Gabriela |
Orientador(a): | Ramirez, Maribel Valverde |
Membro da Banca: | Ramirez, Maribel Valverde |
Membro da Banca: | Camili, Eloneida Aparecida |
Membro da Banca: | Justi, Gabriel Henrique |
Resumo : | Kombucha é uma bebida milenar que vem ganhando notoriedade por seus inúmeros benefícios para a saúde do corpo-humano. É obtida pela fermentação de chás através de um conglomerado de leveduras e bactérias, conhecido como SCOBY. Por ser oriunda de um processo de fermentação microbiológica, a kombucha apresenta resíduos em seu estado final de produção, o qual muda o aspecto da coloração da bebida e seu prazo de validade. A separação de resíduos pode ser realizada utilizando a microfiltração com membranas semipermeáveis a fim de retirar o material particulado mantido em suspensão. O objetivo da presente pesquisa foi utilizar a fluidodinâmica computacional (CFD) para simular a separação de material particulado suspenso no líquido. As simulações foram desenvolvidas utilizando o modelo matemático euleriano e modelo de turbulência k-𝜀 RNG. A solução fermentada apresenta a densidade igual 1,040 g/c𝑚3 e conteúdo de material particulado com diâmetro uniforme igual a 10 𝜇m. Para as simulações foi considerada a velocidade de alimentação igual a 0,5 m/s. Os resultados obtidos para a queda de pressão e variação da velocidade apresentam boa semelhança com os dados disponíveis na literatura, indicando pouca variação crescente de pressão dentro do módulo, de 1, 9821𝑒+05 Pa até 1, 9823𝑒+05 Pa e velocidade quase nula da mistura durante o processo, visto que as partículas estão se depositando em cima da membrana. Portanto, a dinâmica de escoamento foi observada, os resultados obtidos foram satisfatórios e a avaliação numérica do processo de separação foi realizada com sucesso. |
Resumo em lingua estrangeira: | Kombucha is an ancient drink that has been gaining notoriety for its numerous health benefits for the human body. It is obtained by fermenting teas through a conglomerate of yeasts and bacteria, known as SCOBY. As it comes from a microbiological fermentation process, kombucha has residues in its final stage of production, which changes the color aspect of the drink and its expiration date. Waste separation can be performed using microfiltration with semipermeable membranes in order to remove the particulate in suspension. The objective of the present research was to use computational fluid dynamics (CFD) to simulate the separation of particulate matter suspended in the liquid. The simulations were developed using the Eulerian mathematical model and turbulence model RNG k-𝜀. The fermented solution has a density equal to 1.040 g/c𝑚3 and a content of particulate matter with a uniform diameter equal to 10 𝜇m. For the simulations, a feed speed of 0.5 m/s was considered. The results obtained for the pressure drop and velocity variation present good similarity with the data available in the literature, indicating little increasing variation of pressure inside the module, from 1.9821𝑒 + 05 Pa to 1.9823𝑒 + 05 Pa and velocity almost zero of the mixture during the process, since the particles are depositing on top of the membrane. Therefore, the flow dynamics was observed, the results obtained were satisfactory and the numerical evaluation of the separation process was successfully performed. |
Palavra-chave: | Kombucha Separação Membranas Simulações CFD Microfiltração SCOBY |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | Kombucha Separation Membranes Simulations CFD Microfiltration SCOBY |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUVG - Várzea Grande |
Departamento: | Instituto de Engenharia – Várzea Grande |
Curso: | Engenharia Química - CUVG |
Referência: | SAPIAGINSKI, Micheli Gabriela. Avaliação numérica do processo de separação de resíduos da kombucha utilizando membranas: uma análise em CFD. 2022. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso. (Graduação em Engenharia de Química) - Universidade Federal de Mato Grosso. Faculdade de Engenharia, Cuiabá, 2022. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://bdm.ufmt.br/handle/1/2383 |
Data defesa documento: | 8-Mar-2022 |
Aparece na(s) coleção(ções): | Engenharia Química - Várzea Grande |
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