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dc.creatorManoel Lucas Machado Xavier-
dc.description.abstractConstructed wetlands, which are commonly used in wastewater treatment, are difficult to use for stormwater treatment, because the water level variation in a stormwater pond makes it difficult for rooted vegetation to survive. As an alternative, vegetation can be grown on floating mats, called floating treatment islands (FTI), with roots extending downward into the water. Nutrient removal is achieved through uptake and trapping by the matrix of roots and bio-film. The overall treatment provided by a pond with FTIs depends on the fraction of flow exposed to the root zone. This study used numerical modeling to study the flow through the root zone, with the goal of determining which configuration of FTI achieved the greatest overall treatment. Six different configurations were considered, all with root zone volume equal to 11% of the pond volume. The permeability of the root zone was estimated using velocity measurements within real floating vegetation. A first-order removal rate within the root zone (š‘˜š‘˜r) was estimated from removal rates reported in the literature. Preliminary studies considered the similarity in flow and removal between systems of different physical scale. Geometric similarity of the root zone guaranteed flow similarity within the root zone. To achieve performance similarity (same mass reduction), systems need to have the same non-dimensional removal rate (krtn,, with tn the nominal residence time of the pond). The consideration of different FTI configurations showed that wakes generated by upstream FTIs lowered the mass removal of downstream FTIs, so that segmenting a single large FTI into multiple smaller FTIs in series did not improve overall nutrient removal. However, segmenting a single FTI into a pair of parallel FTIs did improve the nutrient removal, and this configuration provided the best pond-scale removal.-
dc.publisherFundaĆ§Ć£o Universidade Federal de Mato Grosso do Sulpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectVegetaĆ§Ć£o AquĆ”tica-
dc.subjectComputational Fluid Dynamics-
dc.subjectModelagem NumƩrica.-
dc.titleStrategies for Urban Stormwater Wetlandspt_BR
dc.contributor.advisor1Johannes Gerson Janzen-
dc.description.resumoWetlands construĆ­dos, que sĆ£o comumente usados ā€‹ā€‹no tratamento de Ć”guas residuais, sĆ£o difĆ­ceis de usar para tratamento de Ć”guas pluviais, porque a variaĆ§Ć£o do nĆ­vel de Ć”gua em uma lagoa de Ć”guas pluviais torna difĆ­cil para a vegetaĆ§Ć£o enraizada sobreviver. Como alternativa, a vegetaĆ§Ć£o pode ser cultivada em esteiras flutuantes, chamadas ilhas de tratamento flutuante (FTI), com raĆ­zes estendendo-se para baixo na Ć”gua. A remoĆ§Ć£o de nutrientes Ć© obtida atravĆ©s da absorĆ§Ć£o e captura pela matriz das raĆ­zes e biofilme. O tratamento geral fornecido por uma lagoa com FTIs depende da fraĆ§Ć£o do fluxo exposta Ć  zona radicular. Este estudo utilizou modelagem numĆ©rica para estudar o fluxo atravĆ©s da zona radicular, com o objetivo de determinar qual configuraĆ§Ć£o de FTI alcanƧou o melhor tratamento geral. Seis configuraƧƵes diferentes foram consideradas, todas com volume da zona radicular igual a 11% do volume do tanque. A permeabilidade da zona radicular foi estimada usando mediƧƵes de velocidade dentro de vegetaĆ§Ć£o flutuante real. A taxa de remoĆ§Ć£o de primeira ordem dentro da zona radicular (š‘˜š‘˜r) foi estimada a partir das taxas de remoĆ§Ć£o relatadas na literatura. Estudos preliminares consideraram a similaridade de fluxo e remoĆ§Ć£o entre sistemas de diferentes escalas fĆ­sicas. A similaridade geomĆ©trica da zona radicular garantiu a similaridade do fluxo dentro da zona radicular. Para alcanƧar similaridade de desempenho (mesma reduĆ§Ć£o de massa), os sistemas precisam ter a mesma taxa de remoĆ§Ć£o nĆ£o dimensional (krtn ,, com tn o tempo de residĆŖncia nominal da lagoa). A consideraĆ§Ć£o de diferentes configuraƧƵes de FTI mostrou que as ondas geradas por FTIs a montante diminuĆ­ram a remoĆ§Ć£o de massa de FTIs a jusante, de modo que a segmentaĆ§Ć£o de um Ćŗnico FTI grande em vĆ”rios FTIs menores em sĆ©rie nĆ£o melhorou a remoĆ§Ć£o geral de nutrientes. No entanto, a segmentaĆ§Ć£o de um Ćŗnico FTI em um par de FTIs paralelos melhorou a remoĆ§Ć£o de nutrientes e esta configuraĆ§Ć£o proporcionou a melhor remoĆ§Ć£o de incrustaƧƵes.pt_BR
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