Reaeration Coefficient Estimate: New Parameter for Predictive Equations

Gonçalves, Julio Cesar de Souza Inácio; Silveira, Alexandre; Júnior, Guilherme Barbosa Lopes; Luz, M. S. da; Simões, André Luiz Andrade

doi:10.1007/s11270-017-3491-5

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“…Inert gases such as propane, SF 6 or helium are injected in the stream, often in conjunction with a non-volatile tracer to account for dispersion and dilution effects. Since these injections are time-and cost-intensive, predictive equations, either empirical (Churchill et al 1964;Goncalves et al 2017;Melching and Flores 1999;Tsivoglou and Neal 1976) or process-based (Gualtieri and Gualtieri 2000;Gualtieri et al 2002), have been developed to propose straightforward estimates of gas exchange rate coefficients.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Mapping gas exchanges in headwater streams with membrane inlet mass spectrometry

Vautier

Abhervé

Labasque

et al. 2020

Journal of Hydrology

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Mapping gas exchanges in headwater streams with membrane inlet mass spectrometry

Vautier

Abhervé

Labasque

et al. 2020

Journal of Hydrology

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“…This phenomenon is also known as "surface reaeration". Advances in knowledge about oxygen absorption by water bodies results in improved quantification of reaeration rate, which is an essential parameter of water quality models and which the environmental and water body recovery analyses are based (Gonçalves et al, 2017;Ferreira et al, 2019;.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The effect of SDS surfactant on surface reaeration coefficient: a laboratory scale approach

Ferreira¹,

Soeira

Ferreira

et al. 2020

Rev. ambiente água

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Surface reaeration coefficient (K2), which represents the transfer of oxygen at the air-water interface, is an important variable in aquatic ecosystems. K2 is influenced by several factors, including surfactants; furthermore, this coefficient is used in water-quality models, which requires its correct estimation. This study evaluated the effects of the surfactant Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) on K2 in two different experimental systems. In a cylindrical reactor with a turbine-type mechanical stirrer, 15 reaeration experiments were carried out with SDS concentrations of 0.0; 0.25; 0.5; 1.0 and 1.5 mMol L-1 and stirrer rotation velocities of 25, 50 and 100 rpm. In a circular hydraulic channel, 8 reaeration experiments were carried out, in triplicate, with SDS concentrations of 0 and 1.5 mMol L-1 and agitation levels of Reynolds 4,500, 37,500; 49,200 and 54,000. In the reactor, regardless of the rotation velocity, the surfactant reduced K2 by 20%, due to a superficial film formation at the interface that made oxygen transfer difficult, due to a phenomenon known as “barrier effect”. In the channel, an approximate K2 reduction of 15% occurred at higher levels of water agitation. In the presence of surfactants, and at low levels of agitation, phenomena that increase K2 (i.e., Marangoni effect) may coexist with those that reduce K2 (i.e., barrier effect). We concluded that the presence of SDS in aquatic environments should be considered when estimating the surface reaeration coefficient, because this surfactant can contribute to uncertain K2 estimation.

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“…Na prática, o interesse nesse assunto está relacionado ao fato de que a reaeração superficial é a principal fonte para o restabelecimento da concentração de oxigênio dissolvido (OD) em corpos d'água. O avanço no conhecimento da absorção de oxigênio pelo corpo d'água resulta em uma melhora na quantificação da velocidade de transferência de massa de oxigênio (coeficiente de transferência de massa de oxigênio na interface ar-água -K L ), a qual é parâmetro essencial dos modelos de qualidade da água (SALLA et al, 2013;OMOLE;LONGE;MUSA, 2013;MATEUS et al, 2015;MENEZES et al, 2015;GONÇALVES et al, 2017).…”

Section: Introductionunclassified

“…A avaliação e a previsão da concentração de OD por meio de modelos de qualidade da água são, na maioria dos casos, sensíveis ao K L e sua estimativa correta define indiretamente a quantidade de resíduos orgânicos que pode ser lançada no corpo d'água sem comprometimento da qualidade da água (KALBURGI et al, 2015). DORIA, 2002;COSTA et al, 2015;MARADEI et al, 2015;GONÇALVES et al, 2017). No entanto, esses modelos produzem pobres estimativas, quando aplicados em condições de escoamentos diferentes das quais eles foram originados; sendo verificados erros de estimativa de 40 a 50% (PALUMBO; BROWN, 2014).…”

Section: Introductionunclassified

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Estimativa do coeficiente de transferência de massa de oxigênio com o uso da técnica das sondas solúveis flutuantes: um estudo de laboratório

Ferreira

Oliveira

Urzêdo

et al. 2019

Eng. Sanit. Ambient.

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RESUMO A sonda solúvel flutuante (SSF) é considerada uma técnica de baixo custo para a estimativa do coeficiente de transferência de massa de oxigênio na interface ar-água (KL). Essa técnica se baseia no fato que KL pode ser correlacionado com a velocidade de dissolução do sólido solúvel (VS), uma vez que ambos os parâmetros são influenciados pela turbulência na superfície do escoamento. O objetivo do presente estudo consistiu em calibrar uma nova configuração da SSF. Experimentos de reaeração superficial e dissolução da sonda solúvel foram realizados em dois aparatos experimentais (tanque agitado por jatos e um canal hidráulico circular), de modo que diferentes níveis de turbulência foram produzidos. Os resultados mostraram forte correlação entre KL e VS; r = 0,953 para experimentos realizados no tanque e r = 0,895 para experimentos realizados no canal. A nova configuração da SSF forneceu razão KL.VS -1 crescente em função do número de Reynolds, indicando que a relação entre os dois parâmetros é dependente da turbulência. Conclui-se que a técnica SSF possui elevado potencial. Entretanto, para que se possa atribuir utilidade definitiva, verificações em cursos d’água naturais e em equipamentos com estrutura de turbulência diferentes das utilizadas neste estudo ainda são necessárias.

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Reaeration Coefficient Estimate: New Parameter for Predictive Equations

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Mapping gas exchanges in headwater streams with membrane inlet mass spectrometry

Mapping gas exchanges in headwater streams with membrane inlet mass spectrometry

The effect of SDS surfactant on surface reaeration coefficient: a laboratory scale approach

Estimativa do coeficiente de transferência de massa de oxigênio com o uso da técnica das sondas solúveis flutuantes: um estudo de laboratório

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