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Dissertações de Mestrado Defendidas: 2011

Procedimento Total Site na Síntese de Redes de Águas com Múltiplos Contaminantes.

Autor: Ewerton Emmanuel da Silva Calixto.
Orientadores: Fernando Luiz Pellegrini Pessoa, Eduardo Mach Queiroz.

Resumo

Nos últimos anos, a eficiência alocativa do uso da água recebeu especial enfoque por pesquisadores em todo o mundo. No campo industrial, muitos são os trabalhos desenvolvidos e estes possuem um objetivo comum: desenvolver uma metodologia que apresente uma rede ótima, ou seja, aquela que possui a melhor configuração das operações que fazem uso de água, minimizando a quantidade de água limpa (freshwater) consumida e maximizando o reúso entre elas. Muitos destes trabalhos têm enfrentado problemas semelhantes, como considerar em suas metodologias estudos de casos reais de grande porte que possuam um número significativo de operações (maior que três).

A água industrial, em grande parte dos processos, apresenta um número extenso de componentes não desejáveis, também conhecidos como contaminantes. Para realizar os cálculos de transferência de massa entre estes, é necessário escolher um que seja referência para os demais. As técnicas até então utilizadas para esta escolha, quando testadas em problemas com um número considerável de operações e contaminantes, têm resultado em violações nos limites máximos de concentração na entrada e saída das operações, sendo este um critério restritivo fundamental para o problema. Uma dessas abordagens é o procedimento algoritmo-heurístico DFA (Diagrama de Fontes de Águas) que emergiu como uma estratégia simples e ao mesmo tempo robusta em sua abrangência. No entanto, até então, algumas lacunas existiam no que diz respeito à escolha de um contaminante e operação que fossem referências nos cálculos.

Este trabalho apresenta uma abordagem nova "Total Site" para a maximização do reúso de água, em conjunto com uma estratégia para identificar, dentro de uma superestrutura, qual é o melhor contaminante e operação de referência. A geração de cenários consistiu na análise de exemplos reais e de grande porte, presentes na literatura. Os resultados obtidos mostram a simplicidade, eficácia e robustez do método, aproximando-se dos resultados obtidos por Leewongtanawit e Kim (2008) os quais fizeram uso de programação matemática.