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Teses de Doutorado Defendidas: 2008

Síntese de Sistemas de Regeneração e Tratamento Final de Efluentes.

Autora: Bernadete E. P. da Costa Delgado.
Orientadores: Fernando Luiz Pellegrini Pessoa, Eduardo Mach Queiroz.

Resumo

A disponibilidade de água para uso industrial estará reduzida nos próximos anos devido à poluição. O desenvolvimento de metodologias para minimizar o uso de água industrial e a geração de efluentes torna-se necessária.

Neste trabalho foram desenvolvidos procedimentos para síntese de sistemas de regeneração diferenciada e para o tratamento final distribuído de efluentes, visando à mínima vazão de consumo de água e de efluente gerado, a seleção e determinação da sequência de técnicas de tratamento, e o tratamento distribuído do efluente final. Para a regeneração diferenciada de contaminantes foram propostos dois algoritmos utilizando o Diagrama de Fontes de Água.

O primeiro algoritmo tomou como tratamento de referência o que gerasse um fluxograma com mínimo custo anual total (MCAT) e o segundo tomou como base a menor concentração de entrada (CEM) das operações para determinar a concentração de água regenerada. A escolha entre os dois métodos propostos dependeu dos dados iniciais disponíveis.

Os fluxogramas gerados com regeneração diferenciada estabeleceram metas de eficiência para a remoção dos contaminantes, mas não selecionaram os respectivos tratamentos. Dessa forma, na segunda etapa deste trabalho foi proposto um procedimento algorítmico para selecionar e determinar a sequência das técnicas de tratamento (síntese do sistema de regeneração). Propriedades físicas, químicas e estruturais dos contaminantes, e a eficiência e o custo dos tratamentos foram utilizados como critérios para síntese do sistema de tratamento.

O terceiro algoritmo desenvolvido teve como objetivo a síntese do tratamento distribuído de efluentes no final da planta e considerou restrições como múltiplos contaminantes, múltiplos tratamentos, tratamentos com concentração de entrada máxima, tratamentos com vazão máxima de entrada. Os algoritmos foram aplicados a diversos exemplos da literatura sendo obtidos resultados satisfatórios. Para cada exemplo alguns cenários foram obtidos com custos semelhantes ou menores que os da literatura.