Reúso e minimização do consumo de água em indústrias químicas utilizando a regeneração diferenciada de contaminantes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Xavier, Marcelo Fonseca
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/93332
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009
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spelling Universidade Federal de Santa CatarinaXavier, Marcelo FonsecaSouza, Selene Maria de Arruda Guelli Ulson deSouza, Antônio Augusto Ulson de2012-10-24T20:34:48Z2012-10-24T20:34:48Z2012-10-24T20:34:48Z272109http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/93332Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009Atualmente existe uma grande demanda por ferramentas que permitam a análise de redes de água de uma maneira prática e objetiva. Nos cenários modernos as indústrias químicas, petroquímicas, têxteis e de papel e celulose consomem grandes quantidades de água e precisam fazê-lo de maneira cada vez mais racional, à medida que a água torna-se um recurso natural cada vez mais escasso. A metodologia do Diagrama de Fonte de Água (DFA) é uma alternativa flexível e dinâmica para gerar cenários viáveis para o gerenciamento das redes de água com redução do consumo de água. O DFA é utilizado com sucesso para orientar a busca de soluções que minimizem o consumo de água em problemas reais, viabilizando a utilização de reúso industrial, com ou sem processos regenerativos, mono ou multicontaminantes. O desenvolvimento de uma metodologia de otimização, que parta da solução apresentada pelo DFA e avance no sentido de verificar a qualidade da resposta obtida, deve trazer uma sistematização para avaliar condições operacionais complexas, onde mesmo a obtenção de uma solução viável para o problema já é um desafio. Neste trabalho é estudada a implementação do DFA em um processo de regeneração diferenciada, tratando de maneira objetiva e sistêmica a operação de um processo químico de interesse. São estudadas as possibilidades de máximo reúso de água e a regeneração diferenciada, visando minimizar a vazão de efluente a ser tratado e o custo global da rede. No estudo de caso 1 é verificado que o valor de mínima vazão regenerada relatada na literatura (77,05 t.h-1) representa um custo de U$ 693.705,49, valor 9,61% superior ao calculado com a utilização do DFA. Utilizando o software GAMS, foi possível obter uma redução de custo de 16,33%, com uma vazão de regeneração de 79,05 t.h-1. No estudo de caso 2, a partir da solução proposta no nível de mínimo custo, têm-se uma elevação de custo de 19,4 % para uma redução de vazão regenerada de 2,7%. Nos resultados relatados é possível identificar claramente que, na maioria das situações de processo, deve haver uma conciliação entre os interesses de mínimo custo e mínima vazão de efluente a ser regenerada durante o dimensionamento e operação dos equipamentos.Currently there is a great demand for tools that allow the analysis of water nets in a practical and objective way. In the modern scenes the chemical, petrochemical, textile and of paper and cellulose industries consume great amounts of water and need to make it in more rational form, because that the water becomes a scarcer natural resource. The methodology of the Water Source Diagram (WSD) is a flexible and dynamic alternative to generate viable scenes for the management of the water nets with reduction of the water consumption. The WSD is used successfully to guide the search for alternatives that minimize the water consumption in real problems, making possible the use of industrial reuse, with or without regenerative processes, with mono or multiple contaminants. The development of an optimization methodology, that begins with the solution presented for the WSD and advances in the direction to verify the quality of the solution, must bring a systematization to evaluate complex operational conditions, where the attainment of a viable solution for the problem already is a challenge. In this work the implementation of the WSD in a process of differentiated regeneration is studied, treating in objective and systemic way the operation of a chemical process of interest. The possibilities of maximum reuse of water and differentiated regeneration are studied aiming to minimize the total flow of wastewater being treated inside the treatment units and the global net cost. In the study of case 1 it is verified that the value of minimum outflow regenerated told in literature (77.05 t.h-1) represents a cost of U$ 693 705.49, value 9.61% superior to the one calculated using the WSD. Using software GAMS it was possible to get a cost reduction of 16.33%, with a regeneration wastewater flow of 79.05 t.h-1. In the study of case 2, from the solution proposal in the level of minimum cost, it was obtained a rise of cost of 19.4% for a reduction of regenerated wastewater flow of 2.7%. Considering these results, it is possible to identify clearly that, in the majority of the process situations, must have conciliation between the interests of minimum cost and of minimum regeneration wastewater flow during the design and operation of the equipment.148 p.| il., tabs.porEngenharia quimicaIndustria quimicaAgua -ConsumoAgua -ReutilizaçãoReúso e minimização do consumo de água em indústrias químicas utilizando a regeneração diferenciada de contaminantesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL272109.pdfapplication/pdf1570469https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/93332/1/272109.pdf7effe9280e9c724b057fad4840bf8cfeMD51TEXT272109.pdf.txt272109.pdf.txtExtracted Texttext/plain221016https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/93332/2/272109.pdf.txtefe808433e944fd818e5d7f8327848c5MD52THUMBNAIL272109.pdf.jpg272109.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1327https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/93332/3/272109.pdf.jpga1dcaa5e6937d1771883dc4af8fec666MD53123456789/933322013-05-01 00:39:06.391oai:repositorio.ufsc.br:123456789/93332Repositório de PublicaçõesPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-05-01T03:39:06Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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