Orientador : Reginaldo Guirardello

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica

Resumo: Atualmente é cada vez mais comum encontrarmos recursos hídricos contaminados por substâncias resultantes da atividade antropogênica, especialmente aquelas oriundas dos descartes de processos industriais. Estes compostos químicos geralmente representam uma ameaça à saúde humana e ao...

Resumo: Atualmente é cada vez mais comum encontrarmos recursos hídricos contaminados por substâncias resultantes da atividade antropogênica, especialmente aquelas oriundas dos descartes de processos industriais. Estes compostos químicos geralmente representam uma ameaça à saúde humana e ao equilíbrio dos ecossistemas aquáticos. Os efeitos são ainda mais prejudiciais quando tais substâncias se tratam dos VOCs clorados - Compostos Orgânicos Voláteis clorados, pois além de prejuízos aos recursos hídricos e à saúde da população, tais compostos são conhecidos contaminantes atmosféricos que auxiliam na formação de ozônio na troposfera. Dentre os tipos de tratamento existentes para correntes aquosas contaminadas por VOCs, destaca-se nesta pesquisa o air stripping (passagem de ar dentro de um coluna separadora em contracorrente à corrente aquosa), como uma das tecnologias mais simples, eficiente e econômica para a remoção destes compostos, conforme tem atestado pela U.S. EPA. Esta pesquisa teve como objetivo sugerir uma configuração ótima em termos de consumo energético e custo fixo da unidade para uma unidade de tratamento empregando air stripping. Para efetuar a otimização da unidade foi preciso dimensionar a coluna de stripping (estágios de equilíbrio e projeto hidrodinâmico), a bomba centrífuga que transportaria o líquido contaminado até a coluna, e o soprador que forneceria ar à temperatura ambiente para a coluna. O problema de otimização obtido possuiu, desta forma, equações relacionadas ao dimensionamento dos equipamentos sujeitas a limitações dimensionais dos acessórios constituintes, a restrições operacionais e tendo de respeitar os limites impostos pela legislação quanto ao descarte das substâncias estudadas. Como resultado, esta pesquisa apresenta a metodologia básica necessária à elaboração do projeto de uma unidade de air stripping, ao passo que sugere, dentro das considerações levadas a cabo, parâmetros ótimos para a realização de tal projeto

Abstract: At present, it is more and more common to find water resources contaminated by substances resulting from anthropogenic activities, especially those originating from of the discards of industrial processes. These chemicals usually represent a threat to human health and to aquatic ecosystems...

Abstract: At present, it is more and more common to find water resources contaminated by substances resulting from anthropogenic activities, especially those originating from of the discards of industrial processes. These chemicals usually represent a threat to human health and to aquatic ecosystems equilibrium. The effects are still more harmful when such substances are chlorinated VOCs chlorinated Volatile Organic Compounds, because besides damages to water resources and population's health, such substances are known atmospheric pollutants which contribute to ground levei ozone formation. Among the existent treatment types for aqueous mixtures contaminated for VOCs, it is emphasized in this research the air stripping (air passage inside of a separating column in countercurrent to the aqueous mixture), as one of the simplest, efficient and economical technologies used for VOCs removal, as it has been attesting by U.S. EPA. This research had as objective to suggest optimum configurations, in terms of energy consumption and fixed cost, for an air stripping treatment plant. To carry out the required optimization was necessary to size the stripping column (equilibrium stages and hydrodynamic project), the centrifugal pump that would transport the polluted liquid until the column, and the blower that would supply air at ambient temperature for the column. The obtained optimization problem had, in this way, equations related to the sizing of each piece of equipment, which are subject to dimensional limitations of the constituent accessories, to operational restrictions and to discharge limits imposed by Brazilian Laws to the studied substances. As result, this research presents the necessary basic methodology for the elaboration of an air stripping unit project, while it suggests, based on the supposed considerations, optimum parameters for the elaboration of such a project