Proposta de otimização do processo de eletrofloculação de uma subunidade de tratamento de efluente da produção de biodiesel/ Proposal for the optimization of the electroflocculation process of a subunit for the treatment of effluent from biodiesel production

Authors

  • Thalys de Freitas Fernandes
  • David Lucas Gomes Leite
  • Gerônimo Barbosa Alexandre
  • Gilmar Trindade de Araújo
  • José Nilton Silva

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv7n2-412

Keywords:

tratamento de efluentes, eletrofloculação, modelagem matemática e otimização de processos.

Abstract

A exigência dos órgãos ambientais quanto ao uso de processos limpos que minimizem os impactos ambientais, somada a grave crise hídrica da última década, tem impulsionando o desenvolvimento de novas tecnologias para o tratamento e o reuso de efluentes. É com essa motivação que este trabalho tem como objetivo apresentar, caracterizar e modelar uma subunidade de tratamento de efluentes de uma planta de produção de biodiesel. Organizados em uma matriz de dados (entrada-saída), as variáveis de decisão do processo foram utilizadas para construir os modelos matemáticos que descrevem a dinâmica do sistema. A caracterização da unidade é de suma importância para o reprojeto da planta na sua expansão (produção em escala industrial) ou para simulações em tempo real de problemas rotineiros em plantas análogas. Pôde-se concluir que o sistema atingiu a seu melhor desempenho, quando o reator tubular foi operado para uma vazão de entrada de 0,8x10-3 dm³s-1, uma tensão elétrica de 4,4 volts e um pH inicial do efluente igual a 8,0. Isso resultou em um gasto de R$ 0,23 por m3 de efluente tratado, em 0,5 horas de operação. Os modelos obtidos mostraram-se confiáveis na representação do processo e estáveis para fins de controle da planta.

References

APHA, AWWA, WPCF. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. New York, 1992.

AGUIRRE, L. A.; 2004. Introdução a Identificação de Sistemas: Técnicas Lineares e Não-Lineares Aplicadas a Sistemas Reais. 2ª edição, Editora UFMG.

ALEXANDRE, G. B.; LIMA, A.M.N.; 2013. Diagnose de Falhas e Gestão de Alarmes em Sistemas de Instrumentação e Controle Industrial. Trabalho de Conclusão de Curso, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, Brasil.

CHAVALPARIT, O; ONGWANDEE, M.; 2009. Optimizing eletrocoagulation process for the treatment of biodiesel wasterwater using response surface methodology. Journal of Environmental Sciences, v. 21, n. 11, p. 1491-1496.

COELHO, L.L.F.; SANTOS, O.I.; PAIXÃO, C.D.; LHAMAS, L.E.D.; RODRIGUEZ, G.; SUFFREDINI, P.F.D.; MEDEIROS, C.A.; 2020. Produção de biodiesel de óleo de fritura residual em um módulo didático de biodiesel. Brazil Journal of Development, v. 6, n.5, p.28844-28851.

ENERGISA. Companhia Energética da Paraíba. Resolução ANEEL: 1.191/11. Site: < https://www.energisa.com.br/>. Acessado em 21 de fevereiro de 2015.

FERNANDES, F.T.; ARAÚJO, G. T.; 2011. Desenvolvimento de tratamento para o efluente gerado na produção de biodiesel por eletrofloculação. Projeto de Iniciação Científica (PIBIC), Centro de ciências e Tecnologia, Unidade Acadêmica de Engenharia Química, Universidade Federal de Campina Grande. Campina Grande - PB, Brasil.

FERNANDES, T. F.; ARAÚJO, G. T.; 2012. Desenvolvimento de um reator tubular para tratamento de efluente gerado na produção de biodiesel por eletrofloculação. Projeto de Iniciação Científica (PIBIC), Centro de ciências e Tecnologia, Unidade Acadêmica de Engenharia Química, Universidade Federal de Campina Grande. Campina Grande - PB, Brasil.

JUN LU.; YAN LI.; MENGXUAN YIN.; XIAOYUN MA.; SHENGLING LIN.; 2015. Removing heavy metal ions with continuous aluminum electrocoagulation: A study on back mixing and utilization rate of electro-generated Al ions, Chemical Engineering Journal, v. 267, p. 86 – 92.

LJUNG, L. System Identification: Theory for the User. 1999. Second edition, Prentice Hall Information and System Sciences Series.

MENESES, J. M.; ARAÚJO, G.T.; 2011. Tratamento do efluente gerado na produção de biodiesel utilizando a eletrocoagulação/flotação. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Química), Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande - PB.

MENESES, J.M.; VASCONCELOS, R. F.; FERNANDES, T. F.; ARAÚJO, G. T.; 2012. Treatment of biodiesel wastewater by electrocoagulation/flotation process: investigation of operational parameters. Química Nova, v. 35, n. 2, p. 235-240.

MOUSSAVI, G.; KHOSRAVI, R.; FARZADKIA, M.; 2011. Removal of petroleum hydrocarbons from contaminated groundwater using an electrocoagulation process: Batch and continuous experiments. Desalination, v. 278, p. 288 – 294.

VLACHOU, M.; HAHLADAKIS, J.; GIDARAKOS, E.; 2013. Effect of various parameters in removing Cr and Ni from model wastewater by using electrocoagulation. Glob. Nest. J, v.15, p. 494 e 503.

Published

2021-02-20

How to Cite

Fernandes, T. de F., Leite, D. L. G., Alexandre, G. B., Araújo, G. T. de, & Silva, J. N. (2021). Proposta de otimização do processo de eletrofloculação de uma subunidade de tratamento de efluente da produção de biodiesel/ Proposal for the optimization of the electroflocculation process of a subunit for the treatment of effluent from biodiesel production. Brazilian Journal of Development, 7(2), 17559–17577. https://doi.org/10.34117/bjdv7n2-412

Issue

Section

Original Papers