Modelagem matemática de sistema de filtração de leito fixo a base de zeólitas

Abstract

RESUMO A escassez dos recursos hídricos tornou-se uma preocupação cada vez mais discutida ao longo dos anos. Buscando minimizar os danos aos corpos hídricos, as indústrias vêm adotando métodos de tratamento dos efluentes dos seus processos industriais, sendo que tem crescido o uso de sistemas de reuso. Os tratamentos convencionais são capazes de remover a maior parte das impurezas presente nesses efluentes, sendo que os mais persistentes, como por exemplo metais pesados, necessitam de um tratamento complementar para uma remoção eficaz. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi realizar a simulação de um sistema de filtração em leito fixo a base de zeólita, bem como a simulação de tal sistema, avaliando a sua eficiência para remoção dos metais pesados Ferro (Fe) e Manganês (Mn). O software utilizado para modelagem matemática e simulação foi o Matlab R2022a (Mathworks, USA), empregando como dimensões e parâmetros operacionais do filtro: 160 cm de altura, 5 cm de diâmetro, 80 cm de camada de adsorvente, vazão de 1000 L.h-1 e concentrações iniciais dos metais Ferro (Fe) e Manganês (Mn) na alimentação de 10 mg L-1 .__ABSTRACT The few resources of water have been the focus of discussion for the last years. Observing the minimum damage in the hydric systems, the industries adopted several methods for the treatment of the effluents from the industrial processes. Conventional treatments are capable of removing most of the impurities present in these effluents, and the most persistent ones, such as heavy metals, need a complementary treatment for an effective removal. In this sense, the objective of this work was simulated a fixed bed filtration system based on zeolite, evaluating its efficiency for removing heavy metals Iron (Fe) and Manganese (Mn). The software used for modeling and simulation was Matlab R2022a (Mathworks, USA), using as dimensions and operating parameters of the filter: height of 160 cm, diameter of 5 cm in, zeolite bed layer of 80 cm, flow rate of 1000 L h -1 and initial concentrations of metals Iron (Fe) and Manganese (Mn) of 10 mg L -1.