M todo do Diagrama de Fontes de gua

Método do Diagrama de Fontes de Água

Apesar do artigo de Wang e Smith (Wastewater Minimisation) ter sido publicado no ano de 1994, encontram-se diversas citações do mesmo em estudos da atualidade. Abaixo segue um exemplo de problema proposto por Wang e Smith abordando os casos de máximo reuso, regeneração com reuso e regeneração com reciclo reproduzido em uma monografia de conclusão do curso de Engenharia Química da Universidade de Uberlândia em 2008.
A tabela apresenta os dados limites para as correntes de água de processo do problema exemplo:

Operação (k)
Fk (t/h)
Cik, max (ppm)
Cfk, max (ppm)
Δmk (kg/h)
1
20
0
100
2
2
100
50
100
5
3
40
50
800
30
4
10
400
800
4

Máximo reuso
• Passo 1: Para este exemplo tem-se somente uma fonte externa, com concentração nula, então C’fea ={0}. E a partir das fontes internas temos, C’fia ={50, 100, 400, 800}. Logo, o conjunto formado C’ que possui todos os valores de concentração de todas as fontes disponíveis de água é: C’={0, 50, 100, 400, 800}. Em seguida, dividiu-se o problema em intervalos de concentração limitados pelas fontes de água externa (fe p,k,i) e internas (fi p,k,i) e colocou-as em ordem crescente de concentração, definindo os intervalos de concentração, e por conseqüência, o diagrama de fontes de água conforme apresentado na figura abaixo:

Figura 1 - Representação Diagrama Fontes de Água (Passo 1)
O número de intervalos encontrados pode ser confirmado pela Equação:

• Passo 2: Representou-se, então, as operações de transferência de massa por setas e escreveu-se as vazões limites das operações, fk, no lado esquerdo do diagrama, colocando-as de cima para baixo em função da ordem crescente das concentrações de entrada. Vale lembrar que a origem das setas é uma caixa de identificação da operação, posicionada na respectiva concentração máxima de entrada, e a ponta, corresponde à concentração máxima de saída. A Figura 2 ilustra este passo.

Figura 2 - Representação Diagrama Fontes de Água (Passo 2)