Utilização de lodo ativado como adsorvente na remoção de Fe (III) de água de abastecimento das indústrias alimenticias - ensaios experimentais e simulação numérica

Authors

  • Lilian Daiana Haupenthal Departamento de Engenharia de Alimentos, Centro de Educação Superior do Oeste, Universidade do Estado de Santa Catarina, Pinhalzinho, Santa Catarina, Brasil.
  • Adriana Dervanoski da Luz Departamento de Engenharia de Alimentos, Centro de Educação Superior do Oeste, Universidade do Estado de Santa Catarina, Pinhalzinho, Santa Catarina, Brasil.
  • Raquel Talita Seisdedo Departamento de Engenharia de Alimentos, Centro de Educação Superior do Oeste, Universidade do Estado de Santa Catarina, Pinhalzinho, Santa Catarina, Brasil.
  • Andressa Regina Vasques Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, Centro Tecnológico, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Santa Catarina, Brasil.
  • Cleuzir da Luz Departamento de Engenharia de Alimentos, Centro de Educação Superior do Oeste, Universidade do Estado de Santa Catarina, Pinhalzinho, Santa Catarina, Brasil.

Keywords:

Adsorção, Fe (III), Lodo Ativado, Simulação Numérica.

Abstract

Um dos principais problemas encontrados nas águas de abastecimento da indústria de alimentos da região Oeste de Santa Catarina - Brasil, é a elevada concentração de Fe (III) na etapa final do processo de tratamento. Quando encontrado em concentrações maiores que 0,3 mg.L-1, pode causar sabor adstringente, coloração amarelada e depósitos indesejáveis em tubulações. Dentre várias tecnologias utilizadas, o processo de adsorção vem sendo utilizado e se mostrando bastante eficaz. Assim, neste trabalho, estudou-se a remoção de Fe (III) em solução aquosa a 23 ºC em reator batelada com objetivo de obter parâmetros cinéticos e de equilíbrio termodinâmico para posteriormente simular as melhores condições operacionais de uma coluna de adsorção em leito fixo. O modelo de isoterma de adsorção utilizado para descrever o equilíbrio foi o modelo de Langmuir. As equações matemáticas foram implementadas e resolvidas em linguagem de programação FORTRAN. O código computacional foi validado com dados experimentais encontrados na literatura. Na realização da simulação numérica pode-se observar a influência de algumas variáveis de operação, sendo que o aumento da vazão de alimentação, da porosidade do leito e a diminuição da altura do leito fazem com que o adsorvente seja saturado mais rapidamente. De acordo com os resultados, observou-se que o adsorvente estudado mostra-se uma alternativa na remoção de Fe (III) de águas de abastecimento para indústrias alimentícias, deixando em evidência a dupla função que o mesmo apresenta sendo ele oriundo de lodo de tratamento de efluentes industriais.

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Author Biographies

Lilian Daiana Haupenthal, Departamento de Engenharia de Alimentos, Centro de Educação Superior do Oeste, Universidade do Estado de Santa Catarina, Pinhalzinho, Santa Catarina, Brasil.

Lilian Daiana Haupenthal é graduada em Engenharia de Alimentos pela Universidade do Estado de Santa Catarina, UDESC desde 2012. Atualmente é Analista de Controle de Qualidade da Cooperativa Central Aurora Alimentos e cursa Pós-Graduação Lato Sensu em Ciência e Tecnologia de Alimentos. Durante a graduação trabalhou no projeto Modelagem Matemática, Simulação Numérica e Ensaios Experimentais de Remoção por adsorção de Metais em Água através de Processos Adsortivos na UDESC com aplicação na indústria de alimentos. Atualmente é Pós-graduanda do Curso "Lato Sensu" em Ciência e Tecnologia de Alimentos, no Centro de Educação Superior do Oeste-CEO.

Adriana Dervanoski da Luz, Departamento de Engenharia de Alimentos, Centro de Educação Superior do Oeste, Universidade do Estado de Santa Catarina, Pinhalzinho, Santa Catarina, Brasil.

Adriana Dervanoski da Luz concluiu a graduação em Engenharia Química (2006); mestrado em Engenharia Química (2009) e Doutorado em Engenharia Química (2012), ambos pela Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC. Atualmente é professora assistente da Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC. Foi coordenadora do projeto de pesquisa: Modelagem matemática e simulação numérica da remoção de contaminantes de águas utilizando colunas de adsorção e possui mais dois projetos em andamento, Produção de cervejas, análises fisico-químicas, microbiológicas e sensoriais e Remoção de contaminantes de efluentes petroquímicos utilizando colunas de adsorção. Tem experiência na área de Fenômenos de Transporte e Operações Unitárias, processos envolvendo Adsorção, Tratamento de Águas e Efluentes, Biotecnologia, Fermentações e aplicação de Simulação Numérica desses processos.

Raquel Talita Seisdedo, Departamento de Engenharia de Alimentos, Centro de Educação Superior do Oeste, Universidade do Estado de Santa Catarina, Pinhalzinho, Santa Catarina, Brasil.

Raquel Talita Seisdedos é graduanda da nona fase do curso de Engenharia de Alimentos da Universidade Estadual de Santa Catarina - UDESC. Trabalha com iniciação científica desde 2011 na área de Modelagem Matemática, Simulação Numérica e Ensaios Experimentais de Remoção de Metais em Água através de Processos Adsortivos com aplicação na indústria de alimentos. Trabalhou também com programa de extensão de água e gestão de riscos através de realização de palestras de conscientização.

Andressa Regina Vasques, Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, Centro Tecnológico, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Santa Catarina, Brasil.

Possui graduação em Engenharia Química pela Fundação Universidade Regional de Blumenau (2005). Tem experiência na área de Engenharia Química, com ênfase em alimentos e tratamento de efluentes da indústria têxtil, atuando principalmente nos seguintes temas: secagem e pré-tratamento de maçãs, cálculo da difusividade efetiva e energia de ativação do processo de secagem, técnicas de tratamento de efluentes, lodo ativado, novos adsorventes, adsorção, remoção de contaminantes de efluentes líquidos e gasosos. Atualmente está lecionando disciplinas relacionadas a Engenharia no Grupo Uniasselvi.

Cleuzir da Luz, Departamento de Engenharia de Alimentos, Centro de Educação Superior do Oeste, Universidade do Estado de Santa Catarina, Pinhalzinho, Santa Catarina, Brasil.

Cleuzir da Luz é professor da UDESC - Universidade do Estado de Santa Catarina, do curso de Engenharia de Alimentos. Encontra-se em período de afastamento para qualificação em nível de doutorado no Programas de Pós Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC. Possui mestrado em Matemática e Computação Científica pela Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC (2004). Graduação em Matemática Licenciatura pela UNOCHAPECÓ - Universidade Comunitária Regional de Chapecó (1999). Tem experiência na área de Matemática e Engenharia Química com ênfase em Matemática Pura, Equações Diferenciais Parciais e Simulação Numérica de Fenômenos de Transporte.

Published

2016-09-22

How to Cite

Haupenthal, L. D., da Luz, A. D., Seisdedo, R. T., Vasques, A. R., & da Luz, C. (2016). Utilização de lodo ativado como adsorvente na remoção de Fe (III) de água de abastecimento das indústrias alimenticias - ensaios experimentais e simulação numérica. VETOR - Journal of Exact Sciences and Engineering, 24(2), 48–69. Retrieved from https://seer.furg.br/vetor/article/view/3700

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