BRPI0900754A2

BRPI0900754A2 - cámara de mistura turbilhonar e processo de tratamento de efluentes

Info

Publication number: BRPI0900754A2
Application number: BRPI0900754-7A
Authority: BR
Inventors: Oliveira Antonio Roberto Martins Barboza De
Original assignee: Faculdades Catolicas Mantenedora Da Pontificia Universidade Catolica Do Rio De Janeiro Puc Rio
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2009-04-13
Publication date: 2010-12-28

Abstract

Câmara de Mistura Turbilhonar e Processo de Tratamento de Efluentes A presente invenção diz respeito a uma câmara de mistura turbilhonar que aproveita a energia cinética obtida em um sistema de bombeamento para misturar o efluente aos reagentes, bem como a um processo de tratamento de efluentes compreendendo uma etapa de mistura em uma câmara de mistura.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção

Câmara de Mistura Turbilhonar e Processo de Tratamento de

Efluentes

Campo da Invenção

A presente invenção diz respeito a uma câmara de mistura turbilhonarque aproveita a energia cinética obtida em um sistema de bombeamento paramisturar o efluente aos reagentes, bem como a um processo de tratamento deefluentes compreendendo uma etapa de mistura em uma câmara de mistura.

Antecedentes da Invenção

Em sistemas de tratamento para a retirada de metais pesados,necessita-se misturar ao efluente reagentes básicos ou ácidos para se obter oPH ótimo de precipitação destes metais.

Quanto maior a agitação e a pressão obtida na mistura menor o tempode reação como também existe uma quantidade ótima de produto a seracrescentado na mistura que influencia diretamente na velocidade de reação.

Portanto, a etapa de mistura destes dois líquidos é uma etapa crítica esua realização deve ser tal que proporcione um excelente rendimento à toda aoperação. Essa necessidade por equipamentos misturadores não foidevidamente satisfeita e diversas soluções para esse problema existem noestado da técnica.

O documento US 5,798,061 descreve um equipamento submersível paraa mistura de dois fluidos, sendo um deles líquido, compreendendo dois bocaise um canal guia, que direciona a mistura. A presente invenção difere destedocumento por não ser um equipamento submersível.

O documento WO 98/26862 descreve um aparato para mistura de doislíquidos consistindo de um acelerador que injeta um dos líquidos no sentidooposto do fluxo do outro líquido. A presente invenção difere deste documentopor não injetar um dos líquidos em uma direção oposta ao fluxo do segundolíquido.Portanto, pode-se ver que nenhum dos documentos apontados doestado da técnica descrevem ou sequer sugerem a solução proposta pelapresente invenção.

Sumário da Invenção

Em um primeiro aspecto, a presente invenção proporciona uma câmarade mistura turbilhonar que proporciona uma boa agitação combinada com otempo de reação da mistura.

É portanto um objeto da presente invenção um equipamento de misturaturbilhonar utilizando a energia cinética obtida no bombeamento do efluente edo reagente, dentro das proporções ótimas de mistura e do tempo de reação.

É um adicional objeto da presente invenção uma câmara de mistura, adita câmara compreendendo duas extremidades, uma proximal e uma distai,onde a extremidade proximal possui uma pluralidade de orifícios conectados àslinhas de entrada de fluido na câmara e a extremidade distai possui um orifícioconectado às linhas de saída do fluxo da câmara, onde a câmara possui pelomenos um orifício para entrada de reagente e pelo menos um orifício paraentrada de efluente.

É um adicional objeto da presente invenção um processo de tratamentode efluentes compreendendo uma etapa de mistura de um efluente e umreagente em uma câmara de mistura turbilhonar.

Esses e outros objetos da presente invenção serão melhor ilustradospela descrição detalhada a seguir.

Breve Descrição das Figuras

A Figura 1 ilustra um esquema onde a câmara de mistura estáconectada à linha de abastecimento dos reagentes e efluentes, onde 1.1representa o tanque de preparo de poupa; 1.2 a bomba de poupa; 1.3 a bombade efluentes; 1.4 a válvula de controle de vazão; 1.5 a válvula de controle devazão; 1.6 a câmara de mistura turbilhonar; e 1.7 a saída.A Figura 2 mostra em A, uma vista lateral da câmara, onde aextremidade proximal está a esquerda e a extremidade distai está à direita e1.6 representa a câmara de mistura turbilhonar; em B tem-se uma vista frontalda extremidade proximal, exibindo os orifícios de entrada de reagentes(superior) e de efluente (inferior); em C tem-se uma vista frontal da extremidadedistai, exibindo o orifício da saída da mistura.

Descrição Detalhada da Invenção

Os exemplos aqui descritos têm o intuito somente de exemplificar umadas inúmeras formas de realizar a presente invenção, sem o intuito de limitá-la.

Para efeitos da presente invenção, considera-se como efluente qualquerlíquido contaminado com metais pesados. Um exemplo não Iimitante de umefluente de acordo com a presente invenção é a água.

Considera-se também, para efeitos da presente invenção, que oreagente é qualquer composto químico comumente utilizado para o tratamentodo efluente. Exemplos não Iimitantes desses reagentes são barrilha, cal e ácidosulfúrico.

Ao adquirir o reagente, barrilha ou cal no caso de aumentar o pH ouácido sulfúrico no caso de baixar o pH, é necessário se obter uma poupabásica ou uma solução ácida, que misturada com o efluente, determina-se emlaboratório os tempos de reação para vários níveis de agitação, e, a proporçãode quantidades efluente/poupa necessários ao tratamento de cada metal a serretirado. De posse destes dados temos os parâmetros de regulagens dasvazões de efluente e reagente na câmara de mistura turbilhonar.

Câmara de Mistura Turbilhonar

A câmara de mistura turbilhonar da presente invenção é uma câmaraque compreende duas extremidades, uma proximal e uma distai, onde aextremidade proximal possui uma pluralidade de orifícios conectados às linhasde entrada de fluido na câmara e a extremidade distai possui um orifícioconectado às linhas de saída do fluxo da câmara, onde a câmara possui pelomenos um orifício para entrada de reagente e pelo menos um orifício paraentrada de efluente

Determina-se então os parâmetros de construção da câmara comodiâmetros de entrada do efluente (d2), diâmetro de entrada do reagente (d1),diâmetro da câmara (D) e comprimento da câmara (L).

As velocidades de entrada na câmara, tanto do efluente quanto dapoupa ou solução deverão ser tais que provoque um fluxo rotacional no interiorda câmara, de tal maneira que o tempo de reação obtido no laboratório ocorradentro do comprimento projetado.

Após a reação na câmara o efluente pode ser lançado dentro de umequipamento de retirada de sólidos como decantadores, filtro prensa oumembranas filtrantes para precipitação e lançamento final do efluente tratado.

O processo de tratamento de efluente descrito neste exemplo é umprocesso tradicional que compreende a etapa de realizar a mistura do reagentee do efluente em uma câmara de acordo com a câmara descrita na presenteinvenção.

Claims

Câmara de Mistura Turbilhonar e Processo de Tratamento deEfluentes

1. Câmara de mistura turbilhonar caracterizada por compreender duasextremidades, uma proximal e uma distai, onde a extremidade proximal possuiuma pluralidade de orifícios conectados às linhas de entrada de fluido nacâmara e a extremidade distai possui um orifício conectado às linhas de saídado fluxo da câmara, onde a câmara possui pelo menos um orifício para entradade reagente e pelo menos um orifício para entrada de efluente.

2. Câmara, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo orifíciode entrada de reagente estar localizado acima do orifício de entrada deefluente.

3. Câmara, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelavelocidades de entrada na câmara, do efluente e reagente provocar um fluxorotacional no interior da câmara.

4. Processo de tratamento de efluentes caracterizado por compreenderuma etapa de mistura do reagente e do efluente em uma câmara de acordocom a câmara descrita na reivindicação 1.