Um sistema de secagem de lodo funciona com uma vazão de alimentação de e aceita um lodo com teor de sólidos de , ou seja, de água. O lodo seco é composto de de sólidos e o efluente líquido contém de sólidos. Pede-se:
a) A quantidade de lodos secos.
b) A vazão de sólidos no efluente líquido e no adensado.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de balanço de massa! Aqui, temos um sistema de secagem de lodo com uma vazão de alimentação de . O lodo entra com de sólidos e de água. A gente precisa descobrir duas coisas:
a) Quantidade de lodo seco produzido.
b) A vazão de sólidos no efluente líquido e no adensado.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de balanço de massa, que nos ajudam a entender como os materiais se transformam e se movem no sistema.

Passo 2

Primeiro, vamos separar as quantidades de sólidos e água na alimentação. Sabemos que o lodo de entrada tem de sólidos e de água. Então, a massa de sólidos na alimentação é:
óçã
E a massa de água é:
áçã

Passo 3

Agora, vamos considerar o produto que é o lodo seco. Ele é composto por de sólidos. Se chamarmos a massa do lodo seco de , então:
ó
Além disso, temos o efluente líquido, que contém de sólidos. Se chamarmos a massa do efluente líquido de , então:
óí

Passo 4

Como a massa de sólidos é conservada no sistema, podemos escrever o balanço de sólidos:
óçãóóí
Substituindo:

Passo 5

Também a massa total deve ser conservada. A soma das massas do lodo seco e do efluente líquido deve ser igual à massa de entrada:

Passo 6

Agora temos um sistema de duas equações com duas incógnitas:
Podemos resolver esse sistema para encontrar e .

Passo 7

Vamos resolver a segunda equação para :
Agora, substituímos isso na primeira equação:
Expandindo:
Juntando os termos de :
Isolando :

Passo 8

Agora que temos , podemos encontrar :

Resposta

a) A quantidade de lodo seco é aproximadamente .
b) A vazão de sólidos no efluente líquido é:
E a vazão de sólidos no adensado (lodo seco) é:

Exercícios relacionados

Um decantador de uma unidade de tratamento de águas recebe uma corrente do tanque de floculação com uma vazão de e concentração de . O decantador funciona em estado estacionário e apresenta uma vazão de sobrenadante de com uma concentração de . Pede-se:
a) A vazão em e a concentração de sólidos em do fundo do decantador.
b) A eficiência desse equipamento.
c) O tempo de residência necessário para que ocorra a sedimentação do sólido.
2F. 3 Quantas ligações e quantas ligações existem em (a) <br> e (b) ?
O sucesso de um sistema de lodo ativado depende da sedimentação dos sólidos no tanque de sedimentação final. Suponha que o lodo em um sistema comece a se avolumar (não sedimenta bem), e a concentração de sólidos suspensos do lodo ativado de retorno cai de para .
a) O que isso causará para os sólidos suspensos do líquido misto?
b) O que causará, por sua vez, para a remoção de DQO? Por quê?
Represente a fórmula estrutural dos seguintes compostos: Ácido-4-metilbenzóico