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Edição 281 – Fevereiro de 2006 |
| Descarte zero |
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| Após dois anos de pesquisas, Petrobras define rota tecnológica
para reutilizar efluentes em sistemas de refrigeração. Desafio agora será utilizar a água na geração de vapor |
| Qual a melhor opção tecnológica para transformar
o efluente em água com fins industriais? A resposta dependerá
da equação entre a qualidade e a destinação
do efluente. A Petrobras já encontrou a rota para reutilizar
os efluentes gerados em suas refinarias como água de reposição
para os sistemas de resfriamento. Agora está avaliando algumas
opções tecnológicas para viabilizar o reuso de
efluentes para a geração de vapor. “Inicialmente víamos como principal enfoque o reuso do efluente em sistemas de resfriamento. Agora a demanda de água será para a geração de vapor, então temos que viabilizar um tratamento mais avançado”, conta a engenheira Vânia Junqueira Santiago, coordenadora do projeto Reuso de Efluentes em Refinarias, desenvolvido pela Petrobras. A iminente escassez da água vem introduzindo novas prioridades nos planejamentos estratégicos das indústrias. Em várias refinarias e plantas petroquímicas, a ordem é investir para reduzir o consumo de água, melhorar o tratamento e até transformar o efluente em água de reuso. A Petrobras, por exemplo, constituiu um projeto de pesquisa – com a participação de 28 técnicos de várias unidades e investiu mais de R$ 2 milhões – para viabilizar o reuso de efluentes nas refinarias. Nos desdobramentos da pesquisa, outros R$ 9 milhões serão investidos na construção de uma unidade protótipo, e R$ 6 milhões serão alocados para a montagem de uma unidade móvel. “O processo teve início com a seleção de tecnologias usadas para tratamento do efluente e reuso da água. A tecnologia selecionada que gera qualidade de água para uso em sistemas resfriamento foi a eletrodiálise reversa”, explica Vânia. Uma unidade protótipo de eletrodiálise reversa (60 m³/h) será instalada na Refinaria Gabriel Passos, para tratar parte do efluente gerado na refinaria e que será utilizado no sistema de refrigeração cativo da unidade de coque. O projeto entra agora em uma segunda fase, para selecionar a rota tecnológica que viabilize o uso do efluente no padrão de qualidade para a geração de vapor. Uma unidade móvel percorrerá várias refinarias, onde irá levantar os parâmetros de qualidade do efluente e testar alternativas para deionização. “Para geração de vapor, estamos fechando um estudo de osmose reversa através do processo Hero, de High Efficiency Reverse Osmosis, licenciado para a americana Aquatech. Essa tecnologia foi desenvolvida para reuso, e se tivermos sucesso, não teríamos tanto risco em estar instalando a osmose para reuso de efluente, caso contrário, as resinas de troca iônica podem ser uma opção”. Excelência na gestão dos recursos hídricos Reduzir o consumo de água e o descarte de efluentes tornou-se um projeto prioritário para a Petrobras. A concepção de “excelência” na questão hídrica passou a ser a redução de impactos a partir da redução de descarte de efluentes – traduzido então em projetos para viabilizar o reuso das águas utilizadas no processo industrial. “O grande desafio da Petrobras está na atuação responsável baseada nos princípios da prevenção e precaução, e neste contexto a tecnologia exerce um papel fundamental para permitir a atuação da indústria de petróleo em harmonia com o meio ambiente”, afirma a coordenadora do Programa Tecnológico de Meio Ambiente da Petrobras – Proamb, Thaís Murce. O projeto “Reuso de Efluentes” teve início em 2001 com o levantamento das tecnologias utilizadas para o tratamento de efluentes visando o reuso da água. Foram selecionados processos de tratamento visando a remoção de sólidos, carga orgânica e íons. Unidades pilotos foram instaladas na Regap, visando verificar a adequação dos processos aos efluentes de refinarias – tanto do tratamento primário quanto do secundário – avaliar a qualidade da água gerada – sua adequação para as diferentes demandas em uma refinaria – e obter os parâmetros de processo para o projeto de unidades industriais de tratamento de efluentes visando o seu reuso. “Foram testadas tecnologias para remoção de sólidos – sistemas de clarificação avançada, filtros de areia de alta taxa e membranas de ultra e microfiltração. Para remoção de carga orgânica foi avaliado a tecnologia de carvão ativado. Também avaliamos o bioreator a membrana, com três diferentes fornecedores da tecnologia, que empregam membranas diferentes. E as tecnologias de osmose e eletrodiálise foram avaliadas para remoção de íons”, conta Vânia. Esse projeto de pesquisa já viabilizou três projetos de reuso de efluentes para as refinarias Revap, Repar e para Centro de Pesquisas – além da unidade protótipo eletrodiálise reversa na Regap. Na Recap está em implantação outro projeto de reuso de efluentes e aumento da disponibilidade de água tratada – o efluente, misturado à água do rio Tamanduateí, passa por um sistema de lodos ativados e por uma unidade de clarificação avançada. O desafio de transformar o efluente em água industrial O grande desafio para transformar o efluente em água com fins industriais é a quantidade de sais contidos – principalmente na água de dessalgação do petróleo nacional. Então, todo o tratamento deverá reduzir os íons de cloreto de sódio – o grande vilão dos sistemas de resfriamento e de geração de vapor. Após o sistema de tratamento convencional – remoção de óleo em separadores e flotadores e processo biológico em lagoas, lodo ativado ou biodiscos – o efluente deve passar por sistema para remoção de sólidos biológicos residuais e cloretos de sódio para ser reutilizado como água de make-up das torres de resfriamento. Para reduzir esse teor de íons – da faixa de 500 ppm a 600 ppm para uma faixa abaixo dos 100 ppm – os pesquisadores da Petrobras avaliaram duas rotas: a osmose inversa e a eletrodiálise reversa – com vantagem para a segunda, que apresentou maior continuidade operacional. As duas unidades de testes eram alimentadas com o efluente da unidade de microfiltração, após passar por um filtro de carvão ativado – nesta condição não houve problemas de incrustração nas membranas de eletrodiálise, mas na unidade de osmose inversa, indicados pelo aumento de pressão e necessidade de freqüentes limpezas químicas. A engenheira explica que o pré-tratamento para a eletrodiálise é mais simples – e mais barato – do que o exigido para a osmose, podendo ser utilizado um simples filtro de areia e dispensada a dosagem de antiincrustrantes. O emprego desses processos exige diferentes graus de pré-tratamento – para a remoção de sólidos suspensos e compostos que possam causar incrustrações na membrana. Como pré-tratamento foram avaliadas as tecnologias de filtração em membranas de micro e ultrafiltração, filtração em areia de alta taxa, sistemas de clarificação avançados e filtração em carvão ativado. Já para as novas estações de tratamento de efluentes que serão construídas na Repar e na Revap, a Petrobras introduziu uma rota alternativa – que prevê a tecnologia de biorreatores a membranas (MBR). “Trata-se de um novo processo biológico, que associa membranas de ultrafiltração ao sistema de lodos ativados. A qualidade da água é melhor, com um efluente isento de bactérias. E qualquer que seja o processo posterior, já serão eliminadas algumas etapas de pré-tratamento para remoção de íons”, conta Vânia. O efluente do sistema de flotação passa por um filtro para reduzir ainda mais o teor de óleo – visando a proteção das membranas. O resultado é uma água com melhor qualidade do que a captada pela Regap na Lagoa de Ibirité. O consumo de produtos químicos para minimizar os problemas de corrosão e incrustração é menor. “A parte de incrustração foi uma surpresa: como temos o efluente filtrado, isento de sólidos, é praticamente ausente a incrustração. E com quantidade inferior de cloreto, os problemas de corrosão também são menores”, ressalta a engenheira. Próximo estágio O projeto entra agora em uma segunda fase: selecionar a rota tecnológica que viabilize o uso do efluente no padrão de qualidade para a geração de vapor. Uma planta piloto instalada na Replan irá avaliar a osmose através do processo Hero – High Efficiency Reverse Osmosis, utilizada no tratamento de águas de baixa qualidade, que tem como principal característica a remoção da dureza pelo emprego de resinas catiônicas – permitindo operar a osmose inversa em pH elevado. A pesquisa também contará com uma unidade móvel, que percorrerá várias refinarias para levantar os parâmetros de qualidade do efluente e testar alternativas para tratamento. Uma carreta de 13 metros será equipada com tecnologias para pré-tratamento – como oxidação química com dióxido de cloro ou ozônio, e remoção de sólidos através de membrana ou filtro de areia comum ou polarizada – e processos de remoção de íons – eletrodiálise, osmose reversa, resinas de troca iônica. “Já executamos um projeto descritivo, e estaremos contratando um projeto básico em março. Esperamos em um ano estar com essa unidade pronta”. A linha de pesquisa não está fechada com a osmose inversa – devido a problemas ocorridos com formação de biofilme, incrustração e perda de membrana. “Nessa unidade, teremos a opção de avaliar osmose em paralelo com a eletrodiálise, as resinas de troca iônica e uma nova tecnologia de eletrodeionização, que utiliza a eletrodiálise com possibilidade de remoção de sílica”. Próximo de fechar o ciclo, a Repar desenvolve um projeto para reutilizar todo o efluente – só restando o rejeito da osmose. E na Regap, uma linha pesquisa o tratamento desses rejeitos – que seria o passo final para o descarte zero. “Estamos construindo um núcleo experimental na Regap que estará avaliando tecnologias para minimização e tratamento dos rejeitos”, finaliza Vania. |
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