Avaliação de tecnologias para tratamento e reúso não potável de efluentes

Abstract

A consciência em torno das questões ambientais vem se ampliando na medida em que a crise climática se tornou uma realidade incontestável, aumentando também a pressão por adequação dos processos produtivos. Isto é, para além do cumprimento de requisitos legais, o setor industrial precisa buscar alternativas para uma produção sustentável. No contexto de crise hídrica vivido pelo Brasil, é urgente a busca por sistemas de tratamento de água e efluentes mais eficientes, visando a redução de perdas e o emprego de alternativas de reúso. No entanto, os tratamentos convencionais não são capazes de atingir a qualidade de água para o reúso e, portanto, técnicas de tratamento avançadas se fazem necessárias. Os Processos de Separação por Membranas (PSM) e Processos Oxidativos Avançados (POA) são algumas das alternativas possíveis para esse fim. Buscando adequar-se ao novo cenário, uma empresa de grande porte do ramo metalmecânico se propôs a desenvolver um projeto que permita o reúso não potável de água a partir do tratamento dos efluentes líquidos. Para tal, inicialmente foi realizada a caracterização do sistema de tratamento e dos efluentes da empresa e buscou-se identificar as demandas de água no processo produtivo. A partir da caracterização, foi escolhida a tecnologia de PSM, sendo avaliadas 4 membranas planas em ensaios em modo de recirculação total, sendo 2 de nanofiltração (NF90 e NF270) e 2 de ultrafiltração (ST e XT). Após a etapa de limpeza e caracterização das membranas, foram realizados ensaios com efluente real, nos quais se variou a pressão aplicada (4, 6, 8, 10 e 12 bar) e a vazão de alimentação em 480 e 850 L.h-1. Foram realizadas análises de pH, condutividade, Carbono Orgânico Dissolvido e Cromatografia Iônica. Com as membranas que apresentaram os resultados mais satisfatórios de cada tipo (NF270 e ST), aliando a escolha de vazão e pressão (480 L.h-1 e 6 bar) foram realizados ensaios em modo de concentração. O permeado produzido pelas membranas corresponde à água de reúso. Por meio da comparação entre as características dos permeados com o padrão de qualidade da água utilizada nos processos, foi possível concluir que a membrana NF270 produz permeado mais condizente com o requisitado, sendo necessário, entretanto, aliar outros processos para adequação de alguns parâmetros.

Awareness of environmental issues has been increasing as the climate crisis has become an undeniable reality, also increasing the pressure for adequacy of the productive processes. That is, in addition to complying with legal requirements, the industrial sector needs to seek alternatives for sustainable production. In the context of the water crisis experienced by Brazil, it is urgent to search for more efficient water and effluent treatment systems, aiming at reducing losses and using reuse alternatives. However, conventional treatments are not able to achieve the quality of water for reuse and, therefore, advanced treatment techniques are necessary. Membrane Separation Processes (MSP) and Advanced Oxidative Processes (AOP) are some of the possible alternatives for this purpose. Seeking to adapt to the new scenario, a large company in the metalworking sector proposed to develop a project that allows the non-potable reuse of water from the treatment of liquid effluents. To this end, the characterization of the company's treatment system and effluents was initially carried out and an attempt was made to identify the demands for water in the production process. From the characterization, the MSP technology was chosen, being evaluated 4 flat membranes in tests in total recirculation mode, being 2 of nanofiltration (NF90 and NF270) and 2 of ultrafiltration (ST and XT). After cleaning and characterizing the membranes, tests were carried out with real effluent, in which it was varied the applied pressure (4, 6, 8, 10 and 12 bar) and the feed flow (480 and 850 L.h-1). Analyzes of pH, conductivity, Dissolved Organic Carbon, and Ionic Chromatography were carried out. With the membranes that presented the most satisfactory results of each type (NF270 and ST), combining the choice of flow and pressure (480 L.h-1 and 6 bar), tests were performed in concentration mode. The permeate produced by the membranes corresponds to water to be reused. By comparing the characteristics of the permeates with the quality standard of the water used in the processes, it was possible to conclude that the NF270 membrane produces a permeate that is more consistent with the requirements. It is necessary, however, to combine other processes to adjust some parameters.