Membranas ZeeWeed
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Membranas ZeeWeed
GE Power & Water Water & Process Technologies Soluções de GE de Equipamentos e Químicos para Gerar Água de Reúso 22/03/11 Marcus VG Vallero Alexandre Magno Sumário GE Water & Process Technologies – Portifólio Contexto de aplicação da tecnologia UF/MBR ZeeWeed® Fundamentos da tecnologia UF/MBR ZeeWeed® Casos de Aplicação da Tecnologia UF/MBR ZeeWeed® na Indústria Soluções de Engenharia com Produtos Químicos Presença Global e Expertise Local Minnetonka, Minneapolis, USA Products: Filters, Membranes and RO machines Munich, Germany European Technology Center Oroszlány, Hungary Products: Element Rolling ZeeWeed membrane series Bangalore, India John F. Welch Technology Center Oakville, Canada UF/MBR Center of Excellence Niskayuna, New York, USA GE Global Research Center • HQ: Trevose, Pennsylvania • 7,900 colaboradores • 130 países • 50,000 clientes • 50 locais de manufatura local Rio de Janeiro, Brazil New Global Research Center Sorocaba, Brazil Products: Equipment Assembly Hoskote, India Products: Element Rolling Wuxi, China Products: Element Rolling, Pro & High Purity Equipment Assembly Shanghai, China China Technology Center Manufaturas Forte presença global com expertise local Liderança no Mercado Global de Água $400M 1999 Glegg $1.2B $1.5B $1.8B 2004 2003 2002 Osmonics Services BetzDearborn Launch ü Pure Water Solutions ü Pure Water Solutions ü Pure Water Solutions ü ü Water & Process Specialty Chemicals ü U$ 9,5 Bilhões ü Pure Water Solutions ü Water & Process Specialty Chemicals ü Equipment & Membranes ü $2.1B $2.5B 2005 Ionics/ Ecolochem 2006 Zenon ü Pure Water Solutions Water & Process ü Water & Specialty Process Chemicals Specialty Chemicals Equipment & Membranes CSA ü Pure Water Solutions ü Water & Process Specialty Chemicals ü Equipment & Membranes ü Customized Service Agreements ü Equipment & ü Desalination & Reuse Membranes ü CSA ü Desalination & Reuse ü Mobile Water ü Hollow Fiber Membrane ü Adv. Water & Waste ü Mobile Water ü Membrane Bioreactor ü Analytical Instruments ü Municipal Portifólio de Equipamentos GE EDI MB R Skids de Osmose Reversa Padronizados Plant Guard Filtros de Cartucho e Elementos Filtrantes Especialidades Químicas Dessalinização GTM EDR Membranas espirais de RO, NF, UF e MF Equipamentos de NF, UF, MF (membranas espirais) Equipamentos de UF (membranas de Terceirização c/ fibra oca) Investimento Investindo em Diferenciação Global Research Center Niskayuna, NY Global Research - Europe Munique, Alemanha China Technology Center Xangai, China John F. Welch Technology Center Bangalore, India GRC GE - Centro de Pesquisas Rio de Janeiro, Brasil Prover soluções estadoda-arte e tecnologias avançadas para resolver os maiores desafios relacionados a qualidade e disponibilidade de água. Sumário GE Water & Process Technologies Contexto de aplicação da tecnologia UF/MBR ZeeWeed® Fundamentos da tecnologia UF/MBR ZeeWeed® Casos de Aplicação da Tecnologia UF/MBR ZeeWeed® na Indústria Soluções de Engenharia com Produtos Químicos Escassez alavancando o reúso Milhões m3/dia Demanda por tecnologias de tratamento avançado 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Crescimento do reúso na próxima década Um olhar para práticas globais… País 260% 33% 4% 2009 2025 U.S. China Espanha Egito Australia Síria Israel Cingapura Kuwait Saudi India Global Capacidade de reúso (global) % de efluentes reusados (global) % reuso hoje* ObjetivoAno 11% 14% 11% 32% 4% 12% 85% 35% 91% 11% <1% 25% 40% 2015 2015 12% 2015 90% 2016 65% 5% 2016 2016 33% 2025 4% % reuso Governos e indústrias atentos ao reúso Fonte: GWI Custo alavancando o reúso Tarifas aplicadas para uso industrial: Agências Reguladoras cobrança do uso e aumento do custo da água Práticas de Redução e Reúso! Drivers para o reúso: Tecnologia Economia Legislação Comparação entre Soluções Substitui a clarificação convencional e a filtração. Combina as características da separação física de uma membrana com o tratamento biológico. Produz um efluente de alta qualidade consistentemente. MBR ZeeWeed® = Efluente com Alta Qualidade Consistentemente Qualidade do efluente alcançável com a tecnologia ZeeWeed® DBO SST NH3-N TN TP Turbidez SDI < 2 mg/L < 2 mg/L < 0.5 mg/L < 3 mg/L < 0.10 mg/L* < 0.2 NTU < 2.5 * Com a dosagem de coagulante Sumário GE Water & Process Technologies Contexto de aplicação da tecnologia UF/MBR ZeeWeed® Fundamentos da tecnologia UF/MBR ZeeWeed® Casos de Aplicação da Tecnologia UF/MBR ZeeWeed® na Indústria Soluções de Engenharia com Produtos Químicos Tecnologia de Separação por Membranas MF - Microfiltração 0,1 a 10 µm Bactérias, sólidos em suspensão UF - Ultrafiltração 0,005 a 0,05 µm Vírus, colóides NF - Nanofiltração 0,0005 a 0,005 µm Dureza total, íons bivalentes, orgânicos OR – Osmose Reversa 0,0001 a 0,001 µm Íons monovalentes, sólidos dissolvidos Membrana Traços de sais Água dissolvidos Gases Dissolvidos (CO2; O2) Membranas ZeeWeed® • Fibra oca imersa • Estruturadas (reforçadas) • Permeação de fora para dentro • Ultrafiltração UF 0,04 µm (nominal) • Material PVDF: Resistente a oxidantes (500.000 ppm.h Cl2) Faixa de pH abrangente Filtração: pH de 5.5 a 8.5 (bioprocesso) Limpeza: pH de 2 a 10.5 Fibra Vista microscópica da superfície da membrana As membranas não são iguais! ® ZeeWeed •Compacto – Alta densidade = pequena projeção – Custos energéticos baixos •Acessível – Fácil de remover módulos e cassetes •Simples – Menos conecções e válvulas = maior confiabilidade – Menor CAPEX 500d – Cassette Um trem de MBR típico 1. Reator biológico 2. Membranas 3. Bombas de Permeado & soprador de ar 5 1 4. Painel de controle 5. Tubulação de ar e permeado 2 3 4 Típica instalação de um cassete ZeeWeed® 500d Sumário GE Water & Process Technologies Contexto de aplicação da tecnologia UF/MBR ZeeWeed® Fundamentos da tecnologia UF/MBR ZeeWeed® Casos de Aplicação da Tecnologia UF/MBR ZeeWeed® na Indústria Soluções de Engenharia com Produtos Químicos ® ZeeWeed Mais de 1000 Instalações (650 MBR) em 45 países no mundo GE Offices GE UF/MBR Instalações GE UF/MBR Centro de Excelência 15 dos 22 Maiores MBRs Contratados* usam ZeeWeed® Projeto Tecnologia Data VD média / VD máx (L/s) Riverside GE 2011 1.226 / 1.709 (Fase 1) 1.402 / 2.103 (Fase 2) Brightwater, WA GE 2011 1.358/ 1.969 Qinghe, China MRC/BOW 1.733 Visalia GE 2011 788 / 1.577 Jumeirah Golf Estates, UAE GE 2010 1.308 / 1.562 North Las Vegas, NV GE 2012 1.094 / 1.531 Frederick County, MD GE 2011 656 / 1.523 Cox Creek, MD GE 2013 656 / 1.313 Yellow River, GA GE 2011 801/ 1.282 Shiyan Shengdinghe, China BOW Cannes (Aquaviva), França GE 2013 683 / 1.221 Busan City, Coréia GE 2010 1.155 Guangzhou, China Memstar/NOVO 2010 1.155 1.273 Wenyuhe Phase II, China MRC/BOW Wenyuhe, China Asahi/BOW 2007 1.155 Johns Creek, GA GE 2009 477/ 1.081 Awaza – Turcomenistão GE 2010 809 / 1.011 Jordan Basin WRF, UT GE 2010 608 / 914 Siemens 2008 691 / 901 Kubota 2009 613 / 901 La Moree, França GE 2012 687 / 884 Cleveland Bay, Australia GE 2007 337 / 866 Beixiaohe, China Al Ansab, Muscat, Omã Brightwater, WA Lusail, Catar 1.155 Cannes (Aquaviva), França *Agosto de 2010, em termos de vazão diária máxima (VD máx) Global Water Intelligence (Dez, 2010): 41,6% das plantas MBR com capacidade > 10.000 m³/d foram fornecidas pela GE Water Plantas MBR ZeeWeed® no Brasil Mais de 10 anos de experiência com as membranas ZeeWeed® no Brasil! Plantas MBR ZeeWeed® no Brasil Tratamento de efluentes industriais (refinaria) – projetos inovadores e de alta complexidade Plantas MBR ZeeWeed® no Brasil Sistema de tratamento completo: alta qualidade da água produzida Primeira planta MBR para o tratamento de esgotos sanitários do Brasil Sumário GE Water & Process Technologies Contexto de aplicação da tecnologia UF/MBR ZeeWeed® Fundamentos da tecnologia UF/MBR ZeeWeed® Casos de Aplicação da Tecnologia UF/MBR ZeeWeed® na Indústria Soluções de Engenharia com Produtos Químicos Produtos químicos GE: objetivos Ambiente: atender regulamentação… retorno e imagem. Melhoria na qualidade de vida Recursos: redução do uso de água… otimização da utilização/proteção dos ativos Pessoas: mínimo impacto à saúde: forte filosofia de saúde, ambiente e segurança (EHS) Retorno: menor custo total aos clientes (savings diretos & indiretos); favorece projetos de reuso/reciclo Alexandre Moreira Magno Soluções GE para Afluentes e Efluentes Coagulantes Floculantes •Separação sólidos/líquidos, quebra de emulsões e deságue de lodos Bioaumentação • Bactérias e Nutrientes Remoção de Metais • Floculantes especiais Controle de Espuma • Prevenção e contenção Controle de Odor • Na água e ar Deságue de lodo • Patentes GE, flocos mais resistentes Time global GE Maria Trevino WW’s PA Global Leader William Benner Senior Global Product Manager Diferenças entre partículas: Sólidos Suspensos São compostos presentes na água que não estão dissolvidos e são capturados quando filtrados (areia, papel de filtro e etc..). São aqueles que podem ser visíveis “a olho nu” e causam uma certa “turvação” na água (areia, lama, insolúveis sobrenadantes..). Sólidos Dissolvidos (sais..) São aqueles que não podem ser removidos por um processo de filtração normal (filtro de areia, papel de filtro), como: sais de cálcio e magnésio, cloretos, sílica, alcalinidade, sulfatos, íons, etc. Colóides (ex: tinta, leite..) Matéria em suspensão que se mantém dispersa devido a forças de repulsão. Não são filtráveis por areia, papel de filtro. Contaminantes usuais em WW/indústria Remoção de Sólidos Suspensos Coagulação - Floculação COLÓIDES Sem Decantação Grande Energia ADIÇÃO DE COAGULANTES PIN FLOCS (coágulos) ADIÇÃO DE FLOCULANTES Decantação Lenta Homogeinização FLOCOS Decantação Clarificação da água de rio.... Itens que interferem diretamente na coagulação/floculação: pH, temperatura, agitação, ponto de dosagem, ppm adequados, velocidade e etc… Curva de Dosagem de um Produto Orgânico em Comparação com um Misto e um Inorgânico TECNOLOGIA NOVUS Uso Típico de Polímeros em água/Peso Molecular: 10*5 => 10*7 = Floculantes 10*4 => 10*5 = Coagulantes Possuem diferentes estruturas químicas, pesos moleculares, densidade de cargas (aniônicas, catiônicas e noniônicas..), forte, fracas, neutras... Estudo de Caso Estação de Tratamento de Efluentes Municipais • Custos com polímeros reduzidos em 5% • Teor de sólidos da torta aumentado de Previous 21.5% para 23% (~7%) • Produção de lodo reduzida de 251 ton/dia para 232 ton/dia (~7.6%) GE Betz • Custos de incineração reduzidos em US$50K (~7%) devido ao menor teor teor de água no lodo Estudo de caso em Siderúrgica ANTES Savings totais => US$ 650.000/año.. DEPOIS WWT Principais savings diretos em U$ • Menor custo na troca da dosagem da commodity • Redução no custo da lama descartada/aterro e ou incineração • Redução de água nas contralavagens de filtros • Redução nas dosagens corretivas de alcalinizantes e ácidos • Menores custos dos fretes dos caminhões para o aterro e de produtos • Redução na energia elétrica, face a melhoria na eficiência nos equipamentos de deságue e redução do uso de bombas nas retrolavagens dos filtros, agitadores • Elevação nos ciclos de concentrações de CW, BW, implicando em menor dosagem contingencial, menor reposição e purga • Menor h/h operacional para operacionalização e manutenção • Possível elevação na carga dos equipamentos de deságue • Enfim, menor custo global “O que se pode medir, se pode controlar e, portanto, se pode melhorar” WWT Principais savings indiretos • Redução nas áreas destinadas aos estoques no Almoxarifado e Área Industrial • Minimização do esforço físico no manuseio/ergonomia dos operadores (EHS) • Melhoria da Imagem da Área Industrial (limpeza e segurança) •Produtos com menor impacto ambiental (toxidez, periculosidade e são biodegradáveis) • Melhor estabilidade operacional num range de pH mais abrangente • Minimização do risco químico no manuseio de produtos perigosos (ácido, alcalinizantes..) GE awards Premiação de reconhecimento Mundial da GE para projetos que economizem água, produtos e savings financeiros e reduzam os contaminantes nos descartes dos efluentes. ROE – Return on Environment PNP - Proof Not Promises Perguntas ...