Apresentação 11

PROCESSOS APLICADOS AO REUSO DE
EFLUENTES EM REFINARIAS E DEMANDAS EM
PESQUISAS APLICADAS
Vânia M. J. Santiago
CENPES/PETROBRAS
PESQUISA E DESENVOLVIMENTO EM ENERGIA E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
GERÊNCIA DE BIOTECNOLOGIA E TRATAMENTOS AMBIENTAIS
ESCOPO
Grupo de Efluentes Hídricos
Desafio de redução do consumo de água
O projeto de pesquisa “Reuso de
Efluentes” e seus resultados
Novos desafios
Infra-estrutura para o desenvolvimento
das pesquisas
GRUPO DE EFLUENTES HÍDRICOS
Selecionar e avaliar processos e tecnologias de
tratamento de efluentes da industria do petróleo visando o
enquadramento à legislação e ao reuso da água
Desenvolver estudos em escala de bancada e piloto
Assessorar o desenvolvimento dos projetos conceituais
das unidades industriais
Promover a capacitação das equipes envolvidas no
projeto e operação das novas unidades
GRUPO DE EFLUENTES HÍDRICOS
5 Engenheiros químicos ( 3 Msc )
1 Engenheira ambiental (Msc)
2 Quimicos ( 1 MSc)
1 Microbiologista (MSc)
6 Técnicos em química, instrumentação
e eletro-mecânica
ÁREAS DE ESPECIALIZAÇÃO
Biorreatores com membrana - Ana Paula Torres,
Andrea Veiga, Ana Claudia Cerqueira
Contratos: UFRJ (COPPE, EQ), UFCS
Filtração em membranas – Priscilla Florido
Contratos: UFRJ (COPPE)
Adsorção em carvão ativado – Priscilla Florido
Contratos: UFRJ (EQ)
Osmose inversa – Rodrigo Suhett
Contratos: UFRJ (COPPE)
Eletrodiálise reversa – Mara Machado
Contratos: UFRGS
DEMANDA EM TECNOLOGIA
Ampliação das refinarias para geração de
produtos com maior valor agregado
Construção de novas refinarias para
atendimento às demandas do mercado
Aumento de demanda de água em novo
cenário de preservação dos recursos hídricos,
política da companhia de desenvolvimento
sustentável
DESAFIO: viabilizar o reuso de efluentes
GESTÃO DE ÁGUA
CONSUMO TÍPICO NAS REFINARIAS
ÁGUA DE PROCESSO
(0,78 m3 água/m3 óleo processado)
(0,3 m3 efluente/m3 óleo processado)
ÁGUAS DE CHUVA
Reuso
EFLUENTE TRATADO
Minimização da
geração de efluentes
(60%)
SEGREGAÇÃO DE
ÁGUA DE CHUVA
SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO
PERDAS DE REDE DE INCÊNDIO
PERDAS DE CONDENSADO
Racionalização no consumo (20-40%)
DEMANDA DE CONHECIMENTO
FATORES RELEVANTES PARA O SUCESSO NO REUSO DE
EFLUENTES
Conhecimento das características e variabilidade do
efluente a ser tratado
Conhecimento da qualidade da água requerida
Domínio dos processos
Necessidade de pesquisas e operação de unidades-piloto
PROJETO DE PESQUISA
SELEÇÃO E AVALIAÇÃO DE TECNOLOGIAS DE
TRATAMENTO DE EFLUENTES VISANDO O REUSO DA
ÁGUA
Período: 2001 a 2005
Operação de 12 unidades - piloto
CUSTO: R$ 2 milhões
ETAPAS DO PROJETO
1
IDENTIFICAÇÃO E SELEÇÃO DE TECNOLOGIAS
2
AVALIAÇÃO EM ESCALA PILOTO
3
DEMONSTRAÇÃO DAS TECNOLOGIAS (definição de
(etapa crítica)
protótipos)
CAPACITAÇÃO
(processo, projeto, operação)
Garantia do resultado final
Otimização dos investimentos
TECNOLOGIAS SELECIONADAS
REMOÇÃO DE ÓLEO E SÓLIDOS
Polimento (reuso ou proteção das membranas)
Filtro de casca de nozes – AutoShell® (ZIMPRO); WEICO, LURGI
Filtro de areia – Hydro-Clear® (ZIMPRO)
Filtro de areia* – DynaSand® (PARKSON)
Clarificador* – Actiflo® (OTV)
Clarificador – Densadeg® (DEGRÉMONT)
Tecnologias com membranas
Ultrafiltração* – ZeeWeed® (ZENON)
Microfiltração* – CMF® (MEMCOR)
(* avaliadas em piloto)
TECNOLOGIAS SELECIONADAS
REMOÇÃO DE POLUENTES
Biorreator a Membranas
ZenonGen® (ZENON*); KUBOTA*;
Ultrafor® (DEGRÉMONT); Unibrane® (SEGHERS KEPPEL*);
MemJet® (USFILTER); IONICS MBR
Adsorção
Filtração em carvão ativado*
MPPE – AKZO
(* avaliadas em piloto)
TECNOLOGIAS SELECIONADAS
REMOÇÃO DE ÍONS
Osmose Inversa
DOW*, FLUID*, SEGHERS KEPPEL*, AQUATECH*, VEOLIA
Eletrodiálise Reversa
HIDRODEX*, IONICS, TECNOIMPIANTI
(* avaliadas em piloto)
Filme
ROTAS SELECIONADAS
Reuso no Sistema de Refrigeração
Em implantação como protótipo (60 m3/h)
Reuso na Geração de Vapor ???
?
DESCARTE ZERO
ROTA EM ESTUDO NA REGAP
(CENPES/COPPE)
TRATAMENTO EXISTENTE
Descarte
Separador de água/óleo
Flotador
Lagoas aeradas
Biodisco
Lagoa de
deposição de sólidos
Carvão ativado
Eletrodiálise Reversa
Torre de resfriamento
Purga
ROTA EM ESTUDO
Clarificação avançada
Rejeito
Evaporação
Cristalização
Água
Remoção de
Sólidos
Rejeito
Resina
Osmose
Inversa
Rejeito salino para
disposição
Torre
Descarbonatadora
Filtro Casca
de Nozes
IMPLANTAÇÕES EM TRATAMENTO DE EFLUENTES
Biorreator a membranas: 5 refinarias, CENPES, 1
termoelétrica
Eletrodiálise reversa: 4 refinarias
Carvão ativado: 4 refinarias
Clarificação avançada: 3 refinarias
NOVOS DESAFIOS
Reuso de efluentes para geração de vapor
Possíveis problemas:
Aumento do “biofouling”, “fouling” orgânico
Controle mais rígido do “fouling” químico
TRATAMENTO DE ÁGUA
Cloro, dióxido de cloro
Cal
Sulfato de alumínio
Potável
Serviço
Refrigeração
Processo
Troca iônica
Captação
Clarificação
Filtração
Leito misto vapor
Osmose
Filtração
Carvão
ativado
Micro
Filtração
?
Processos
oxidativos
Osmose
NÚCLEO EXPERIMENTAL DE PROCESSOS ECOEFICIENTES
Em implantação o NEPE (REGAP – MG), que dará continuidade aos
estudos de avaliação de processos e tecnologias de tratamento de efluentes
visando o reuso da água e iniciará estudos de minimização na geração de
rejeitos (lodos biológicos e salinos) .
LINHAS DE PESQUISA
Tratamento para o reuso da água
Pré-tratamentos para alimentação de osmose (remoção de
orgânicos??)
Levantamento de parâmetros de processo para OI
Controle do “biofouling”
Redução de lodo biológico
Bioprocessos
Processos térmicos
Processos oxidativos
NÚCLEO EXPERIMENTAL DE PROCESSOS ECOEFICIENTES
 Alteração da biodegradabilidade de compostos
refratários
Processos oxidativos avançados
Adaptação de cepas microbianas

Tratamento e disposição do rejeito salino
Fitoirrigação/Evapotranspiração
Evaporação
UNIDADE MÓVEL DE REUSO DE ÁGUA
Unidades-piloto instaladas em duas carretas para definir a
melhor rota de pós-tratamento do efluente para o reuso da
água.
Previsão do início de operação: dez/08
DIAGRAMA DE PROCESSOS
UNIDADE MÓVEL DE REUSO DE ÁGUA
COAGULAÇÃO
FLOCULAÇÃO
DECANTAÇÃO
ULTRAFILTRAÇÃO
FILTRAÇÃO EM AREIA
ABRANDAMENTO
RESINA CATIÔNICA
FRACA
REMOÇÃO DE
SÓLIDOS
FILTRAÇÃO EM
AREIA POLARIZADA
REMOÇÃO DE
CARGA ORGÂNICA
CARVÃO ATIVADO
DIÓXIDO DE
CLORO
PERÓXIDO DE
HIDROGÊNIO
ULTRAVIOLETA
DESCARBONATADORA
OSMOSE INVERSA
RESINA CATIÔNICA
FORTE
ELETRODIÁLISE
REVERSA
DESMINERALIZAÇÃO
RESINA ANIÔNICA
GTM
ELETRODEIONIZAÇÃO
LEITO MISTO
POLIMENTO
Obrigada pela atenção