Projeto: Aplicação de processo de separação de membranas para reuso de água industrial

O COFIP, em linha com seu planejamento estratégico 2013/2015 e na dimensão sustentabilidade, estabeleceu parceria com a Universidade FEEVALE através do Programa de Pós-Graduação em Qualidade Ambiental, visando participação em Edital da Secretaria da Ciência, Inovação e Desenvolvimento Tecnológico do Estado do Rio Grande do Sul, em atendimento às ações de apoio ao desenvolvimento aos Polos Tecnológicos do Estado.

O projeto concorre com outras iniciativas e tem como objetivo complementar as práticas de sustentabilidade e melhoria contínua no processo de tratamento e reuso de efluente industrial do Polo Petroquímico do Estado Rio Grande do Sul através da implementação de Processos de Separação de Membranas (PSM) para o tratamento de efluentes industriais visando a recuperação e o reuso de água, e consequentemente, obtendo uma redução de custos ambientais e de processo. A implantação do PSM contribuirá de forma efetiva na diminuição do volume de água captado e no volume de efluente a ser lançado em solo, enquanto a avaliação toxicológica será realizada para garantir que eventuais descartes não apresentem efeito tóxico, um ponto que exige cada vez mais investimentos nas ETEs para atendimento aos requisitos legais. Entretanto, este projeto não visa somente à implantação de novos equipamentos em uma determinada empresa, mas sim contribuir com o país no desenvolvimento desta importante técnica de tratamento de água e efluente. Outro aspecto importante do projeto é quanto à formação de recursos humanos na área de novas tecnologias e conceitos de tratamento de água e efluentes. Esta formação será realizada através da realização de treinamentos técnicos aos funcionários da empresa sobre a nova tecnologia e também pelo desenvolvimento de dissertações que serão realizados ao longo deste projeto.

O projeto vai ser desenvolvido em parceria com:

- Comitê de Fomento Industrial do Polo (COFIP);

- Superintendência de Tratamento de Efluentes Líquidos e Resíduos Sólidos da CORSAN (SITEL);

- O Laboratório de Corrosão, Proteção e Reciclagem de Materiais (LACOR) - UFRGS

- Universidade FEEVALE.

Objetivo geral:

O objetivo geral do projeto é aplicar processo de separação de membrana (eletrodiálise e osmose inversa) ao tratamento de efluentes tratados do Polo Petroquímico, visando proporcionar o reuso da água no processo produtivo, reduzindo, assim, em até 30%(trinta por cento) o volume de água captada da bacia hidrográfica e os impactos ambientais decorrentes do lançamento de efluentes no solo.

Objetivos específicos:

1. Avaliação do uso das tecnologias para tratamento de efluente em seus diferentes aspectos (taxa de reuso, condições ótimas de operação, durabilidade das membranas, etc), utilizando uma planta piloto.

2. Ajuste dos parâmetros do processo de tratamento visando garantir a maior eficiência de recuperação de água, atendendo à demanda do processo produtivo.

3. Avaliação da qualidade das soluções recuperadas (solução concentrada em sais e solução diluída) para o reuso e destino.

4. Avaliação da toxicidade da água recuperada para reuso (solução diluída) para garantir a ausência de impacto ambiental por ocasião de eventual descarte da mesma após processo de separação de membrana.

5. Formação de pesquisadores na área de tratamento de efluentes empregando técnicas PSM e avaliação de toxicidade na Universidade FEEVALE.

6. Fortalecer a parceria entre o Instituto Superior Técnico- Lisboa com os pesquisadores FEEVALE/LACOR.

Resultados esperados:

1 - Redução, em até 30%(trinta por cento) do volume de água captado da bacia hidrográfica os impactos ambientais decorrentes do lançamento de efluentes no solo. A diminuição do volume captado proporciona um maior volume de água disponível para toda a sociedade, pois atualmente existe falta de água no Estado, principalmente no verão.

2 - Reuso de água no processo produtivo. O reuso proporciona a diminuição do lançamento de efluente em solo, o que é feito atualmente. O não lançamento de efluente possibilidade a diminuição da contaminação de água subterrânea. O reuso possibilita a todo o Polo Petroquímico administrar o seu desenvolvimento. No Estado já existe bacias hidrográficas, como a Bacia do Rio dos Sinos, na qual as empresas não podem aumentar a sua capacidade de captação de água ou o seu lançamento de efluente.

3 - Aumento do uso de tecnologias limpas no tratamento de efluentes. Devido à dimensão das empresas constituintes do Polo Petroquímico de Triunfo as tecnologias empregadas no Polo servem como modelo para todo o Estado.

4 - Desenvolvimento dos processos de separação de membranas. As tecnologias que serão empregadas neste projeto são usualmente empregadas para tratamento de água e somente nos últimos anos começam a ser aplicadas ao tratamento de efluentes. Neste sentido os resultados deste projeto vai contribuir significativamente com o entendimento dos fenômenos interfaciais que ocorrem durante o transporte das espécies pelas membranas empregadas.

5 - Fortalecimento da parceria FEEVALE/LACOR e Instituto Superior Técnico de Lisboa. Este resultado será alcançado pela vinda da pesquisadora deste importante Instituto para participar do projeto. Cabe salientar que esta pesquisadora é referencia internacional na aplicação de PSM no tratamento de efluente industrial.

Metodologia/Etapas:

1 - Caracterização dos efluentes da lagoa 8 do polo petroquímico. Serão realizadas análises físico-químicas, absorção atômica e molecular, cromatografia e espectrômetro de massa.

2 - Estudo das melhores condições operacionais da aplicação dos PSM: realização de ensaios de curvas de polarização em sistemas de bancada, com efluentes industriais, definirão a corrente elétrica e pressão ótima a ser aplicada no sistema de tratamento.

3 - Realização do tratamento em planta piloto industrial de tecnologia PSM.

4 - Dentro do processo: Dados de eficiência de corrente e extração percentual de íons serão mensurados e analisados para verificação da eficiência do processo. A influência de diferentes cátions e ânions presentes nos efluentes, bem como de compostos orgânicos será analisada em termos de competição e eficiência de transporte através da membrana.

5 - Caracterização dos efluentes tratados: a água a ser reutilizada deverá atender parâmetros de condutividade elétrica do processo produtivo e a mínima concentração possível de íons contaminantes e, ao mesmo tempo, a avaliação toxicológica (cito e genotoxicológica) será realizada para garantir que a solução tratada, em eventuais descartes, não apresente fator tóxico ao ambiente.

6 - Caracterização da solução concentrada recuperada: será avaliada quanto à concentração de sais e contaminantes, para garantir o reuso de forma adequada.

7 - Utilização do efluente tratado nos processos industriais: verificação in loco do efeito da água.

Os equipamentos pilotos serão montados em um contêiner ao lado da lagoa 8 do Polo Petroquímico. A escolha desta lagoa é devido a ser a última lagoa de tratamento do sistema de tratamento do Polo antes da dispersão do efluente tratado ao solo. A qualidade de água que será usada como padrão é da água captada no Rio Caí.