Reúso industrial de efluentes petroquímicos: Um estudo de caso da ultrafiltração e osmose reversa
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X68837Palavras-chave:
Reúso industrial, Efluente petroquímico, Osmose reversaResumo
A indústria petroquímica utiliza elevados volumes de água em seus processos produtivos e geram efluentes que apresentam grande potencial para a reutilização nos processos produtivos. Neste cenário o reúso destes efluentes é uma alternativa para o desenvolvimento sustentável do setor. Portanto, este estudo teve como objetivo avaliar a aplicação da ultrafiltração (UF) e osmose reversa (OR) no tratamento dos efluentes petroquímicos para produção de água de reúso industrial reduzindo impactos ambientais com a disposição de efluentes no solo. Os experimentos foram realizados com os efluentes da Lagoa 1 (LE-1), efluente da Lagoa 8 (LE-8) e efluente inorgânico (INO), os quais foram utilizados como água de alimentação na unidade piloto com capacidade de tratamento de 1 m³.h–1. Os parâmetros avaliados nos efluentes tratados foram o cálcio, magnésio, cloreto, sulfato, condutividade, carbono orgânico total, cor, demanda química de oxigênio, pH, sólidos suspensos totais e turbidez. Foram determinados os fluxos dos permeados das membranas para avaliar o desempenho do sistema piloto. Após tratamento e caracterização de cada efluente, os resultados foram comparados para a definição do efluente mais adequado para alcançar a qualidade requerida para reúso industrial. Os resultados mostraram que o tratamento UF/OR proposto forneceu um fluxo estável para o efluente da LE-8, e para as demais correntes houve queda acentuada de fluxo que indicam processos de incrustação das membranas de UF e OR. Quanto à eficiência do tratamento, o processo apresentou a remoção de compostos de interesse como a demanda química de oxigênio (DQO) acima de 90%, remoção de sais e condutividade elétrica (CE) acima de 92% para os efluentes da Lagoa 1, efluente da Lagoa 8 e efluente inorgânico. Assim, considerando todos os aspectos avaliados neste estudo, o efluente LE-8 foi o mais adequado para ser utilizado como alimentação no sistema piloto com UF e OR, de tal modo, que o permeado produzido apresentou a qualidade necessária para reúso nas indústrias do Polo Petroquímico do Sul, atingindo qualidade equivalente à água clarificada. Desta forma, o reúso de efluentes petroquímicos tratados poderá ser uma importante fonte alternativa de recursos hídricos frente às restrições de disponibilidade e escassez nas indústrias no Sul do Brasil.
Downloads
Referências
ANA - Agência Nacional de Águas. Conjuntura dos Recursos Hídricos no Brasil. Brasília: ANA, 2018. Retrieved from: http://www.snirh.gov.br/portal/snirh/centrais-de-conteudos/conjuntura-dos-recursos-hidricos/relatorio-conjuntura-2017.pdf. Last access: 22 Jun. 2019.
ANIS, Shaheen Fatima; HASHAIKEH, Raed; HILAL, Nidal. Reverse osmosis pretreatment technologies and future trends: A comprehensive review. Desalination, v. 452, p. 159-195, 2019.
APHA, 2012. Standard Methods For The Examination Of Water And Wastewater, 22nd Ed.: American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation. Washington, DC.
BARRETO, A.S. Avaliação do pré-tratamento para processos de separação por membranas no tratamento de efluente petroquímico. Dissertação - Mestrado Profissional em Tecnologia de Materiais e Processos Industriais - Feevale, Novo Hamburgo - RS, 2020.
CNI - Confederação Nacional da Indústria. A Indústria em Números. Brasília, DF: CNI, 2017. Retrieved from: http:// www.portaldaindustria.com.br/publicacoes/2017/7/a-industria-em-numeros/#aindustria-em-numeros-dezembro-2017. Last access: 24 jun. 2020.
COFIP - Comitê de Fomento Industrial do Polo. Triunfo: COFIP, 2021. Retrieved from: http://www.cofiprs.com.br/distrito-cofip-comite-de-fomento-industrial-do-polo. Last access: 21 Jan. de 2021.
DRAŽEVIĆ, Emil et al. Permeability of uncharged organic molecules in reverse osmosis desalination membranes. Water Research, v. 116, p. 13-22, 2017.
EPE - Empresa de Pesquisa Energética. Panorama do Refino e da Petroquímica no Brasil. Rio de Janeiro: EPE, 2018. Retrieved from: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-/topico-412/NT%20Refino%20e%20Petroqu%C3%ADmica_2018.11.01.pdf. Last access: 21 Feb. 2021.
FILMTEC. Formulário N. º 609-00071-1009, Technical Manual, FilmtecTM. Reverse Osmosis Membranes. FILMTEC, 2018. Retrieved from: https://www.lenntech.com/Data-sheets/Filmtec-Reverse-Osmosis-Membranes-L.pdf. Last access: 20 Jul. 2018.
GE - General Electric. Lenntech Fact sheet, GE-PW-Series-Industrial-Ultrafiltration-Post-treatment-RO-NF-Lenntech. GE, 2015. Retrieved from: https://www.lenntech.com/Data-sheets/GE-PW-Series-L.pdf. Last access: 21 Feb. 2021.
GOH, P. S.; ISMAIL, A. F. A review on inorganic membranes for desalination and wastewater treatment. Desalination, v. 434, p. 60-80, 2018.
GONÇALVES, L. R. 2020. Avaliação do Processo de eletrodiálise reversa aplicado no tratamento de efluentes petroquímicos. Dissertação - Mestrado Profissional em Tecnologia de Materiais e Processos Industriais. Feevale, Novo Hamburgo - RS.
HAIDARI, A. H.; HEIJMAN, S. G. J.; VAN DER MEER, W. G. J. Optimal design of spacers in reverse osmosis. Separation and Purification Technology, v. 192, p. 441-456, 2018.
HANSEN, Everton; RODRIGUES, Marco Antônio Siqueira; DE AQUIM, Patrice Monteiro. Wastewater reuse in a cascade based system of a petrochemical industry for the replacement of losses in cooling towers. Journal of Environmental Management, v. 181, p. 157-162, 2016.
HANSEN, Éverton; RODRIGUES, Marco Antônio Siqueira; DE AQUIM, Patrice Monteiro. Characterization of aqueous streams in a petrochemical industry: A study for the reuse of industrial effluents. Journal of Water Process Engineering, v. 27, p. 99-109, 2019.
IEA - International Energy Agency. Oil Market Report: World Oil Supply. IEA, 2017. Retrieved from: https://www.iea.org/OILMARKETREPORT/OMRPUBLIC/. Last access: 19 Mar. 2018.
JAFARINEJAD, Shahryar; JIANG, Sunny C. Current technologies and future directions for treating petroleum refineries and petrochemical plants (PRPP) wastewaters. Journal of Environmental Chemical Engineering, v. 7, n. 5, p. 103326, 2019.
JIANG, Shanxue; LI, Yuening; LADEWIG, Bradley P. A review of reverse osmosis membrane fouling and control strategies. Science of the Total Environment, v. 595, p. 567-583, 2017.
KAMALI, Mohammadreza et al. Sustainability considerations in membrane-based technologies for industrial effluents treatment. Chemical Engineering Journal, v. 368, p. 474-494, 2019.
LI, Wende et al. Reverse osmosis membrane, seawater desalination with vibration assisted reduced inorganic fouling. Desalination, v. 417, p. 102-114, 2017.
LIMA, Eduardo Pedrosa da Cunha. Água e indústria: Experiências e desafios. Brasília: Ministério da Indústria, Comércio Exterior e Serviços (MDIC)/Infinita Imagem, p. 57-60, 2018.
LUJÁN-FACUNDO, María-José et al. Membrane fouling in whey processing and subsequent cleaning with ultrasounds for a more sustainable process. Journal of Cleaner Production, v. 143, p. 804-813, 2017.
MALAEB, Lilian; AYOUB, George M. Reverse osmosis technology for water treatment: state of the art review. Desalination, v. 267, n. 1, p. 1-8, 2011.
QASIM, Muhammad et al. Reverse osmosis desalination: A state-of-the-art review. Desalination, v. 459, p. 59-104, 2019.
ROMERO-DONDIZ, Estela María et al. Comparison of the performance of ultrafiltration and nanofiltration membranes for recovery and recycle of tannins in the leather industry. Journal of Cleaner Production, v. 135, p. 71-79, 2016.
SANTOS, A.B. 2020. Reúso de efluente petroquímico empregando osmose reversa. Dissertação - Mestrado Profissional em Tecnologia de Materiais e Processos Industriais. Feevale, Novo Hamburgo - RS.
SAPOTEC. 2021. Retrieved from: https://www.sapotecsul.com.br/#7. Last access: 12 Jan. 2021.
SPEIGHT, James G. Handbook of industrial hydrocarbon processes. Gulf Professional Publishing, 2019.
STEVENSON, Frank J. Humus chemistry: genesis, composition, reactions. John Wiley & Sons, 1994.
TANG, Fang et al. Fouling of reverse osmosis membrane for municipal wastewater reclamation: autopsy results from a full-scale plant. Desalination, v. 349, p. 73-79, 2014.
TIN, Moe Ma Ma et al. Membrane fouling, chemical cleaning and separation performance assessment of a chlorine-resistant nanofiltration membrane for water recycling applications. Separation and Purification Technology, v. 189, p. 170-175, 2017.
YU, Li; HAN, Mei; HE, Fang. A review of treating oily wastewater. Arabian Journal of Chemistry, v. 10, p. S1913-S1922, 2017.
WANG, Yi-Ning; TANG, Chuyang Y. Protein fouling of nanofiltration, reverse osmosis, and ultrafiltration membranes the role of hydrodynamic conditions, solution chemistry, and membrane properties. Journal of Membrane Science, v. 376, n. 1-2, p. 275-282, 2011.
VENZKE, Carla Denize et al. Application of reverse osmosis to petrochemical industry wastewater treatment aimed at water reuse. Management of Environmental Quality: An International Journal, v. 28, n. 1, p. 70-77, 2017.
VENZKE, Carla Denize et al. Integrated membrane processes (EDR-RO) for water reuse in the petrochemical industry. Journal of Membrane Science and Research, v. 4, n. 4, p. 218-226, 2018a.
VENZKE, Carla Denize et al. Increasing water recovery rate of membrane hybrid process on the petrochemical wastewater treatment. Process Safety and Environmental Protection, v. 117, p. 152-158, 2018b.
Downloads
Publicado
Versões
- 2022-04-20 (2)
- 2022-04-04 (1)
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Ciência e Natura

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Para acessar a DECLARAÇÃO DE ORIGINALIDADE E EXCLUSIVIDADE E CESSÃO DE DIREITOS AUTORAIS clique aqui.
Diretrizes Éticas para Publicação de Revistas
A revista Ciência e Natura está empenhada em garantir a ética na publicação e na qualidade dos artigos.
A conformidade com padrões de comportamento ético é, portanto, esperada de todas as partes envolvidas: Autores, Editores e Revisores.
Em particular,
Autores: Os Autores devem apresentar uma discussão objetiva sobre a importância do trabalho de pesquisa, bem como detalhes e referências suficientes para permitir que outros reproduzam as experiências. Declarações fraudulentas ou intencionalmente incorretas constituem comportamento antiético e são inaceitáveis. Artigos de Revisão também devem ser objetivos, abrangentes e relatos precisos do estado da arte. Os Autores devem assegurar que seu trabalho é uma obra totalmente original, e se o trabalho e / ou palavras de outros têm sido utilizadas, isso tem sido devidamente reconhecido. O plágio em todas as suas formas constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Submeter o mesmo manuscrito a mais de um jornal simultaneamente constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Os Autores não devem submeter artigos que descrevam essencialmente a mesma pesquisa a mais de uma revista. O Autor correspondente deve garantir que haja um consenso total de todos os Co-autores na aprovação da versão final do artigo e sua submissão para publicação.
Editores: Os Editores devem avaliar manuscritos exclusivamente com base no seu mérito acadêmico. Um Editor não deve usar informações não publicadas na própria pesquisa do Editor sem o consentimento expresso por escrito do Autor. Os Editores devem tomar medidas de resposta razoável quando tiverem sido apresentadas queixas éticas relativas a um manuscrito submetido ou publicado.
Revisores: Todos os manuscritos recebidos para revisão devem ser tratados como documentos confidenciais. As informações ou ideias privilegiadas obtidas através da análise por pares devem ser mantidas confidenciais e não utilizadas para vantagens pessoais. As revisões devem ser conduzidas objetivamente e as observações devem ser formuladas claramente com argumentos de apoio, de modo que os Autores possam usá-los para melhorar o artigo. Qualquer Revisor selecionado que se sinta desqualificado para rever a pesquisa relatada em um manuscrito ou sabe que sua rápida revisão será impossível deve notificar o Editor e desculpar-se do processo de revisão. Os Revisores não devem considerar manuscritos nos quais tenham conflitos de interesse resultantes de relacionamentos ou conexões competitivas, colaborativas ou outras conexões com qualquer dos autores, empresas ou instituições conectadas aos documentos.