Água oxigenada tratamento de ete
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Tratamento de Águas e EfluentesTratamento de Águas e Efluentes
com Peróxido de Hidrogêniocom Peróxido de Hidrogênio(Enfoque no Reuso de Águas)(Enfoque no Reuso de Águas)
Luiz TeixeiraLuiz TeixeiraProf. Dr. Eng.Prof. Dr. Eng.
Reuso de Águas e Efluentes na IndústriaReuso de Águas e Efluentes na Indústria
Indústria
Matéria PrimaMatéria Primainsumosinsumos
ProdutosProdutos Emissões GasosasEmissões GasosasResíduos SólidosResíduos SólidosEfluentes LíquidosEfluentes Líquidos
EnergiaEnergiaÁguaÁguaProdutos QuímicosProdutos QuímicosMateriaisMateriaisDiversosDiversos
ETAETA
ETEETE TRTR
PERÓXIDOS DO BRASIL LTDAPERÓXIDOS DO BRASIL LTDA
Custo da Água na Indústria sem ReusoCusto da Água na Indústria sem Reuso
CA = Água Nova + TA + TE + Descarte
AN+TA+DE = 7 a 10 R$/m3 (SABESP acima de 50 m3/mês)
AN+DE = 0.008 a 0.28 R$/m3 (ANA Paraíba do Sul)
Objetivos do Reuso:Objetivos do Reuso:
Minimização do CA
Conservação de Recursos Naturais
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Custo da Água na Indústria com Reuso (TR):Custo da Água na Indústria com Reuso (TR):
CA = Água Nova + TA + TR + TE + Descarte
Condicionantes Econômicos:Condicionantes Econômicos:
TR (custo do trat. reuso) tem que estar associado a redução de
AN+TA+TE+Descarte
de modo que CA com reuso seja menor do que CA sem reuso.
Custos de Resíduos de TA, TE e TR também tem que ser
considerados.
Custo de ÁguaCusto de Água
sem Reuso vs com Reusosem Reuso vs com Reuso
ANAN
TATA
ANAN
TETE
DEDE
TATA
TRTR
TETE
DEDE CACA($)($)
Necessidade do processoNecessidade do processo
Necessidade do processoNecessidade do processo
Obrigação LegalObrigação Legal
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Aspectos a considerar em Planos deAspectos a considerar em Planos deUso e Reuso de ÁguasUso e Reuso de Águas
• Redução / Racionalização do uso de água na produçãoRedução / Racionalização do uso de água na produção
• Produção + LimpaProdução + Limpa
Redução da contaminação da água na produçãoRedução da contaminação da água na produção Utilização de Tecnologias LimpasUtilização de Tecnologias Limpas
Utilização de Reagentes Químicos “Limpos”Utilização de Reagentes Químicos “Limpos”Redução de Resíduos InaproveitáveisRedução de Resíduos Inaproveitáveis
Todos esses fatores objetivam a Redução de CustosTodos esses fatores objetivam a Redução de Custose Conservação de Recursos Naturaise Conservação de Recursos Naturais
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Remoção de Sólidos e ColóidesRemoção de Sólidos e Colóides Tratamentos BiocidasTratamentos Biocidas
Remoção de Contaminantes DissolvidosRemoção de Contaminantes DissolvidosTratamentos BiológicosTratamentos BiológicosMembranas (OR / ultra e nano-filtração)Membranas (OR / ultra e nano-filtração)Flotação por Ar DissolvidoFlotação por Ar DissolvidoResinasResinasCoagulação / Floculação / PrecipitaçãoCoagulação / Floculação / PrecipitaçãoTratamentos EletroquímicosTratamentos EletroquímicosOxidação QuímicaOxidação Química
Processos de Tratamento de Águas e EfluentesProcessos de Tratamento de Águas e Efluentes
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Processos OxidativosProcessos Oxidativosno Tratamento de Águas e Efluentesno Tratamento de Águas e Efluentes
• Conversão poluentes org e inorg em produtos finais Conversão poluentes org e inorg em produtos finais não-poluentesnão-poluentes
Conversão poluentes em substâncias bio-degradáveisConversão poluentes em substâncias bio-degradáveis
• Remoção de cor e odorRemoção de cor e odor
• Pré-oxidação compostos orgânicos refratários ao Trat. Biol.Pré-oxidação compostos orgânicos refratários ao Trat. Biol.
• Precipitação de metais pesados (Fe, Mn, Cr, U, Ni, Co)Precipitação de metais pesados (Fe, Mn, Cr, U, Ni, Co)
• Tratamento pós-biológico de Poluentes RecalcitrantesTratamento pós-biológico de Poluentes Recalcitrantes
• DesinfecçãoDesinfecção
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Seleção de Oxidantes para a Produção + Limpa
Oxidantes Contaminantes
• Cloro / Hipoclorito
• Ácido Crômico / Di-cromato
• Ácido Nítrico
• Permanganato
Oxidantes Limpos
• Oxigênio (O2)
• Ozônio (O3)
• Peróxido de Hidrogênio (H2O2)
• POA’s
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Um exemplo de P + L:
Decapagem Química de Ligas de Cobre
Técnica convencional empregava banhos à base de H2SO4 + dicromato ou ácido nítrico como oxidante.
Nova tecnologia P+L substitui os oxidantes contaminantes pelo H2O2 melhoria de qualidade ambiental da operação
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Outro desenvolvimento P+L Tratamento de águas industriais
Substituição do CL2 ou NaCLO por H2O2
Oxidação de Fe e Mn Oxidação de matéria orgânica sem gerar organoclorados Ação microbiocida Ação algicida Aumento do grau de reuso de água Custo competitivo com CL2 Menor custo comparado ao hipoclorito
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Características dos Oxidantes LimposCaracterísticas dos Oxidantes Limpos
Oxidante eo (V) S água (mg/L) Preço Investimentocapacidade capacidade Oxidante em geradoroxidativa cinética (*) US$/t US$
O2 (ar compr) 1.23 10 1 10’000 +
O2 1.23 10 100 0
H2O2 1.76 1’000’000+ 800 0
OH. 2.80 10’000 + 880-2800 0 - 100’000 +
O3 2.07 10 2000 100’000 +
(*) Capacidade Cinética >>>> -d[Poluente]/dt = k [Poluente] [Oxidante]
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Sistemas PeroxidadosSistemas Peroxidados
• HH22OO2 2 (Aplicação(Aplicação Direta)Direta)
• Processos Oxidativos Avançados (POA’s)Processos Oxidativos Avançados (POA’s)
Fenton (FeFenton (Fe2+2+ + H + H22OO22))
Foto-Ativado (UV + HFoto-Ativado (UV + H22OO22))
Ozônio + HOzônio + H22OO22
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- - Estocagem e dosagem simples (produto líquido)Estocagem e dosagem simples (produto líquido)
- Miscibilidade total em água- Miscibilidade total em água
- Elevado Potencial Redox- Elevado Potencial Redox HH22OO2 2 + 2H+ 2H++ + 2e + 2e-- = 2H = 2H22O eO eoo = +1.76 V = +1.76 V
- Ação microbiocida e algicida- Ação microbiocida e algicida
-- Não-contaminanteNão-contaminante Benefícios Ambientais e em Reuso de ÁguasBenefícios Ambientais e em Reuso de Águas
- Produto fabricado no Brasil em grande escala- Produto fabricado no Brasil em grande escala
Peróxido de Hidrogênio HPeróxido de Hidrogênio H22OO22
Fábrica da Peróxidos do Brasil em Curitiba Fábrica da Peróxidos do Brasil em Curitiba Capacidade: 90 000 t/a HCapacidade: 90 000 t/a H22OO22 a 100% a 100%
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Aplicação DiretaAplicação Direta
Alvos: Cianetos, Sulfetos, Sulfitos, Nitritos, DQO, Metais PesadosAlvos: Cianetos, Sulfetos, Sulfitos, Nitritos, DQO, Metais Pesados
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POA FentonPOA Fenton
Fe Fe 2+ 2+ + H + H22OO2 2 Fe Fe 3+ 3+ + OH + OH-- + + OH OH ..
Fe Fe 3+ 3+ + 3 OH + 3 OH-- Fe(OH) Fe(OH)33 (s) (s)
Alvos: Fenóis, Corantes, Derivados de Petróleo, DQO, recalcitrantesAlvos: Fenóis, Corantes, Derivados de Petróleo, DQO, recalcitrantes
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HH22OO2 2 + 2 O+ 2 O33 3 O 3 O22 + 2 + 2 OH OH ..
POA Ozônio + PeróxidoPOA Ozônio + Peróxido
Alvos: Amônia, Corantes, Recalcitrantes em geralAlvos: Amônia, Corantes, Recalcitrantes em geral
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POA / HPOA / H22OO2 2 Foto-Ativado com UVFoto-Ativado com UV
HH22OO22 + + (UV (UV 254 nm254 nm) ) 2 2 OHOH..
Alvos: Fenóis, Corantes, DQO, recalcitrantes em geralAlvos: Fenóis, Corantes, DQO, recalcitrantes em geral
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Em meio ácido a neutro
HH22SS + H+ H22OO2 2 S + 2 HS + 2 H22OO
HSHS-- + H+ H22OO2 2 + H+ H+ + S + 2 H S + 2 H22OO
Oxidação de Sulfetos em Águas e EfluentesOxidação de Sulfetos em Águas e Efluentes
Em meio alcalino
SS2-2- + 4 H+ 4 H22OO2 2 SOSO442-2- + 4 H + 4 H22OO
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Estratégias de Oxidação
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Hidrólise do CianatoHidrólise do Cianato
CNOCNO- - + 2 H+ 2 H22OO NHNH44+ + + CO + CO33
2-2-
Precipitação de ferro-cianetosPrecipitação de ferro-cianetos
2M2M2+2+ + Fe(CN) + Fe(CN)664-4- M M22Fe(CN)Fe(CN)66 (s) (s)
Oxidação de Cianetos em EfluentesOxidação de Cianetos em Efluentes
OxidaçãoOxidação
CNCN- - + H+ H22OO2 2 CNO CNO- - + H+ H22OO
M(CN)M(CN)442- 2- + 4 H+ 4 H22OO2 2 + 2 OH+ 2 OH- - M(OH) M(OH)22 (s) + 4 CNO (s) + 4 CNO-- + 4 H + 4 H22OO
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Trat. Efluentes CN em planta de extração metalúrgicaTrat. Efluentes CN em planta de extração metalúrgica
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Oxidação:Oxidação:
2 Fe 2 Fe 2+2+ + H + H22OO22 + 2 H + 2 H++ 2 Fe 2 Fe3+3+ + 2 H + 2 H22OO
Precipitação:Precipitação:
Fe Fe 3+3+ + 3 OH + 3 OH–– Fe(OH) Fe(OH)33 (s) (s)
Remoção de Fe de Águas e EfluentesRemoção de Fe de Águas e Efluentes
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Remoção de Fe de Águas e EfluentesRemoção de Fe de Águas e Efluentes
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Remoção de CromoRemoção de Cromo
Cr2O72- + 3 H2O2 + 8 H+ 2 Cr3+ + 7 H2O + 3 O2 ( g )
Cr3+ + 3 OH- Cr(OH)3 (s)
2 estágios (redução / pptão)2 estágios (redução / pptão)
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Remoção de CromoRemoção de Cromo
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Oxidação de FenóisOxidação de Fenóis
CC66HH55OH + 14 HOH + 14 H22OO2 2 6 CO 6 CO22 + 17 H + 17 H22OOFeFe2+2+
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Em resumo:Em resumo:
O O Peróxido de Hidrogênio é um Peróxido de Hidrogênio é um potente oxidante potente oxidante empregado no tratamento de águas, efluentes empregado no tratamento de águas, efluentes líquidos e emissões gasosas de processos líquidos e emissões gasosas de processos industriais.industriais.
Além de rápido e eficiente para o abatimento de uma Além de rápido e eficiente para o abatimento de uma ampla gama de espécies, é um produto ampla gama de espécies, é um produto não-contaminantenão-contaminante, o que em muitos casos torna , o que em muitos casos torna viável o viável o reuso de águasreuso de águas tratadas. tratadas.
Produtos e Tecnologias para Produção + Limpa.Produtos e Tecnologias para Produção + Limpa.
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- - Remoção de Cor e DQO de Efluente de Trat. BiológicoRemoção de Cor e DQO de Efluente de Trat. Biológico
Oxidação AvançadaOxidação Avançada
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HHH222OOO222
PERÓXIDOS
PERÓXIDOS
PERÓXIDOS
RNs 2000RNs 2000RNs 2000
0800 41 81820800 41 8182vendas.vendas.peroxidosperoxidos@@solvaysolvay.com.com