Água oxigenada Tratamento de ETE

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


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


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


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


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


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


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


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


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]


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


- - 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%


Aplicação DiretaAplicação Direta

Alvos: Cianetos, Sulfetos, Sulfitos, Nitritos, DQO, Metais PesadosAlvos: Cianetos, Sulfetos, Sulfitos, Nitritos, DQO, Metais Pesados


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


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


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


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


Estratégias de Oxidação


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


Trat. Efluentes CN em planta de extração metalúrgicaTrat. Efluentes CN em planta de extração metalúrgica


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


Remoção de Fe de Águas e EfluentesRemoção de Fe de Águas e Efluentes


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)


Remoção de CromoRemoção de Cromo


Oxidação de FenóisOxidação de Fenóis

CC66HH55OH + 14 HOH + 14 H22OO2 2 6 CO 6 CO22 + 17 H + 17 H22OOFeFe2+2+


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.


- - Remoção de Cor e DQO de Efluente de Trat. BiológicoRemoção de Cor e DQO de Efluente de Trat. Biológico

Oxidação AvançadaOxidação Avançada


HHH222OOO222

PERÓXIDOS

PERÓXIDOS

PERÓXIDOS

RNs 2000RNs 2000RNs 2000

0800 41 81820800 41 8182vendas.vendas.peroxidosperoxidos@@solvaysolvay.com.com

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