Estação de Tratamento e Reúso de Água (ETRA) do...

Estação de Tratamento e Reúso de Água (ETRA)

do CENPES

German-Brazilian Environment Seminar

- Water Efficiency for Industries –

Painel II – Cases

09/11/2017

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Sílvia Lima Touma

ETRA(Estação de Tratamento e Reuso de Água)

Torres de Resfriamento

A ETRA tem como objetivo o tratamento dos efluentes sanitários,

industriais e das purgas das torres do Complexo CENPES/CIPD, para

fornecimento de água de reúso para make-up das torres de resfriamento

da Expansão.

EFLUENTES INDUSTRIAIS

- Laboratórios e Processos

- Plantas Piloto

- Oficinas

- Parque de Tanques

EFLUENTES SANITÁRIOS

- Banheiros;

- Copas;

- Cozinha

PURGA DE TORRES

- Torres de resfriamento

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Objetivo

Diagrama de Blocos

Recursos Hídricos

Utilização para

irrigação e bacias

sanitárias

Utilização nas Torres de

resfriamento

Tratamento de efluentes e

produção de água de reúso

Água da Concessionária Efluentes

Utilização para consumo

humano, industrial

(laboratórios) e serviços

gerais

Geração de Efluentes

sanitários e industriais

Geração de Efluente das

Purgas das torres

Água de Chuva

Geração de

Efluente sanitário

Armazenamento,

tratamento e

distribuição

Armazenamento e

distribuição

Água de Reúso

• Composta de sistema físico-químico (filtros de casca de nozes), biológico(MBR) e Dessalinização (OR).

• Área física integrada com a Central de Utilidades (CUTIL) e Central deResíduos.

• Vazão de projeto é de 67 m³/h, considerando 5 m³/h de rejeito da OR.

• Pré-operação iniciada em 19/07/2012.

• A planta opera 24 horas/dia, 365 dias por ano.

• Em cinco anos de funcionamento, a ETRA atingiu o marco de um bilhãode litros de água de reúso, que são destinadas às torres de resfriamentodo sistema de utilidades que mantém o Complexo Cenpes-CIPD.

• Projeto feito em parceria com as áreas de Pesquisa (CENPES),Engenharia (PRGE/ENG), SMS (CENPES) e a empresa Centroprojekt doBrasil.

• Operada pelo Centro de Suporte e Serviços dos Serviços Compartilhados(Compartilhado/CSS) e EP Engenharia do Processo

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Características

Esquema GeralEFLUENTE OLEOSO/QUÍMICO

CENPES -> 5m3/h

Ampliação - > 5m3/h

Sump

regularização

oleoso

Tratamento

Físico-químico

CENPES -> 15m3/h


10m3/h

PURGA DAS TORRESCENPES -> 12m3/h


Filtro-prensa

Sump

regularização

sanitário

Tratamento

Biológico

35m3/hCentrífuga

Sump

regularização

purgas

Pré-

tratamento27m3/h Osmose

reversa

10m3/h

45m3/h

Lodo

Lodo

Área de descarte de

resíduo

CISTERNA DE

ÁGUA DE REUSO

45m³/h

Rede Efluentes

CEDAE

5m3/h

rejeito

22m³/h

permeado

67m3/hTORRES DE

RESFRIAMENTO

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Vazões de Tratamento

Vazões de tratamento da ETRA (Expansão)

Efluente CENPES

(m³/h)

Efluente

expansão (m³/h)TOTAL (m³/h)

Físico-químico

(oleoso)5 5 10

MBR (oleoso +

sanitário)

20

(5 + 15)

25

(5 + 20)

45

(10 + 35)

Osmose Reversa

(purgas)12 15

22 (permeado) -

5 (rejeito)

TOTAL 67 m³/h

Notas:

1 - A operação completa da ETRA reduz em 93% o volume de efluentes lançados na rede de esgotos da Concessionária

2 – O efluente industrial é tratado primeiro no sistema físico-químico e depois segue para o MBR

Reposição das torres de resfriamento (make-up)

Água potável

Água de Reuso

25m3/h

67m3/h

15m3/hETRA

67m3/h

OUTROS

EFLUENTES

57m3/h

REDE DE

ESGOTOS

CONCESSIONÁRIA

5m3/h

rejeito

Transferência CENPES para Expansão

CENPES AMPLIAÇÃO

Sala de Controle e Tratamento Físico-químico

Físico-químico

OBJETIVO

• Remover óleos e graxas e sólidos suspensos.

• Pré-tratamento para o processo biológico.

PROCESSO

- Separador Água-Óleo

- Tanque de Precipitação de Zinco

- Tanque de Floculação

- Flotador

- Filtro de cascas de nozes

- Filtro prensa

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Físico-químico

CENPES -> 5m3/h

Expansão - > 5m3/hSump

V=2 x 35m3Separador água

e óleo10m3/h

Filtro-prensa

Elevatória

V=2,5m3

Tq. de

floculação

V=2m3

Área de descarte

de resíduo

Medidor de vazão

Misturador hidráulico

Filtro de casca

de nozes

Q=10m3/h

Tq. de

drenagem

V=1m3

Tambor

V=200L

Borra

Óleo

Tq. de

precipitação

de Zinco

V=1m3

pH

Misturador hidráulico

Flotador

V=2m3Tq. de lodo

V=2,5m3

Lodo

10m3/h

Tq. Pulmão

V=7m3

Recirculação do flotador

10m3/h

Q=10m3/h

Q=10m3/h

Sump efluente

sanitário

V=2x300m3

Q=5m3/h

Q=10m3/h

Misturador hidráulicoEjetor

de arQ=1m3/h

Q=1m3/h

Físico-químico

Efluente Oleoso

Tratamento Biológico

OBJETIVO

• Remover a carga orgânica e realizar a nitrificação, com posteriordesnitrificação dos efluentes oleosos, após o tratamento físico-químico,e dos efluentes sanitários.

• Obter alta taxa de filtração e remoção de sólidos com dimensõesmenores de 1mm, bactérias e coliformes fecais.

PROCESSO

- Gradeamento

- Peneiramento

- Tanque anóxico

- Tanque de aeração

- Reator biológico com membranas (MBR)

- Centrífuga

PRGE/ENG/CIUT/TAE


MBR

• Promove a separação do permeado (efluente tratado).

• Possui 3 câmaras de aeração, com 93 m³ cada. Cada câmara possui três

módulos de membranas, com 400 membranas cada, totalizando 1200

membranas por câmara.

PRGE/ENG/CIUT/TAE



Efluente Sanitário

Sump

V=2 x 300m3

Peneira

Rotativa

Q=45m3/h

45m3/h

Tratamento físico-

químico -> 10m3/h

Medidor de vazão

DQO

Amônia

Q=45m3/h

Tanque

Anóxico

V=125m3

pH

45m3/h

Tq. de Aeração

V=63m3

ODSS

MBR

Q=3x15m3/h

V=3x93m3

CaçambaSólidos

Área de descarte

de resíduo

Cisterna de água

de reuso

pH

Amônia

Alcalinidade

Turbidezrecirculação do lodo

Q=60m3/hSS

CentrífugaÁrea de descarte

de resíduoQ=1m3/h

45m3/h

CENPES -> 15m3/h

Expansão - > 20m3/h

Soprador

de ar

Soprador

de ar

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Osmose Inversa

OBJETIVO

• Reduzir sólidos dissolvidos, ferro, alumínio, manganês e amônia das

águas de purgas das torres de resfriamento do CENPES

• Produzir água com condutividade média de 80 μS/cm ou Sólidos totais

dissolvidos de 60 mg/l.

PROCESSO

- Caixa detectora de óleo (CENPES)

- Filtro multimídia

- Filtro de carvão ativado

- Filtro de cartucho

- Osmose Inversa

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Osmose Inversa

O pré-tratamento é necessário para adequar a água de alimentação daosmose à qualidade requerida pelas membranas, pois o seu uso impõeseveras restrições a qualidade da água de alimentação, principalmente emrelação a presença de particulados, material coloidal, compostos de baixasolubilidade (ex: sílica), matéria orgânica e cloro residual.

Filtro multimídia

• Tem a função de remover mecanicamente partículas em suspensão. Seumeio filtrante é composto de camadas de pedregulho, areia, granada eantracito.

• Total de três filtros com capacidade de 9 m³/h cada.

Filtro de carvão ativado

• Tem a função de remover o cloro livre, por meio da formação de óxidos,e a matéria orgânica residual através da adsorção.

• Total de três filtros em inox com capacidade de 9 m³/h cada.

Filtro de cartucho

• Tem a função de reter os finos. Possui uma malha de 5mm (nominal).

• Total de dois filtros com vazão nominal de 27 m³/h cada.

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Osmose Inversa – Pré-tratamento

O sistema é composto de 3 trens de membranas, que recebem 15 m³/h

cada com todos os trens em operação e 22,5 m³/h quando somente dois

estão em operação.

Sistema do tipo duplo estágio. Cada trem possui o seguinte arranjo:

1º estágio -> 2 vasos com 6 membranas de 8” cada

2º estágio -> 1 vaso com 6 membranas de 8”

A vazão de alimentação é de 27 m³/h e a recuperação de 80%, totalizando

22 m³/h de água permeada e 5 m³/h de rejeito.

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Osmose Inversa

Pré-tratamento e Osmose Inversa

CENPES -> 12m3/h


Sump

V=20m327m3/h

Tq. Pulmão

V= 60m3permeado

22m3/h

Rede Efluentes

CEDAE

Purgas das Torres

Q=27m3/h

Filtros de

Areia

Q=3x9m3/

h

Filtros de

Carvão

Q=3x9m3/h

Filtros

Cartucho

Q=27m3/h

Q=3 x 14m3/h

Osmose Reversa

Q= 3 x 14m³/h

Recirculação Concentrado

Cisterna de

água de reuso

rejeito

5m3/hCondutividade

pH

ORP

Cloro Livre

Turbidez

Dióxido

de Cloro Coagulante

Anti-

Incrustante

Tratamento das Purgas das Torres de Resfriamento

• A Estação de Tratamento e Reúso de Água (ETRA) foi concebida paratratar os efluentes oleosos, sanitários e as purgas das torres deresfriamento do CENPES e Expansão possibilitando aporte de água dereúso para o make-up das torres de resfriamento.

• A ETRA reúne tecnologias de ponta, como os Biorreatores comMembranas (MBR) e o sistema de Osmose Inversa (RO), promovendo oComplexo Cenpes-CIPD como destaque em construção ecoeficiente.

• A ETRA reflete o compromisso da Petrobras com o meio ambiente e asociedade, pois todo o efluente que seria descartado é tratado econsumido nos processos industriais, evitando o descarte de esgoto epermitindo o uso racional da água.

• O reúso provê maior autonomia ao CENPES, pois há grande dependênciade abastecimento pela concessionária, sendo estrategicamentenecessário manter as reservas de água para casos de emergência.

• Além dos benefícios ambientais, a reutilização é economicamenteviável e atrativa. O volume acumulado produzido equivale a cerca de R$36 milhões poupados na conta de água.

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Conclusões

Sílvia Touma

[email protected]

PRGE/ENG/CIUT/TAE

Obrigada!

mailto:[email protected]

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