Estação de Tratamento e Reúso de Água (ETRA) do...
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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
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
Ampliação - > 20m3/h
10m3/h
PURGA DAS TORRESCENPES -> 12m3/h
Ampliação - > 15m3/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
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
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
Tratamento Biológico
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
Tratamento Biológico
Tratamento Biológico
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
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
CENPES -> 12m3/h
Ampliação - > 15m3/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