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Tipo: mastherThesis
Título: Aplicação de membranas para recuperação de água residual industrial produzida em máquina de hidrocorte
Autor(es): Couto, Valdete
Primeiro Orientador: Carvalho, Paulo Victor Rodrigues
Resumo: Este trabalho se propõe a contribuir com o estudo da aplicação de membranas poliméricas para tratamento da água residual produzida em máquina de hidrocorte instalada no parque fabril da empresa Nuclebrás Equipamentos Pesados S.A – Nuclep. A máquina de hidrocorte opera por meio de jato de água a elevada pressão, em torno de 517 MPa, com vazão de entrada de 199 L/h, que garante a qualidade e precisão no corte de diversos materiais, como metais, minérios, plásticos, vidros, cerâmicos, entre outros. A água na condição de altamente pressurizada, além de atuar como uma ferramenta de corte auxilia no sistema de refrigeração da máquina. Utiliza-se água da concessionária CEDAE para abastecimento da água utilizada na máquina de hidrocorte submetida à purificação por um processo de osmose inversa, com finalidade de garantir água de alimentação com boa qualidade, de forma a não interferir no processo de corte e obstrução dos bocais de jato de água. Contendo água, um abrasivo denominado “garnet”, de fórmula química (Fe, Mg)3 Al2(SiO4)3, na execução do corte. Durante a usinagem das chapas há o acumulo de água com resíduos metálicos e abrasivos, que se depositam no fundo da mesa de hidrocorte composta por elementos inorgânicos, tais como: ferro, cálcio, magnésio, sódio, silício, alumínio, manganês, cromo e outros. Desta forma, este trabalho avaliou os diferentes tipos de membranas para aplicação nos processos de separação por membrana, ultrafiltração (UF) e nanofiltração (NF) visando o tratamento desta água residual, com a finalidade de avaliar sua reutilização na máquina de hidrocorte. Foram utilizadas membranas comerciais: uma de ultrafiltração - UF e três de nanofiltração - NF (DK, SEPA CF e NFA9). Inicialmente as membranas foram caracterizadas quanto às propriedades de transporte: permeabilidade hidráulica, fluxo permeado e seletividade. Os testes foram realizados em dois sistemas de permeação: de fluxo frontal na pressão de 5 bar, e tangencial, nas pressões de 10 e 15 bar. Antes dos testes com as membranas, a água residual da máquina de hidrocorte passou por um filtro qualitativo de 2,5 μm de tamanho de poro, com a finalidade de reter particulados. A utilização da membrana de ultrafiltração (UF) após o filtro não apresentou resultados satisfatórios, devido a membrana apresentar porosidade maior que o tamanho de particulados presentes na água residual, fato esse que foi confirmado pelo teste de condutividade elétrica, que não apresentou alteração significativa em relação à água residual sem tratamento. Após os testes com as membranas de nanofiltração, as amostras foram analisadas através de análise química (ICP OES), condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, cromatografia de íons e pH. A condutividade elétrica média dos permeados das membranas DK, SEPA e NFA9 foi de 27,47 μS cm-1, 18,23 μS cm-1 e 4,2 μS cm-1, respectivamente. Esses valores estão bem abaixo da condutividade da água residual sem e com pré-tratamento: 57,82 μS cm-1 e 51,50 μS cm-1, a condutividade ideal da água para o hidrocorte é de 45 μS cm-1. Os menores valores de sólidos totais dissolvidos (STD) e condutividade foram obtidos pela membrana NFA9, a 15 bar, permeado NCP 9, com 1,87 mg L-1 e 4,2 μS cm-1, respectivamente, valores abaixo do especificado pelo fabricante da máquina de hidrocorte. O resultado da análise por ICP OES do permeado NCP 9 também apresentou concentrações abaixo do recomendado para Ca, Fe, Mg, Mn, Si e Na. Os resultados das permeações se mostraram promissor no tratamento da água residual e reuso na máquina de hidrocorte, sendo, entretanto, necessário a implantação de um sistema de tratamento por membranas de nanofiltração, o qual atuaria como um refino de tratamento antes de passar pela membrana de osmose, preservando-a.
Palavras-chave: Membranas poliméricas
Nanofiltração
Hidrocorte
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Instituto de Engenharia Nuclear
Sigla da Instituição: IEN
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Engenharia Nuclear
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de pós-graduação em Ciência e Tecnologia Nucleares
Tipo de Acesso: openAccess
URI: http://carpedien.ien.gov.br:8080/handle/ien/1869
Data do documento: Mai-2017
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