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

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1 Estação de Tratamento e Reúso de Água (ETRA) do CENPES German-Brazilian Environment Seminar - Water Efficiency for Industries Painel II Cases Sílvia Lima Touma 09/11/2017 PRGE/ENG/CIUT/TAE

2

3 Torres de Resfriamento ETRA (Estação de Tratamento e Reuso de Água)

4 Objetivo 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

5 Diagrama de Blocos Recursos Hídricos Água da Concessionária Efluentes Água de Chuva Armazenamento e distribuição Utilização para consumo humano, industrial (laboratórios) e serviços gerais Tratamento de efluentes e produção de água de reúso Água de Reúso Utilização nas Torres de resfriamento Armazenamento, tratamento e distribuição Utilização para irrigação e bacias sanitárias Geração de Efluentes sanitários e industriais Geração de Efluente das Purgas das torres Geração de Efluente sanitário

6 Características 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 de Resíduos. 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 bilhão de litros de água de reúso, que são destinadas às torres de resfriamento do 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 do Brasil. Operada pelo Centro de Suporte e Serviços dos Serviços Compartilhados (Compartilhado/CSS) e EP Engenharia do Processo PRGE/ENG/CIUT/TAE

7 Esquema Geral EFLUENTE OLEOSO/QUÍMICO CENPES -> 5m3/h Ampliação - > 5m3/h 10m3/h Sump regularização oleoso Tratamento Físico-químico Lodo Filtro-prensa 10m3/h Área de descarte de resíduo CENPES -> 15m3/h Ampliação - > 20m3/h 35m3/h Sump regularização sanitário 45m3/h Tratamento Biológico Lodo Centrífuga 45m³/h TORRES DE RESFRIAMENTO 67m3/h CISTERNA DE ÁGUA DE REUSO Rede Efluentes CEDAE 22m³/h permeado PURGA DAS TORRES CENPES -> 12m3/h Ampliação - > 15m3/h 27m3/h Sump regularização purgas Prétratamento Osmose reversa 5m3/h rejeito

8 Vazões de Tratamento Vazões de tratamento da ETRA (Expansão) Efluente CENPES (m³/h) Efluente expansão (m³/h) TOTAL (m³/h) Físico-químico (oleoso) MBR (oleoso + sanitário) 20 (5 + 15) 25 (5 + 20) 45 ( ) Osmose Reversa (purgas) TOTAL (permeado) - 5 (rejeito) 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 PRGE/ENG/CIUT/TAE

9 Reposição das torres de resfriamento (make-up) Água potável 25m3/h Água de Reuso 67m3/h 67m3/h ETRA 15m3/h REDE DE ESGOTOS CONCESSIONÁRIA rejeito 5m3/h 57m3/h OUTROS EFLUENTES

10 Transferência CENPES para Expansão CENPES AMPLIAÇÃO

11 Sala de Controle e Tratamento Físico-químico

12 Físico-químico

13 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

14 Físico-químico Efluente Oleoso CENPES -> 5m3/h Expansão - > 5m3/h 10m3/h Sump V=2 x 35m3 Q=10m3/h Separador água e óleo Borra Tq. de drenagem V=1m3 10m3/h ph Óleo Tambor V=200L Q=1m3/h Elevatória V=2,5m3 Q=10m3/h Tq. de precipitação de Zinco V=1m3 Tq. de floculação V=2m3 Flotador V=2m3 Lodo Tq. de lodo V=2,5m3 Medidor de vazão Misturador hidráulico Misturador hidráulico Ejetor de ar Q=1m3/h 10m3/h Filtro-prensa Recirculação do flotador Tq. Pulmão V=7m3 Q=5m3/h Q=10m3/h Filtro de casca de nozes Q=10m3/h Sump efluente sanitário V=2x300m3 Área de descarte de resíduo

15 Tratamento Biológico

16 Tratamento Biológico OBJETIVO Remover a carga orgânica e realizar a nitrificação, com posterior desnitrificação dos efluentes oleosos, após o tratamento físico-químico, e dos efluentes sanitários. Obter alta taxa de filtração e remoção de sólidos com dimensões menores de 1mm, bactérias e coliformes fecais. PROCESSO - Gradeamento - Peneiramento - Tanque anóxico - Tanque de aeração - Reator biológico com membranas (MBR) - Centrífuga PRGE/ENG/CIUT/TAE

17 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

18 Tratamento Biológico Efluente Sanitário CENPES -> 15m3/h Expansão - > 20m3/h Tratamento físicoquímico -> 10m3/h 45m3/h 45m3/h Soprador de ar Sump V=2 x 300m3 Q=45m3/h Medidor de vazão DQO Amônia Peneira Rotativa Q=45m3/h Sólidos Caçamba Área de descarte de resíduo Tanque Anóxico V=125m3 ph recirculação do lodo Tq. de Aeração V=63m3 OD SS Soprador de ar MBR Q=3x15m3/h V=3x93m3 45m3/h ph Amônia Alcalinidade Turbidez Cisterna de água de reuso SS Q=60m3/h Q=1m3/h Centrífuga Área de descarte de resíduo

19 Osmose Inversa PRGE/ENG/CIUT/TAE

20 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

21 Osmose Inversa Pré-tratamento O pré-tratamento é necessário para adequar a água de alimentação da osmose à qualidade requerida pelas membranas, pois o seu uso impõe severas restrições a qualidade da água de alimentação, principalmente em relação a presença de particulados, material coloidal, compostos de baixa solubilidade (ex: sílica), matéria orgânica e cloro residual. Filtro multimídia Tem a função de remover mecanicamente partículas em suspensão. Seu meio filtrante é composto de camadas de pedregulho, areia, granada e antracito. 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

22 Osmose Inversa 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

23 Pré-tratamento e Osmose Inversa

24 Tratamento das Purgas das Torres de Resfriamento Purgas das Torres Dióxido de Cloro Coagulante CENPES -> 12m3/h Ampliação - > 15m3/h 27m3/h Sump V=20m3 Q=27m3/h Filtros de Areia Q=3x9m3/ h Filtros de Carvão Q=3x9m3/h Filtros Cartucho Q=27m3/h Tq. Pulmão V= 60m3 Anti- Incrustante Q=3 x 14m3/h Osmose Reversa Q= 3 x 14m³/h permeado 22m3/h Cisterna de água de reuso ph ORP Cloro Livre Turbidez Recirculação Concentrado rejeito 5m3/h Rede Efluentes CEDAE Condutividade

25 Conclusões A Estação de Tratamento e Reúso de Água (ETRA) foi concebida para tratar os efluentes oleosos, sanitários e as purgas das torres de resfriamento do CENPES e Expansão possibilitando aporte de água de reúso para o make-up das torres de resfriamento. A ETRA reúne tecnologias de ponta, como os Biorreatores com Membranas (MBR) e o sistema de Osmose Inversa (RO), promovendo o Complexo Cenpes-CIPD como destaque em construção ecoeficiente. A ETRA reflete o compromisso da Petrobras com o meio ambiente e a sociedade, pois todo o efluente que seria descartado é tratado e consumido nos processos industriais, evitando o descarte de esgoto e permitindo o uso racional da água. O reúso provê maior autonomia ao CENPES, pois há grande dependência de abastecimento pela concessionária, sendo estrategicamente necessário manter as reservas de água para casos de emergência. Além dos benefícios ambientais, a reutilização é economicamente viável e atrativa. O volume acumulado produzido equivale a cerca de R$ 36 milhões poupados na conta de água. PRGE/ENG/CIUT/TAE

26 Sílvia Touma Obrigada! PRGE/ENG/CIUT/TAE

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