Estudo do desempenho do sulfato de alumínio no processo de clarificação de água de uma refinaria de petróleo e avaliação do tanfloc como agente coagulante alternativo

• Autor(a) principal: Menezes, Pedro Henrique Neri de
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
• Texto Completo: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/28973
• topic: Engenharia Industrial; Sulfato de alumínio; Tanfloc; Coagulação/Floculação; Tratamento de água; Planejamento de experimentos

O tratamento de água é um processo fundamental seja na produção de água potável ou industrial. Por isso, a busca por agentes coagulantes mais eficientes e que agridam menos o meio ambiente é imprescindível. O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar o desempenho do agente coagulante sulfato de alumínio na etapa de coagulação/floculação do processo de clarificação de água de uma estação de tratamento de água (ETA) e avaliar o Tanfloc como agente coagulante alternativo. A unidade utilizada como estudo de caso para realização dessa pesquisa foi uma das três ETA de uma Refinarias. A primeira etapa da pesquisa consistiu no estudo dos mananciais de abastecimento da unidade: Catu (Rio Catu), Coreia (Rio São Paulo) e Pedra do Cavalo (Rio Paraguaçu), obtendo informações acerca do volume médio de captação da estação e das variações de sazonalidade dos parâmetros de qualidade dos mananciais. Dessa forma foram identificados os Cenários I e II para representar a qualidade da água, onde o primeiro apresentou turbidez 7,5 NTU, cor aparente 32 Hazem, pH 6,9 e matéria orgânica 9,1 mg/L e o segundo 129 NTU para turbidez, 372 Hazem para cor aparente, 7,8 para o pH e 30,8 mg/L matéria orgânica. A segunda etapa consistiu na realização de ensaios de bancada, utilizando o sulfato de alumínio como agente coagulante, para obter as melhores dosagens dos produtos químicos afim de produzir água clarificada nos padrões de especificação de qualidade para o seu uso, estabelecidos pela refinaria. As concentrações do sulfato de alumínio encontradas com esses ensaios, que geraram resultados satisfatórios foram de 40 mg/L no Cenário I e 70 mg/L para o Cenário II. A próxima etapa do trabalho consiste na análise dos parâmetros operacionais do processo de clarificação de água realizada através da técnica planejamento de experimentos (DOE – design of experiments). Os fatores analisados nos experimentos foram: pH de coagulação, dosagem de agente coagulante, dosagem de polímero auxiliar de coagulação e os gradientes de coagulação e floculação, analisando o percentual de remoção da turbidez e da cor aparente como variável resposta. Foram realizados dois DOE, um para o sulfato de alumínio e outro para o Tanfloc como agente coagulante. Para o sulfato de alumínio os parâmetros que exerceram maior grau de influência na remoção de turbidez e cor foram o pH de coagulação e a dosagem de agente coagulante, sendo o primeiro parâmetro inversamente e o segundo diretamente proporcional. Já para o Tanfloc, todos os parâmetros apresentaram certo grau de influência, porém o pH de coagulação e a dosagem de agente coagulante apresentaram maior grau de influencia. Para ambos os parâmetros o comportamento apresentado foi de diretamente proporcionais. Gráficos de superfície de resposta foram construídos através de modelos de regressão utilizando dados obtidos com o DOE. Dessa forma, foi realizado um comparativo entre os agentes coagulantes estudados, sendo assim, foi possível verificar que o Tanfloc é uma boa alternativa ao sulfato de alumínio para o tratamento de água que apresentem a turbidez como parâmetro em que desejese promover uma maior redução de seu valor absoluto. Para a estação de tratamento em estudo, o Tanfloc seria uma alternativa viável. Uma análise econômica da utilização das melhores dosagens do Sulfato de alumínio como agente coagulante indicara uma redução no custo em R$ 83.330,93 para o Cenário I e R$ 75.943,73 para o Cenário II. Uma análise econômica da utilização das melhores dosagens do Tanfloc como agente coagulante indicara uma redução no custo em R$ 78.406,13 para o Cenário I e R$ 68.556,53 para o Cenário II.