Neutralização de Efluentes com CO2

O que é o CO2 Está presente na atmosfera, na proporção de 0.03%. Faz parte do metabolismo natural dos animais e plantas Não é toxico e é largamente usado em alimentos e bebidas Em contato com a água forma ácido carbônico, um ácido fraco e efetivo agente de neutralização .

Controle de pH com CO2 O Processo Normalmente, o pH elevado de um efluente é devido a alcalinidade causada pela presença de hidróxidos de sódio ou cálcio Reações químicas do CO2: Alcalinidade devido a Hidróxido de Sódio 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 Alcalinidade devido a Hidróxido de Cálcio Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2

Reações de Processos com Ácidos Ácidos minerais são os processos competitivos e as principais reações químicas são: Ácido Sulfúrico - H2SO4 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O Ca(OH)2 + H2SO4 Ca2SO4 + 2H2O Ácido Clorídrico - HCl NaOH + HCl NaCl + H2O Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O

Relação de Consumo: Ácidos/CO2 Elementos Alcalinos *Kg H 2 SO 4 /Kg CO *Kg HCl Hdróxido de Sódio NaOH Hidróxido de Cálcio Ca(OH) Teórico Prático 1.16 1.13 1.4 1.3 2.5 3.2 3.0 Notas: 1) * Concentração H - 98% ; - 33% 2) pH final= 8.3 A relação de consumo prático leva em conta que : O processo CO2 permite maior estabilidade do pH sendo possível ter um pH final de 8.5 ou maior. A super acidez é freqüente quando é usado ácido forte devido a dificuldade de controle. Isso leva a um maior consumo de ácido. O ácidos fortes, são parcialmente consumidos em reações com compostos orgânicos presentes no efluente e, conseqüentemente, aumentando o consumo.

Neutralização de Soda com CO2 Fluxograma Controlador de pH Painel Elétrico Painel Controle CO2 Ejetor CO2 Anteparo Efluente CO2 Tanque Sensor de pH Entrada Saída

Neutralização de cálcio Fluxograma Na presença de compostos de cálcio, a sucção da bomba é posicionada perto da saída do efluente, garantindo sempre sucção de água com pH  pH de saturação calculado pelo Índice de Langelier evitando problemas de entupimento.

Unidade típica de Controle de pH com CO2

Neutralização em Linha - Opcional É possível usar este tipo de instalação simplificada quando a taxa de re-circulação é  1 (normalmente o pH inicial <10.5). Controlador de pH Válvula de Controle Ejetor CO2 CO2 Efluente vindo da Planta Sensor de pH Efluente Painel Elétrico

Vantagens do Processo CO2 Economia: o processo CO2 provou ser econômico, e com baixo custo de manutenção Segurança: melhora condições operacionais, evitando o manuseio de ácidos fortes, evitando acidentes, corrosão e danos ao meio ambiente Estabilidade do pH: fácil controle de pH em faixas estreitas, evitando hiper-acidez, comum quando do uso de ácidos fortes Tratamento biológico: redução dos teores de sulfato no efluente, e estabilidade do pH, aumentando a eficiência