Processos Unitários SEPARADOR ÁGUA-ÓLEO

As atividades que mais geram efluentes oleosos são as indústrias mecânicas e automobilísticas, refinarias, poços de perfuração, etc.

DISPOSITIVOS DE RETENÇÃO.. CAIXA DE AREIA; CAIXA SEPARADORA DE ÓLEO; CAIXA COLETORA DE ÓLEO

CAIXA RETENTORA DE AREIA

CAIXA SEPARADORA DE ÓLEO

CAIXA COLETORA DE ÓLEO

COMPOSIÇÃO GERAL

CX. AREIA E CX. DE ÓLEO

CAIXA COLETORA DE ÓLEO

ESQUEMA DE LIGAÇÕES PARA LAVAGEM DE VEÍCULOS A) Para dois boxes de lavagem

B) Para seis boxes de lavagem

Retenção de óleo As caixas retentoras de óleo ou caixas se separação água/óleo destinam-se a remover o óleo das águas residuárias; O princípio de separação é similar as caixas de gordura, pois o óleo, por ser menos denso que a água, tende a flotar e permanecer na superfície líquida; Assim como, o líquido deve ter permanência tranquila e o mesmo tempo de detenção das caixas de gordura.

Retenção de óleo O formato da caixa deve ser retangular; Possuir duas cortinas, uma próxima à entrada para evitar a turbulência do líquido e a outra próxima à saída, imersa até perto do fundo para que os sólidos sedimentáveis sejam arrastados com o efluente; Forte inclinação no fundo em direção à saída para evitar acúmulo de sólidos grosseiros sedimentáveis; As águas residuárias provenientes de lavagens de veículos arrastam grande quantidade de areia e outros materiais inertes, neste caso as caixas retentoras de óleo devem ser precedidas de unidade de desarenação.

Retenção de óleo Existem óleos solúveis e insolúveis, sendo os solúveis mais difíceis de serem removidos, já que os insolúveis permanecem na superfície; Para remover óleos solúveis é necessário diminuir a solubilidade; Os meios fortemente ácidos ou fortemente alcalinos diminuem a solubilidade, sendo utilizados, nesse caso, ácidos ou álcalis e também dispersantes; Coagulantes são também utilizados para separação de óleos solúveis juntamente com o lodo, enquanto o óleo insolúvel é removido pela superfície.

Retenção de óleo Quebra da emulsão água-óleo É a quebra da mistura entre óleo emulsionado e a água; Após a quebra, haverá a coalescência das gotas de óleo, podendo assim serem separados através de processos de gravidade diferencial; É importante coletar as águas oleosas antes de serem direcionadas para o despejo geral; As emulsões água-óleo ou emulsões verdadeira são encontradas nos despejos de refinarias de petróleo e nas fábricas de gás.

Retenção de óleo Técnicas de quebra de emulsão Devem ser baseadas em experimentos de laboratórios. Estagnação prolongada As águas oleosas são deixadas em repouso por longo período. Aplicação de calor A viscosidade é reduzida, acelera as reações químicas e físicas e melhora a sedimentação. Ajuste de pH Permite a sedimentação do óleo, juntamente com a matéria em suspensão, após destruição do colóide protetor.

Retenção de óleo Centrifugação O óleo e os sólidos são separados da água através de forças centrífugas; A separação poderá ser melhorada com a aplicação de calor ou de produtos químicos. Filtração É realizada através de produtos utilizados para filtração, terra diatomácea, por exemplo. Flotação Com a aplicação de ar dissolvido ou ar disperso, o óleo sobe para a superfície onde é recolhido.

Retenção de óleo Reagentes químicos São utilizados para eliminar os agentes emulsionantes; O óleo sobe para a superfície e pequena parte fica agregada aos reagentes, sendo removidos por sedimentação. Ex: Acidulação para quebra de emulsão (pH entre 4 e 5) e adsorção das gotículas de óleo pela formação de precipitados de ferro com o uso de cloreto férrico (coagulação-floculação) e em seguida separação em fases.

Ex de tq. de coalescência e tq. De separação

Resultado da separação água-óleo

Dimensionamento Dimensionar uma caixa retentora de óleo para um posto de lavagem de 10 veículos diariamente. Conforme pesquisa, observou-se o consumo de 600 litros d’água por veículo e temperatura do líquido de 30°C. a) Consumo de água (Q) Q = N.C Q = 10 veíc/d x 600 L/veíc Q = 6000 L/d Para 8 horas de funcionamento Q = 0,0125 m³/min Onde: N: n° de veículos C: consumo de água por veículo

Dimensionamento b) Volume da caixa (V) V = Q (m³/min).t(min) V = 0,0125 m³/min x 10 min V = 0,125 m³ Onde: t: Tempo de detenção adotado em 10 min, tendo em vista a temperatura do líquido acima de 25°C c) Dimensões da caixa V = (H+h/2)L.B Adotando L=2B, H=0,5m, h+0,25m; B é a largura da caixa V = (H+h/2)2B² V = (H+h)B² 0,125 m³ = (0,50 m +0,25 m)B² B = 0,41 m ; L = 2 x 0,41m = 0,82 m

Separadores API Para águas residuárias provenientes de atividades industriais, como, por exemplo, da indústria petroquímica/petrolífera e de fertilizantes, onde as vazões são muito consideráveis e as concentrações de óleo são elevadas, recomenda-se a adoção de separadores API ou de tanques de flotação; Nos separadores água-óleo API, o óleo é removido pelo mesmo princípio das caixas retentoras de óleo; O óleo acumulado na superfície é interceptado na saída, próximo ao vertedouro, através de uma cortina e coletado por uma calha ajustável;

Separadores API Opcionalmente, além da de saída, poderá ter uma cortina próxima à entrada. O óleo coletado na calha é direcionado para uma caixa situada na parte externa do separador; Como ainda contém água, é bombeado para um reservatório, sofrendo uma segunda separação em que a água excedente retorna para o separador e o óleo recuperado é estocado e, posteriormente, enviado para refinarias para ser reprocessado.

Separadores API Na entrada do separador deverá conter uma grade para reter material grosseiro e corpos flutuantes e, logo após, um medidor de vazão e, opcionalmente, um difusor de fluxo; Caso contenha também grandes concentrações de sólidos sedimentáveis recomenda-se adoção de um poço de lodo próximo à entrada e, opcionalmente, um sistema mecanizado de raspagem de fundo de onde o lodo sedimentado é arrastado para o poço de lodo; No lado externo do separador, deverá conter uma caixa que receberá o lodo do poço, dotada de bomba para recalque do lodo até o sistema de desidratação.

Separadores API A eficiência de remoção de óleos emulsionados é baixa, podendo remover entre 50 a 70% e os glóbulos de óleo com diâmetros inferiores a 150 mícrons praticamente não são removidos; Para dimensionamento do separador API é necessário conhecer a vazão máxima, temperatura e densidade do óleo das águas residuárias.