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Marcus VG
Vallero
Alexandre Magno
Soluções de GE de Equipamentos e
Químicos para Gerar Água de Reúso
GE Power & Water Water & Process Technologies
22/03/11
Sumário GE Water & Process
Technologies – Portifólio
Contexto de aplicação da
tecnologia UF/MBR ZeeWeed®
Fundamentos da tecnologia
UF/MBR ZeeWeed®
Casos de Aplicação da
Tecnologia UF/MBR ZeeWeed®
na Indústria
Soluções de Engenharia com
Produtos Químicos
Manufaturas
Forte presença global com expertise local
• HQ: Trevose, Pennsylvania
• 7,900 colaboradores
• 130 países • 50,000 clientes • 50 locais de
manufatura local
Wuxi, China Products: Element Rolling, Pro & High Purity Equipment Assembly
Niskayuna, New York, USA GE Global Research Center
Munich, Germany European Technology Center
Bangalore, India John F. Welch Technology Center
Shanghai, China China Technology Center
Oroszlány, Hungary Products: Element Rolling ZeeWeed membrane series
Hoskote, India Products: Element Rolling
Sorocaba, Brazil Products: Equipment Assembly
Minnetonka, Minneapolis, USA Products: Filters, Membranes and RO machines
Presença Global e Expertise Local
Oakville, Canada UF/MBR Center of Excellence
Rio de Janeiro, Brazil New Global Research Center
1999
Glegg
ü Pure Water
Solutions
ü Pure Water
Solutions
ü Water & Process
Specialty
Chemicals
2002
BetzDearborn
2003
Osmonics
ü Pure Water
Solutions
ü Water & Process
Specialty
Chemicals
ü Equipment &
Membranes
2005
Ionics/
Ecolochem
ü Pure Water
Solutions
ü Water &
Process
Specialty
Chemicals
ü Equipment &
Membranes
ü CSA
ü Desalination
& Reuse
ü Mobile Water
ü Analytical
Instruments
2004
Services
Launch
ü Pure Water
Solutions
ü Water & Process
Specialty
Chemicals
ü Equipment &
Membranes
ü CSA
2006
Zenon
ü Pure Water Solutions
ü Water & Process
Specialty Chemicals
ü Equipment &
Membranes
ü Customized Service
Agreements
ü Desalination & Reuse
ü Mobile Water
ü Hollow Fiber
Membrane
ü Adv. Water & Waste
ü Membrane Bioreactor
ü Municipal
$400M $1.2B $1.5B $1.8B $2.1B $2.5B
U$ 9,5 Bilhões
Liderança no Mercado Global de Água
Terceirização c/ Investimento
Skids de Osmose Reversa Padronizados
Especialidades Químicas
Membranas espirais de RO, NF, UF e MF
EDI
GTM
EDR
Equipamentos de UF (membranas de fibra oca) Dessalinização
Filtros de Cartucho e Elementos Filtrantes
Equipamentos de NF, UF, MF (membranas espirais)
Plant Guard
MB
R
Portifólio de Equipamentos GE
Global Research Center Niskayuna, NY
John F. Welch Technology Center Bangalore, India
China Technology Center Xangai, China
Global Research - Europe Munique, Alemanha
GRC GE - Centro de Pesquisas
Rio de Janeiro, Brasil
Investindo em Diferenciação
Prover soluções estado-da-arte e tecnologias
avançadas para resolver os maiores desafios
relacionados a qualidade e disponibilidade de água.
Sumário GE Water & Process
Technologies
Contexto de aplicação da
tecnologia UF/MBR ZeeWeed®
Fundamentos da tecnologia
UF/MBR ZeeWeed®
Casos de Aplicação da
Tecnologia UF/MBR ZeeWeed®
na Indústria
Soluções de Engenharia com
Produtos Químicos
Demanda por tecnologias de
tratamento avançado
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Capacidade de reúso
(global)
% de efluentes
reusados (global)
2009 2025
4%
33%
Crescimento do reúso na próxima
década
Governos e indústrias atentos ao
reúso
País % reuso hoje* Objetivo Ano
U.S. 11%
China 14% 25% 2015
Espanha 11% 40% 2015
Egito 32%
Australia 4% 12% 2015
Síria 12%
Israel 85% 90% 2016
Cingapura 35%
Kuwait 91%
Saudi 11% 65% 2016
India <1% 5% 2016
Global 4% 33% 2025
% reuso
Um olhar para práticas globais…
Fonte: GWI
260%
Mil
hõ
es m
3/d
ia
Escassez alavancando o reúso
Tarifas aplicadas para uso industrial:
Custo alavancando o reúso
Agências Reguladoras cobrança do uso e
aumento do custo da água Práticas de Redução
e Reúso!
Tecnologia
Economia
Legislação
Drivers para o reúso:
Comparação entre Soluções
Substitui a clarificação convencional e a filtração.
Combina as características da separação física de
uma membrana com o tratamento biológico.
Produz um efluente de alta qualidade
consistentemente.
MBR ZeeWeed® = Efluente com
Alta Qualidade Consistentemente
Qualidade do efluente alcançável
com a tecnologia ZeeWeed®
DBO < 2 mg/L
SST < 2 mg/L
NH3-N < 0.5 mg/L
TN < 3 mg/L
TP < 0.10 mg/L*
Turbidez < 0.2 NTU
SDI < 2.5
* Com a dosagem de coagulante
Sumário GE Water & Process
Technologies
Contexto de aplicação da
tecnologia UF/MBR ZeeWeed®
Fundamentos da tecnologia
UF/MBR ZeeWeed®
Casos de Aplicação da
Tecnologia UF/MBR ZeeWeed®
na Indústria
Soluções de Engenharia com
Produtos Químicos
MF - Microfiltração
0,1 a 10 µm
Bactérias, sólidos em suspensão
UF - Ultrafiltração 0,005 a 0,05 µm
Vírus, colóides
NF - Nanofiltração
0,0005 a 0,005 µm
Dureza total, íons bivalentes,
orgânicos
OR – Osmose Reversa 0,0001 a 0,001 µm
Íons monovalentes, sólidos dissolvidos
Água Traços de sais
dissolvidos
Gases Dissolvidos (CO2;
O2)
Membrana
Tecnologia de Separação por Membranas
Membranas ZeeWeed®
• Fibra oca imersa
• Estruturadas (reforçadas)
• Permeação de fora para dentro
• Ultrafiltração UF 0,04 µm (nominal)
• Material PVDF:
Resistente a oxidantes
(500.000 ppm.h Cl2)
Faixa de pH abrangente
Filtração: pH de 5.5 a 8.5
(bioprocesso)
Limpeza: pH de 2 a 10.5
As membranas não são iguais!
Fibra
Vista microscópica da
superfície da membrana
ZeeWeed® 500d – Cassette
•Compacto
– Alta densidade = pequena projeção
– Custos energéticos baixos
•Acessível
– Fácil de remover módulos e cassetes
•Simples
– Menos conecções e válvulas = maior confiabilidade
– Menor CAPEX
Um trem de MBR típico 1. Reator biológico
2. Membranas
3. Bombas de Permeado & soprador de ar
4. Painel de controle
5. Tubulação de ar e permeado
1
2
4 3
5
Típica instalação de um cassete
ZeeWeed® 500d
Sumário GE Water & Process
Technologies
Contexto de aplicação da
tecnologia UF/MBR ZeeWeed®
Fundamentos da tecnologia
UF/MBR ZeeWeed®
Casos de Aplicação da
Tecnologia UF/MBR ZeeWeed®
na Indústria
Soluções de Engenharia com
Produtos Químicos
Mais de 1000 Instalações ZeeWeed®
(650 MBR) em 45 países no mundo
GE Offices GE UF/MBR
Instalações GE UF/MBR
Centro de
Excelência
15 dos 22 Maiores MBRs Contratados* usam ZeeWeed®
*Agosto de 2010, em termos
de vazão diária máxima (VD
máx)
Brightwater, WA
Lusail, Catar
Cannes (Aquaviva),
França
Projeto Tecnologia Data VD média / VD
máx (L/s)
Riverside GE 2011 1.226 / 1.709 (Fase 1)
1.402 / 2.103 (Fase 2)
Brightwater, WA GE 2011 1.358/ 1.969
Qinghe, China MRC/BOW 1.733
Visalia GE 2011 788 / 1.577
Jumeirah Golf Estates, UAE GE 2010 1.308 / 1.562
North Las Vegas, NV GE 2012 1.094 / 1.531
Frederick County, MD GE 2011 656 / 1.523
Cox Creek, MD GE 2013 656 / 1.313
Yellow River, GA GE 2011 801/ 1.282
Shiyan Shengdinghe, China BOW 1.273
Cannes (Aquaviva), França GE 2013 683 / 1.221
Busan City, Coréia GE 2010 1.155
Guangzhou, China Memstar/NOVO 2010 1.155
Wenyuhe Phase II, China MRC/BOW 1.155
Wenyuhe, China Asahi/BOW 2007 1.155
Johns Creek, GA GE 2009 477/ 1.081
Awaza – Turcomenistão GE 2010 809 / 1.011
Jordan Basin WRF, UT GE 2010 608 / 914
Beixiaohe, China Siemens 2008 691 / 901
Al Ansab, Muscat, Omã Kubota 2009 613 / 901
La Moree, França GE 2012 687 / 884
Cleveland Bay, Australia GE 2007 337 / 866
Global Water Intelligence (Dez, 2010):
41,6% das plantas MBR com
capacidade > 10.000 m³/d
foram fornecidas pela GE
Water
Plantas MBR ZeeWeed® no Brasil
Mais de 10 anos de experiência com as membranas ZeeWeed® no Brasil!
Plantas MBR ZeeWeed® no Brasil
Tratamento de efluentes industriais (refinaria) – projetos inovadores e
de alta complexidade
Plantas MBR ZeeWeed® no Brasil
Primeira planta MBR para o tratamento de esgotos sanitários do
Brasil
Sistema de tratamento completo: alta qualidade da água produzida
Sumário GE Water & Process
Technologies
Contexto de aplicação da
tecnologia UF/MBR ZeeWeed®
Fundamentos da tecnologia
UF/MBR ZeeWeed®
Casos de Aplicação da
Tecnologia UF/MBR ZeeWeed®
na Indústria
Soluções de Engenharia com
Produtos Químicos
Produtos químicos GE: objetivos
Ambiente: atender regulamentação… retorno
e imagem. Melhoria na qualidade de vida
Recursos: redução do uso de água… otimização
da utilização/proteção dos ativos
Pessoas: mínimo impacto à saúde: forte filosofia
de saúde, ambiente e segurança (EHS)
Retorno: menor custo total aos clientes (savings diretos
& indiretos); favorece projetos de reuso/reciclo
Alexandre Moreira Magno
•Separação sólidos/líquidos,
quebra de emulsões e deságue
de lodos
• Bactérias e Nutrientes
• Floculantes especiais
• Prevenção e contenção
• Na água e ar
• Patentes GE, flocos mais
resistentes
Coagulantes
Floculantes
Bioaumentação
Remoção de
Metais
Controle de Espuma
Controle de Odor
Deságue de lodo
Soluções GE para Afluentes e Efluentes
Maria Trevino
WW’s PA Global
Leader
William Benner
Senior Global Product
Manager
Time global GE
Diferenças entre partículas:
Sólidos Suspensos
Sólidos Dissolvidos (sais..)
Colóides (ex: tinta, leite..) Matéria em suspensão que se mantém dispersa
devido a forças de repulsão. Não são filtráveis por
areia, papel de filtro.
São compostos presentes na água que não estão
dissolvidos e são capturados quando filtrados
(areia, papel de filtro e etc..).
São aqueles que podem ser visíveis “a olho nu” e
causam uma certa “turvação” na água (areia, lama,
insolúveis sobrenadantes..).
São aqueles que não podem ser removidos
por um processo de filtração normal (filtro
de areia, papel de filtro), como: sais de
cálcio e magnésio, cloretos, sílica,
alcalinidade, sulfatos, íons, etc.
Contaminantes usuais em WW/indústria
Remoção de Sólidos Suspensos Coagulação - Floculação
ADIÇÃO DE COAGULANTES
ADIÇÃO DE FLOCULANTES
COLÓIDES Sem
Decantação
Decantação
Lenta
Decantação
PIN FLOCS (coágulos)
FLOCOS
Grande Energia
Homogeinização
Clarificação da água de rio....
Itens que interferem diretamente na
coagulação/floculação: pH, temperatura, agitação, ponto
de dosagem, ppm adequados, velocidade e etc…
Curva de Dosagem de um Produto Orgânico em Comparação com um Misto e um Inorgânico
Uso Típico de Polímeros em
água/Peso Molecular:
10*5 => 10*7 = Floculantes
10*4 => 10*5 = Coagulantes
Possuem diferentes estruturas
químicas, pesos moleculares,
densidade de cargas (aniônicas,
catiônicas e noniônicas..), forte,
fracas, neutras...
TECNOLOGIA NOVUS
GE Betz
Previous
• Custos com polímeros reduzidos em 5%
• Teor de sólidos da torta aumentado de 21.5% para 23% (~7%)
• Produção de lodo reduzida de 251 ton/dia para 232 ton/dia (~7.6%)
• Custos de incineração reduzidos em US$50K (~7%) devido ao menor teor teor de água no lodo
Estudo de Caso
Estação de Tratamento de Efluentes Municipais
ANTES DEPOIS
Estudo de caso em Siderúrgica
Savings totais => US$ 650.000/año..
WWT Principais savings diretos em U$ • Menor custo na troca da dosagem da commodity
• Redução no custo da lama descartada/aterro e ou incineração
• Redução de água nas contralavagens de filtros
• Redução nas dosagens corretivas de alcalinizantes e ácidos
• Menores custos dos fretes dos caminhões para o aterro e de produtos
• Redução na energia elétrica, face a melhoria na eficiência nos equipamentos de
deságue e redução do uso de bombas nas retrolavagens dos filtros, agitadores
• Elevação nos ciclos de concentrações de CW, BW, implicando em menor dosagem
contingencial, menor reposição e purga
• Menor h/h operacional para operacionalização e manutenção
• Possível elevação na carga dos equipamentos de deságue
• Enfim, menor custo global
“O que se pode medir, se pode controlar e, portanto, se pode melhorar”
WWT Principais savings indiretos
• Redução nas áreas destinadas aos estoques no Almoxarifado e
Área Industrial
• Minimização do esforço físico no manuseio/ergonomia dos
operadores (EHS)
• Melhoria da Imagem da Área Industrial (limpeza e segurança)
•Produtos com menor impacto ambiental (toxidez, periculosidade
e são biodegradáveis)
• Melhor estabilidade operacional num range de pH mais
abrangente
• Minimização do risco químico no manuseio de produtos
perigosos (ácido, alcalinizantes..)
PNP - Proof Not
Promises
ROE – Return
on Environment
GE awards
Premiação de reconhecimento Mundial da GE para projetos que
economizem água, produtos e savings financeiros e reduzam os
contaminantes nos descartes dos efluentes.
Perguntas ...