DESSALINIZAÇÃO DE ÁGUA DESSALINIZADORES FÓRUM RECURSOS HÍDRICOS & ADVERSIDADES CLIMÁTICAS CEDAGRO/CREA-ES – VITÓRIA – MAIO DE 2015 Luiz Carlos Baldicero Molion Professor e Pesquisador Aposentado INPE/MCTI & ICAT/UFAL/MEC DISPONIBILIDADE DE ÁGUA • SUPERFICIAL ORIGEM: CHUVAS COLETADAS EM BARRAGENS QUALIDADE: SALOBRA E BARRENTA, COM ALTA CONCENTRAÇÃO DE COLIFORMES E BACTÉRIAS • SUBTERRÂNEA ORIGEM: CHUVAS QUE INFILTROU E FOI ARMAZENADA NAS FENDAS DAS ROCHAS QUALIDADE: MUITO SALOBRA, COM PRESENÇA DE COLIFORME E BACTÉRIAS . OCEANOS: SUPRIMENTO INESGOTÁVEL 3.000 STD 25.000 mg / l OCEANO = 34.000 mg / l POPULAÇÃO • AGRICULTORES E PECUARISTAS • PADRÃO DE VIDA SIMPLES • CONSOMEM ÁGUA DAS BARRAGENS E, NA SECA, A QUE É ENTREGUE POR CARRO-PIPA • CONSUMO: 5 LITROS / PESSOA / DIA • ÁGUA DE BAIXA QUALIDADE E SEM TRATAMENTO • MORTALIDADE INFANTIL: ATÉ 160/1.000 TÉCNICAS DE DESSALINIZAÇÃO DESTILAÇÃO SOLAR TÉCNICAS DE DESSALINIZAÇÃO DESTILAÇÃO SOLAR • BAIXA PRODUÇÃO: 3 A 5 LITROS / M2 / DIA • ÁREA NECESSÁRIA PARA 1.000L / DIA = 250 M2 • CUSTO DA UNIDADE = US$10 MIL • CUSTO DA ÁGUA (10 ANOS) = US$2,70 / 1.000 L • QUALIDADE DA ÁGUA: REGULAR, GOSTO DE LIMO DESTILAÇÃO SOLAR VIDRO OU PLÁSTICO CALHA PAREDE DE TIJOLOS 2mx30m ECO ENGENHO TÉCNICAS DE DESSALINIZAÇÃO DESTILAÇÃO SOLAR CUSTO DA ÁGUA (10 ANOS) = US$2,70 / 1.000 L DESTILAÇÃO FORÇADA UNIDADES GRANDES E CARAS QUEIMA PETRÓLEO CUSTO DA ÁGUA = US$ 13,50 / 1.000 L QUALIDADE = EXCELENTE, BAIXO TEOR DE SAIS CONSUMO DE ÓLEO COMBUSTÍVEL (NOS USA) TÉCNICAS DE DESSALINIZAÇÃO DESTILAÇÃO SOLAR CUSTO DA ÁGUA (10 ANOS) = US$ 2,70 / 1.000 L DESTILAÇÃO FORÇADA CUSTO DA ÁGUA = US$ 13,50 / 1.000 L OSMOSE REVERSA CUSTO DA UNIDADE PARA 20.000 L / DIA = US$ 10 MIL CUSTO DA ÁGUA = US$ 0,45 / 1.000 L QUALIDADE: EXCELENTE, COM 150 A 200 Mg / L DE SAIS A TÉCNICA DE OSMOSE REVERSA QUANDO DUAS SOLUÇÕES ESTÃO SEPARADAS POR UMA MEMBRANA SEMIPERMEÁVEL, AS MOLÉCULAS DE ÁGUA DA SOLUÇÃO MAIS FRACA PASSAM PARA A SOLUÇÃO MAIS FORTE. PRESSÃO OSMÓTICA PRESSÃO OSMÓTICA EQUILÍBRIO FINALDA MEMBRANA FORTE FRACA A TÉCNICA DE OSMOSE REVERSA EXERCENDO UMA PRESSÃO EXTERNA, MAIOR QUE A PRESSÃO OSMÓTICA, O FLUXO É REVERTIDO PRESSÃO FLUXO REVERSO ÁGUA SALOBRA ÁGUA PURA MEMBRANA SEMI-PERMEÁVEL OSMOSE REVERSA TIPOS DE FILTRAÇÃO POR MEMBRANAS HIPERFILTRAÇÃO ( O R ) • PORO: 0,5 nm ELIMINA 96% A 99% DOS SAIS • USO: DESSALINIZAÇÃO E HEMODIÁLISE NANOFILTRAÇÃO • PORO: 5 nm ELIMINA 80% DOS SAIS (- CO3) • USO: REDUÇÃO DA DUREZA DA ÁGUA ULTRAFILTRAÇÃO • PORO: 5 MIL nm ELIMINA MACROMOÉCULAS E PARTICULAS SÓLIDAS • USO: CONCENTRAÇÃO DE SUCOS, LATICÍNIOS, ... ESQUEMA DE UNIDADE DE DESSALINIZAÇÃO POR OSMOSE REVERSA ÁGUA SALOBRA SAL UM ESQUEMA DE UNIDADE DE DESSALINIZAÇÃO ??! DIAGRAMA ESQUEMÁTICO VASO DE PRESSÃO BOMBA X IN MANÔMETRO REGISTRO X REJEITO OUT DIAGRAMA ESQUEMÁTICO SEGUNDO ESTÁGIO PRIMEIRO ESTÁGIO COMPONENTES BÁSICOS DO DESSALINIZADOR MEMBRANA ESQUEMA DA OPERAÇÃO DA MEMBRANA DE OSMOSE REVERSA MEMBRANA TIPOS DE MEMBRANAS • MATERIAL BEXIGA DE ANIMAIS TRIACETADO DE CELULOSE (CTA) PELÍCULA FINA COMPOSTA (TFC) : POLIAMIDA • GEOMETRIA PLANA FIBRA OCA ENROLADA EM ESPIRAL MEMBRANA ENROLADA EM ESPIRAL MEMBRANAS DE FIBRA OCA SURGIU NOS ÚLTIMOS 30 ANOS. UTILIZADA PARA REMOÇÃO DE MATERIAL DISSOLVIDO E COLOIDAL E MACROMOLÉCULAS UNIDADE RESIDENCIAL UNIDADE INDUSTRIAL ( 10 MIL LITROS POR DIA ) UNIDADE INDUSTRIAL ( 200 MIL LITROS POR DIA ) SISTEMA SERTANEJO SANTANA DO IPANEMA UNIDADE SERTANEJA / SANTANA DO IPANEMA ABASTECIMENTO URBANO FLÓRIDA, USA FOTOVOLTÁICA – BOM NOME (PÃO DE AÇUCAR) DESSALINIZADOR Á ENERGIA FOTOVOLTÁICA BOM NOME PÃO DE AÇUCAR (AL) SOL RECEPTOR MECANISMO DE RASTREAMENTO SUPERFÍCIE REFLETORA ENERGIA HELIOTÉRMICA MULTI ESTÁGIOS CALHAS VAPOR SISTEMA DE OSMOSE REVERSA TÉCNICAS DE DESSALINIZAÇÃO DESTILAÇÃO SOLAR CUSTO DA ÁGUA = US$ 2,70 / 1.000 L DESTILAÇÃO FORÇADA CUSTO DA ÁGUA = US$ 13,50 / 1.000 L OSMOSE REVERSA CUSTO DA ÁGUA = US$ 0,50 / 1.000 L CARRO PIPA CUSTO DA ÁGUA = US$ 9,00 / 1.000 L CISTERNA CUSTO DA ÁGUA = US$ 3,90 / 1.000 L ???? OR CUSTO 20 VEZES MENOR QUE O CARRO-PIPA OR : PRODUZ ÁGUA DE BOA QUALIDADE..... OR : CUSTO 20 VEZES MENOR QUE O CARRO-PIPA USO DO CONCENTRADO OU REJEITO • PISCICULTURA CRIAÇÃO DE TILÁPIA, QUE RESISTE ATÉ 22.000 PPM CAMARÃO DE ESTUÁRIO TILÁPIA NILOTICA (ROSA) • PISCICULTURA CRIAÇÃO DE TILÁPIA, QUE RESISTE ATÉ 22.000 PPM • AGRICULTURA CULTIVO DE ERVA-SAL (ATRIPLEX), COMO FORRAGEIRA MAIS DE 400 ESPÉCIES DE ATRIPLEX PRODUTIVIDADE: 5 A 10 TON / HA / ANO PROTEÍNA BRUTA: 12 A 22% RETIROU APENAS 4% DOS SAIS DO REJEITO ATRIPLEX NUMMULARIA ATRIPLEX CANESCENS ATRIPLEX HORTENSIS ATRIPLEX HORTENSIS OLHAR PARA O FUTURO COM SABEDORIA GRATO PELA ATENÇÃO....... [email protected] MEMBRANA ENROLADA EM ESPIRAL ATRIPLEX NUMMULARIA DIAGRAMA ESQUEMÁTICO