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SISTEMA AUTÔNOMO SEM BATERIAS
PARA DESSALINIZAÇÃO DE ÁGUA
SALOBRA
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Autores: EDUARDO HENRIQUE PEREIRA DE ANDRADE, Engo
LUIZ DANIEL SANTOS BEZERRA, Engo
FERNANDO LUIZ MARCELO ANTUNES, Ph. D.
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Fortaleza-Ce, 25 de Setembro de 2008
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MOTIVAÇÃO
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A Água potável é sem dúvida um dos bens mais
preciosos da humanidade, e o livre acesso a mesma é
reconhecido desde 1976 como direito da humanidade.
Cerca de 6000 crianças morrem no mundo diariamente
vítimas de doenças causadas diretamente pelo uso da
água. (WHO,2003)
No estado do Ceará, em época de seca pessoas
consomem água originada de verdadeiros bolsões de
lama.
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OBJETIVO
Apresentar
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uma alternativa sustentável e mais
barata, comparada aos sistemas convencionais, para
dessalinização de água em comunidades isoladas.
Em particular nas condições climáticas do estado do
Ceará.
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INTRODUÇÃO
No ceará a maior incidência de doenças causadas pelo
consumo de água imprópria ocorre nas regiões mais
afastadas dos grandes centros urbanos, são conhecidas como
regiões isoladas ou remotas. Nessas regiões as fontes de
água são geralmente superficiais, servem para banhos de
pessoas e animais, lavagem de roupas, e também para o
consumo humano.
A água de fonte subterrânea apresenta-se como uma boa
alternativa, para minimizar esse problema, no caso dessas
fontes a mesma é obtida através de poços rasos ou
profundos, que na maioria das vezes apresenta uma
salinidade muito alta, acima de 1.000ppm.
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PROCESSOS DE
DASSALINIZAÇÃO DE ÁGUA
PROCESSO DE DESTILAÇÃO
Multi effect boiling
Multi stage flash
Compressão a Vapor
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PROCESSO DE MEMBRANA
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Eletrodiálise
Osmose reversa
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OSMOSE REVERSA
O mecanismo mais aceito, dentre outros, é o da
solubilização e difusão molecular. Cada molécula
da solução salina, dissolve-se na membrana,
segundo Leis de distribuição e equilíbrio, se
difundindo através dela, em função dos
diferenciais de concentração e pressão, existentes
em cada lado da membrana. Portanto, o bom
funcionamento da osmose reversa é uma função
dos gradientes de concentração e pressão, entre a
água salinizada (denominada rejeito) e a água
produzida (denominada permeado).
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PRINCÍPIO DA OSMOSE
REVERSA
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TIPOS DE MEMBRANA
Acetato de Celulose, mais utilizada até 5.000ppm
Poliamidas Aromáticas-Aramidas
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Poliamidas Hidrazidas: por serem fibras finas e
ocas, possuem uma estrutura, mais fechada,
possibilitando trabalhar com água do mar com
salinidade de 45.000 ppm.
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Poliamida de composição avançada
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Polisulfonas – polisulfonadas:
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FATORES QUE AFETAM O
DESEMPENHO DAS MEMBRANAS
pH da água: a variação de pH nas faixas fortemente ácidas
ou fortemente alcalinas afeta as diferentes membranas
utilizadas.
Temperatura: As membranas de acetato de celulose se
hidrolizam, quando a temperatura da água excede 30º.
Compactação ou Deformação Física: quando as pressões
de bombeamento da água bruta excedem de 90 kgf/cm2.
Cloro livre
Fouling
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Incrustações
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TRATAMENTO DAS MEMBRANAS
Acidulantes/alcalinizantes
Inibidores de depósitos
Biocidas
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Seqüestrante de cloro
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Ácido sulfúrico diluído
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DESSALINIZADOR A OSMOSE
REVERSA – 04 MEMBRANAS
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SISTEMA PROPOSTO
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BOMBA DE ALTA PRESSÃO
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MEMBRANA DE ACETATO DE
CELULOSA
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CONVERSOR CC-CA
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SISTEMA FINAL
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20 MÓDULOS DE 75Wp
BOMBABOOSTER 0,75 CV TRIFÁSICO 19 ESTÁGIOS
CONVERSOR CC-CA – 1,5kW
CONTROLE ESCALAR VVVF
RESERVATÓRIO 2.000L
VAZÃO NO PIOR CASO 780L /DIA
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RESULTADOS OBTIDOS
Correntes no motor a 60 Hz
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Tensão no motor a 60Hz
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RESULATADOS OBTIDOS
Pressão de entrada 100 psi
vazão(l)
160
140
120
100
80
60
40
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8-9
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10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18
tem po(h)
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CONCLUSÃO
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O sistema proposto nesse trabalho conseguiu
armazenar ao final do dia 780 litros, superando as
expectativas do projeto, o conjunto Conversor CC-CA,
mais a moto-bomba e a utilização de 2 membranas
reduz significativamente o custo do sistema. Onde o
preço final do protótipo orçou em torno de U$
18.000,00.
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FIM
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