T RATAMENTO T ERCIÁRIO E A VANÇADOS

O tratamento terciário é utilizado para complementar os tratamentos anteriormente descritos, aumentando a eficiência de remoção de sólidos em suspensão, de nutrientes e poluentes, que nos processos primários e secundários não foram removidos. Os processos de tratamento variam consoante a qualidade de água que se pretende obter. Dependendo do contaminante, pode-se utilizar a filtração com areia, o carvão ativado, a remoção do fósforo por precipitação, a desnitrificação, a troca iónica, a eletrodiálise, a oxidação química, a osmose inversa, entre outros (Simões, Rosmaninho & Henriques, 2008).

Na indústria automóvel a utilização de membranas para o tratamento dos efluentes derivados do processo industrial ou de equipamentos, poderá revelar-se uma mais-valia, dado que a água tratada poderá obter elevados graus de pureza e desta forma ser reintroduzida no processo industrial ou em equipamentos utilizados no centro industrial. Porém é necessário equacionar a variável económica para a sua implementação.

O processo de separação por membranas consiste na passagem de água através de membranas semipermeáveis de polímeros sintéticos, com uma espessura muito fina e diâmetro de poros variáveis, cujo objetivo consiste em remover sólidos suspensos totais (SST), matéria coloidal, compostos iónicos, moléculas orgânicas de elevado peso molecular, substâncias dissolvidas, entre outros. A matéria que fica retida, ou seja, que não passa através da membrana, denomina-se de concentrado, a água filtrada designa-se por permeado. Podem distinguir-se cinco processos de filtração por membranas, que são: Microfiltração (MF); Ultrafiltração (UF); Nanofiltração (NF); Osmose Inversa (OI); Electrodiálise (ED).

A seleção do tipo de membrana ou da combinação de membranas a utilizar no tratamento do efluente vai depender da qualidade da água pretendida, ou seja, das características da água e dos elementos que são pretendidos retirar, e da fase de tratamento em que se insere.

No processo de Microfiltração as membrana apresentam um tamanho de poros compreendido entre 0,08 a 2 µm e são sujeitas a pressões na ordem de 0,1 a 3 bar. Através deste processo é possível remover essencialmente matéria coloidal, sólidos suspensos totais (SST), turvação e também algumas bactérias. Este tipo de membranas é das mais comuns no mercado e são, normalmente, menos dispendiosas em relação às outras membranas.

A Ultrafiltração utiliza membranas com poros mais reduzidos que no processo por microfiltração, compreendidos entre 0,005 e 0,2 µm, e uma pressão de operação um pouco superior, na ordem dos 0,2 a 8 bar. Nestas membranas podem ficar retidos microrganismos, vírus e compostos com elevado peso molecular, como por exemplo coloides, proteínas e carbohidratos, sendo que moléculas com peso molecular inferior, como por exemplo açúcares, sal e iões em geral não ficam retidos pela membrana. Alguns parâmetros, como a cor e o odor também podem ser eliminados devido à remoção de compostos orgânicos. Estes dois tipos de processos de separação por membranas, MF e a UF, são ótimos sistemas de pré-tratamento para fases posteriores de tratamento com outras membranas de poros mais reduzidos, como é o caso da Nanofiltração e a Osmose inversa. Para além disso, estes sistemas são bastante flexíveis devido ao seu caracter modular, o que se mostra vantajoso, dado que se um módulo falhar, não afeta o desempenho dos restantes. Certos parâmetros na operação destas membranas, tais como a pressão transmembranar, o fluxo e o ciclo de lavagens devem ser tomados em atenção devido ao rendimento do processo. Exemplo disso verifica-se com a necessidade de se realizar lavagens com água em contracorrente ou até mesmo de se utilizar produtos químicos quando existe a colmatação dos poros das membranas devido à retenção de partículas e da precipitação de óxidos metálicos e sais de cálcio.

Normalmente, a vida útil das membranas do processo de Microfiltração e de Ultrafiltração têm a duração de 5 a 10 anos, que pode ainda ser reduzido caso haja ataque químico devido a águas com pH muito elevado ou muito baixo, e devido à presença de cloro. Os custos associados à compra e à manutenção são muito elevados, para além de que a eficiência do tratamento deve ser superior a 80% para ser economicamente viável a sua aplicação. Por todas estas razões deve ser realizado um estudo aprofundado quando há intensão de as implementar no sistema de tratamento.

Na Nanofiltração as membranas apresentam poros com uma dimensão compreendida entre 0,001 e 0,01µm e uma pressão de operação de 5 a 20 bar. São extremamente seletivas, podendo mesmo comportar-se como membranas multifuncionais, que para além de reterem os elementos, reagem e detetam contaminantes. Através delas podem ser removidos certos compostos como, os ácidos húmicos, as moléculas orgânicas com massa molecular entre 300 e 1000, o carbono orgânico total, os iões metálicos, como também a cor da água residual. Para além da remoção destes compostos, estas membranas podem também ser

O processo de osmose inversa utiliza membranas semipermeáveis que não têm poros. A água passa da solução mais concentrada para a solução menos concentrada através de uma pressão exercida de 10 – 100 bar. A água é o único elemento que passa através desta membrana, ficando retidos elementos como matéria orgânica, sais, iões metálicos, constituintes dissolvidos. O pré-tratamento é essencial para o sucesso deste tratamento (Monte & Albuquerque, 2010).

A eletrodiálise (ED) utiliza membranas seletivas como agente de separação. A remoção dos iões funciona a partir da aplicação de um campo elétrico entre um cátodo e um ânodo perpendicular à superfície das membranas. A força motriz resulta dos efeitos do gradiente de concentração e do campo elétrico. A célula de eletrodiálise é constituída por três compartimentos, separados por duas membranas, uma delas é de troca catiónica, permitindo a passagem de catiões, e a outra é de troca aniónica, permitindo a passagem dos aniões. Este tipo de membranas é capaz de remover iões da água, mas não é capaz de remover bactérias, moléculas carregadas, SST, por exemplo (Quintelas, 2000).