Redução do Consumo de Água
Garantia da Estabilidade do Processo
Carlos A. C. Chaves
Coord. Projetos Especiais
Oceanos – 97,50 %
Rios e Lagos - 0,006%
Atmosfera - 0,001%
Distribuição da Água no Planeta
Água Salgada 97,30%
Geleiras 2,15%
0,6%
Água Subterrânea
97%
Rios e Lagos
Água Doce 3%
Superficial
97% da água doce disponível do planeta é subterrânea
O Aqüífero Botucatu, o maior do mundo, possui água suficiente para abastecer a população atual do mundo por mais de 300 anos.
O Brasil possui uma reserva subterrânea com mais de 111 trilhões de metros cúbicos de água.
Um litro de água retirada de um poço pode custar 15 vezes menos que 1 litro de água de fontes
superficiais, como rios.
O abastecimento em alguns países, como Arábia Saudita, Malta e Dinamarca, é totalmente feito com águas subterrâneas.
No Estado de São Paulo, cerca de 65% das cidades são abastecidas com águas subterrâneas.
100.000 1 kg de alumínio
250 1 kg de papel
100 1 kg de açúcar
10 1 litro de gasolina
Necessidades de água (litros) Produtos Industriais
Consumo Médio de Água por Produtos Industriais
80 - 120 Máquina de lavar roupa
5 - 15 Lavar louça
150 - 200 Banho de banheira
40 - 80 Banho de ducha
Necessidades de água (litros)
Atividades Domésticas (unidade) Consumo Médio de Água por Atividade Doméstica
150.000 Litros de Água
Sistema de Abastecimento
Região Metropolitana de São Paulo
Rio Tietê - Capital
28,9
25,6
22,8 22,8
73,9
63,7 63,7
39,0
43,8 43,4
29,3
20,7 20,6
40,7
30 40 50 60 70 80
%
Situação dos Reservatórios
1 ano 1 mês ontém
Disponibilidade de Água por Habitante/Região (1000m
3)
Desperdício de Água Brasil
40 %
Instalações Ilegais +
Vazamentos
...No Paraíba do Sul, o valor por metro cúbico varia entre R$ 0,008 a R$ 0,28, dependendo da
atividade do usuário. Quanto mais poluente o empreendimento, mais cara a taxa...
Começa cobrança pelo uso da água no Paraíba do Sul
...A taxa deve ser paga por empresas, companhias de saneamento e irrigadores de São Paulo, Rio de Janeiro e Minas
Gerais que captam água ou lançam poluentes na bacia...
O Estado de São Paulo – 30/11/03 – por Sandra Sato
Métodologia para Redução de Consumo de Água
Linhas Galvânicas
I. Identificar Forma de “ Estabilizar “ o processo
1. Método para Determinação do Drag Out
1.1 Escolher o tanque de lavagem após o banho escolhido
Ex.: Tanque de Lavagem após tanque de banho de Cromo;
1.2 Determinar o Volume exato do tanque de trabalho
1.3 Medir a concentração de produto ativo na água, em função do número de gancheiras/tambores processados
Ex.: Concentração de CrO3 na água
1.4 Definir a curva de concentração em função do número de
gancheiras/tambores processados ao longo de um período de tempo
1.5 Determinar possíveis INTERAÇÕES entre os tanques do processo, que permitirão reaproveitamento de água.
Tanque Banho de Cromo
CrO3 = 260 g/l
Tanque de Lavagem
CrO3
Retorno 90 g/l CrO3
Arraste / Gancheira
Estudo 1 - Cromação
V d,n = C r,n – C r,0 . V r
C
bV
d,n= volume que é arrastado do banho na gancheira número n C
r,n= concentração da água de lavagem após n gancheiras
C
r,0= concentração da água de lavagem no início
C
b= concentração do banho no início (considerar constante)
V
r= volume exato do tanque de lavagem
0,48 11,62
1,39 24
0,46 10,12
1,26 22
0,48 9,61
1,22 20
0,50 9,00
1,16 18
0,52 8,32
1,10 16
0,42 5,87
0,89 14
0,45 5,39
0,85 12
0,47 4,71
0,79 10
0,51 4,07
0,74 8
0,55 3,28
0,67 6
0,38 0
Va (l/rack) Va, (l)
CrO3 (g/l) ganche
ira
y = 0,0415x + 0,3879
0,50 1,00 1,50 2,00
CrO3 (g/l)
. Tanque com Banho de Cromo – 260 g/l CrO3 25 ml/l Aditivo . Tanque de Lavagem Estático – 90 g/l CrO3
9 ml/l Aditivo . drag-out / gancheira ,04155 g/l . 2800 l
260 g/l = 0,45 l
. Feed-Back = 400 l após 1140 gancheiras = 0,35 l / gancheira . Consumo Eletroquímico = 12 g /gancheira
. Consumo em função do drag-out
0,45 l/gancheira . 260 g/l – 0,35 l/gancheira . 90 g/l = 85 g/gancheira
Consumo Total de CrO3 = 12 g/gancheira + 85 g/gancheira = 97 g/gancheira
Aditivo Consumido por Arraste
0,5 l/gancheira . 25 ml/l – 0,35 l/gancheira. 9 ml/l = 9 ml/gancheira Consumo por kg de Ácido Cromico
Para 97 g CrO3, 9 ml de Aditivo sâo consumidos, entâo para 1 kg de CrO3:
1 kg . 9/97 = 92,80 ml Aditivo
Valor Estimado de Consumo Conforme Boletim : 32 ml Aditivo / kg de CrO3 Consumido
Estudo 2 – Cromatização
Zn + 2H
+ K2K1
Zn
2++ H
2.Início do Processo
.Aumento de Zinco no Banho
.A reação reversa K2 torna-se mais rápida
.Simultaneamente a reação K1 tem sua velocidade reduzida, diminuindo assim a dissolução de zinco da camada.
“Envelhecimento do Cromatizante”
y = -3E-06x2 + 0,0156x + 0,1441 R2 = 0,9978
5 10 15 20
25 Conc. Zn (g/l)
18,6 1584
17,4 1471
15,3 1265
10,6 720
0 0
Conc.
Zn (g/l) Rack
Estudo 2 – Cromatização
dcZn = variação da concentração de zinco dt = variação do tempo
K1 = constante de reação da dissolução de zinco K2 = constante da reação reversa
cZn = concentração de zinco no banho cromatizante dcZn
dt = K1 k2. cZn Vd Vb
- -
. cZn.
Vd = drag-out por tempo (vazão)
.
Vb = Volume do banho
Estudo 2 – Cromatização
K1 = 0,0171 g/l . gancheira K2 = 0,000344 /gancheira
0,00667
20 g/l g/l.gancheira
0,0158 2,5 g/l
unidade Arraste por tempo
dc/dt
Concentração de Zinco no Banho
0,00667/0,0158 = 0,42 . Redução de consumo
Estudo 2 – Cromatização
Métodologia para Redução de Consumo de Água
Linhas Galvânicas
II. Integrar o sistema da linha
Elet.
10
Casc1 20
Casc2 30
Dec 40
ZnAlc Lav Casc3
60
Casc4 70
dc10=0
dc11 = [ dV (c10+c20) – c30] / V20 Etc...
Tanques de 3000 lt
Banho de Zinco Alcalino 12000lt
1 2 3
C (g/l)
Condição Original do Processo
Interação do Processo
UMA OPÇÃO ENTRE
MUITAS QUE PODEM SER ESTUDADAS
Elet.
10
Casc1 20
Casc2 30
Dec 40
ZnAlc Lav ZnÁcid
60
Neut.
70
1 2 3
0,024 0,031 0,052
Zn Alc.
100,00 48,261
0,005 0,0012
0,204 2,545
0
Zn àcid.
0,015 0,067
100,00 6,065
0,257 0,149
0
Deseng.
0,026 0,114
0,014 0,027
0,424 5,305
100
C (g/l)
Após 1024 Simulações
No. Processo Abrev.
1 Enganchar Peças EP ▼ ▼ ▼ ▼
2 Desengraxante Eletrolítico DE ● ● ● ●
3 Lavagem Cascata 1 LDE1 ● ● ● ● ▼ ●
4 Lavagem Cascata 2 LDE2 ● ● ● ● ● ● ▼
5 6
7 Lavagem Cascata 1 LD1 ● ● ● ●
8 Lavagem Cascata 2 LD2 ● ● ● ▼ NE ● ● NE ● ● ▼
9 10 11 12 13 14
15 Passagem de Gancheiras PG1 ● ● ● ● ZAC
16 Lavagem Chuveiro LC ● ● ● ● ▲ ●
17 Lavagem Cascata 1 LZN1 ● LZN● LZN ● LZN ●
18 Lavagem Cascata 2 LZN2 ● AA ● AA ● AA ●
19 Ativação Ácida AA ● LAA● LAA ● LAA ●
20 Cromatizante Cr ● ● ● ●
21 Lavagem LP0 ● ● ● ●
22 Passagem de Gancheiras PG2 ● ● ● ●
23 Lavagem Cascata 1 LP1 ● ● ● ●
24 Lavagem Cascata 2 LP2 ● ● ● ●
25 Selante 590 ● ● ● ●
26 Secagem Ar Comprimido SAC ● ● ● ●
27 Estufa E ● ● ● ●
28 Desenganchar Peças DP ● ● ● ●
●
▲
● D
Decapagem ● ●
●
● ▲
▲
●
Zinco Alcalino Zal ●
ALTERNATIVAS DE SEQUÊNCIA
Atual 1a. Interação 2a. Interação 3a. Interação
ZAC Zinco Ácido
LAA Lavagem da
Ativação Ácida
AA Ativação Ácida
LZN Lavagem do Zinco
NE Neutralização
Legenda