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dissertação mestrado ien 2017 Valdete Couto.pdf: 2514349 bytes, checksum: 5e718039552e600ab40c1688b0612818 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-01T18:37:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017-05 / Este trabalho se propõe a contribuir com o estudo da aplicação de membranas poliméricas para tratamento da água residual produzida em máquina de hidrocorte instalada no parque fabril da empresa Nuclebrás Equipamentos Pesados S.A – Nuclep. A máquina de hidrocorte opera por meio de jato de água a elevada pressão, em torno de 517 MPa, com vazão de entrada de 199 L/h, que garante a qualidade e precisão no corte de diversos materiais, como metais, minérios, plásticos, vidros, cerâmicos, entre outros. A água na condição de altamente pressurizada, além de atuar como uma ferramenta de corte auxilia no sistema de refrigeração da máquina. Utiliza-se água da concessionária CEDAE para abastecimento da água utilizada na máquina de hidrocorte submetida à purificação por um processo de osmose inversa, com finalidade de garantir água de alimentação com boa qualidade, de forma a não interferir no processo de corte e obstrução dos bocais de jato de água. Contendo água, um abrasivo denominado “garnet”, de fórmula química (Fe, Mg)3 Al2(SiO4)3, na execução do corte. Durante a usinagem das chapas há o acumulo de água com resíduos metálicos e abrasivos, que se depositam no fundo da mesa de hidrocorte composta por elementos inorgânicos, tais como: ferro, cálcio, magnésio, sódio, silício, alumínio, manganês, cromo e outros. Desta forma, este trabalho avaliou os diferentes tipos de membranas para aplicação nos processos de separação por membrana, ultrafiltração (UF) e nanofiltração (NF) visando o tratamento desta água residual, com a finalidade de avaliar sua reutilização na máquina de hidrocorte. Foram utilizadas membranas comerciais: uma de ultrafiltração - UF e três de nanofiltração - NF (DK, SEPA CF e NFA9). Inicialmente as membranas foram caracterizadas quanto às propriedades de transporte: permeabilidade hidráulica, fluxo permeado e seletividade. Os testes foram realizados em dois sistemas de permeação: de fluxo frontal na pressão de 5 bar, e tangencial, nas pressões de 10 e 15 bar. Antes dos testes com as membranas, a água residual da máquina de hidrocorte passou por um filtro qualitativo de 2,5 μm de tamanho de poro, com a finalidade de reter particulados. A utilização da membrana de ultrafiltração (UF) após o filtro não apresentou resultados satisfatórios, devido a membrana apresentar porosidade maior que o tamanho de particulados presentes na água residual, fato esse que foi confirmado pelo teste de condutividade elétrica, que não apresentou alteração significativa em relação à água residual sem tratamento. Após os testes com as membranas de nanofiltração, as amostras foram analisadas através de análise química (ICP OES), condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, cromatografia de íons e pH. A condutividade elétrica média dos permeados das membranas DK, SEPA e NFA9 foi de 27,47 μS cm-1, 18,23 μS cm-1 e 4,2 μS cm-1, respectivamente. Esses valores estão bem abaixo da condutividade da água residual sem e com pré-tratamento: 57,82 μS cm-1 e 51,50 μS cm-1, a condutividade ideal da água para o hidrocorte é de 45 μS cm-1. Os menores valores de sólidos totais dissolvidos (STD) e condutividade foram obtidos pela membrana NFA9, a 15 bar, permeado NCP 9, com 1,87 mg L-1 e 4,2 μS cm-1, respectivamente, valores abaixo do especificado pelo fabricante da máquina de hidrocorte. O resultado da análise por ICP OES do permeado NCP 9 também apresentou concentrações abaixo do recomendado para Ca, Fe, Mg, Mn, Si e Na. Os resultados das permeações se mostraram promissor no tratamento da água residual e reuso na máquina de hidrocorte, sendo, entretanto, necessário a implantação de um sistema de tratamento por membranas de nanofiltração, o qual atuaria como um refino de tratamento antes de passar pela membrana de osmose, preservando-a.
Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:carpedien.ien.gov.br:ien/1869 |
Date | 05 1900 |
Creators | Couto, Valdete, Instituto de Engenharia Nuclear |
Contributors | Carvalho, Paulo Victor Rodrigues de, Oliveira, Elizabeth Eugenio de Mello, Wasserman, Maria Angélica Vergara, Vaitsman, Delmo Santiago, Oliveira, Elizabeth Eugenio de Mello, Carvalho, Paulo Victor Rodrigues |
Publisher | Instituto de Engenharia Nuclear, Programa de pós-graduação em Ciência e Tecnologia Nucleares, IEN, Brasil, Instituto de Engenharia Nuclear |
Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
Language | Portuguese |
Detected Language | Portuguese |
Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
Source | reponame:Repositório Institucional do IEN, instname:Instituto de Engenharia Nuclear, instacron:IEN |
Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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