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Desencadeando o potencial para fluxos de resíduos líquidos

O desperdício é cada vez mais visto como um recurso. Desde práticas bem estabelecidas, como reciclagem de papel e alumínio, até o desenvolvimento da economia circular, um volume crescente de recursos está sendo recuperado de materiais que antes eram vistos apenas como resíduos inconvenientes.

Matt Hale, diretor internacional de vendas e marketing da HRS Heat Exchangers, analisa como o valor pode ser extraído dos fluxos de resíduos líquidos e o que considerar ao escolher a tecnologia para isso.

Matt Hale, HRS Trocadores de Calor

Matt Hale, HRS Trocadores de Calor

Por que recuperar resíduos?

A valorização de resíduos é o processo de recuperar valor de materiais residuais, por exemplo, reutilizando-os ou reciclando-os, ou compostando-os ou digerindo-os anaerobicamente e convertendo-os em produtos mais úteis, como materiais, produtos químicos, combustíveis ou outras fontes de energia.

Numa economia circular, comparada a uma economia linear, os materiais contidos nos produtos são reutilizados, transformando os resíduos anteriormente onerosos em recursos valiosos.

A União Européia propôs dobrar sua taxa de produtividade de recursos pela 2030 e, como parte disso, adotou uma comunicação, Rumo a uma economia circular: um programa de lixo zero para a Europa, em julho 2014.

Como os principais interessados ​​e empresas industriais, afirma que a mudança para uma economia circular pode ter um efeito positivo sobre o crescimento econômico e fortalecer a competitividade das empresas, além de proporcionar uma série de benefícios ambientais.

Desencadeando o potencial de fluxos de resíduos líquidos

O tratamento de águas residuais e a 'extracção de água' também foram identificadas como uma plataforma chave para basear o desenvolvimento tecnológico de tais sistemas de produção circular. O tratamento eficaz da água e a recuperação de materiais podem proporcionar um retorno econômico duplo.

Cada metro cúbico de água reciclada ou reutilizada resulta em uma redução correspondente na demanda de água da rede e na descarga de águas residuais. Também há benefícios em termos de energia e pegada de carbono associados à recuperação de materiais quando comparados com a extração e processamento primários, juntamente com outros benefícios ambientais decorrentes de impactos reduzidos no descarte de resíduos.

Além disso, os pesquisadores identificam cada vez mais o processamento de alimentos e os fluxos de resíduos da cadeia de suprimentos como um recurso importante para o desenvolvimento de produtos e processos baseados em produtos biológicos, sugerindo que a valorização do desperdício de alimentos deve se concentrar tanto em commodities quanto em produtos especiais de valor mais alto.

Exemplos de recuperação de recursos

Enquanto ainda estamos a uma distância significativa do desenvolvimento comercial de biorrefinarias de grande escala que podem tratar correntes de efluentes para produzir uma gama de produtos incluindo biocombustíveis, energia, fertilizantes, metais, meios inertes e toda uma gama de produtos químicos finos, partes deste processo já estão estabelecidos.

O uso da digestão anaeróbica (AD) para recuperar energia e criar biofertilizante orgânico (digerido) a partir de resíduos de alimentos e esgoto é agora difundido, e há vários exemplos de recuperação de materiais de diferentes fluxos de resíduos em todas as escalas, desde a pesquisa inicial até o comercial unidades de recuperação em instalações industriais e obras de tratamento de água em todo o mundo.

HRS unicus - Fluxos de Resíduos Líquidos

Alguns exemplos desse tipo de recuperação de material incluem:

  • Recuperação de nutrientes essenciais, como o fósforo, de correntes de esgoto para uso como fertilizantes agrícolas.
  • O potencial de recuperação de biopolímeros como os poli-hidroxialcanoatos (PHAs) e polifenóis das águas residuais das usinas de azeite.
  • As águas residuais de soro de queijo (CWW) incluem fluxos de resíduos incluindo soro de leite e água de lavagem e podem ser tratadas usando vários processos para produzir uma gama de produtos úteis na fabricação de alimentos e produtos farmacêuticos, como proteínas de soro, peptídeos, lactose e glicose. e outros produtos químicos úteis.
  • A recuperação de produtos de levedura usados ​​de vários processos para uso na produção de alimentos, como estabilização e tamponamento de pH. O processamento de frutas é outro setor ideal para capitalizar o valor potencial de alguns de seus produtos residuais. Os resíduos de casca de citros respondem por até a metade do volume total de frutas cítricas processadas globalmente e contém até 80 por cento de água. É uma fonte potencial de muitos produtos úteis, incluindo fibra dietética, antioxidantes, corantes e aromas alimentares, e contém uma ampla variedade de compostos, incluindo celulose, pectina, açúcares, hemiceluloses, flavonóides e óleos essenciais como D-limoneno.

HRS unicus series / Fluxos de Resíduos Líquidos

â € <Movendo-se para zero descarga líquida

A descarga zero de líquidos (ZLD) é uma técnica pela qual as correntes de resíduos líquidos são eliminadas. Em vez de serem descartadas no final do ciclo de tratamento, qualquer efluente é purificado e reciclado, enquanto outros resíduos, que freqüentemente incluem o tipo de subprodutos valiosos mencionados acima, são extraídos.

Vários processos são empregados em ZLD, incluindo biorreatores de membrana, osmose reversa, eletrólise, filtração e muito mais. No entanto, a evaporação é também um processo chave, tanto para concentrar os resíduos suficientemente para permitir a sua extração econômica ou remoção física, e como parte do processo de purificação da água.

No entanto, as misturas sólido-líquido são complexas e é importante que o primeiro estágio de qualquer projeto potencial inclua um estudo de pesquisa para avaliar a natureza do (s) fluxo (s) de resíduos e os níveis de saturação requeridos. Em experimentos de laboratório, o HRS avalia as concentrações máximas que podem ser alcançadas para diferentes regimes de temperatura. Isso determina o tipo de equipamento que projetamos.

Por exemplo, a altas temperaturas, mais sais podem ser dissolvidos, em comparação com baixas temperaturas.

A importância da evaporação

Os HRS Heat Exchangers têm estado envolvidos em projectos de ZLD na Europa utilizando sistemas de evaporação, incluindo a recuperação de sulfatos de potássio e de sódio a partir de fluxos de resíduos de salmoura orgânicos. Um processo típico do HRS pode consistir em três etapas da seguinte maneira:

  1. Evaporação / concentração (usando um ou mais evaporadores dependendo dos materiais envolvidos e o nível de concentração requerido) para níveis acima do ponto de saturação em alta [temperatura.
  2. Resfriamento do produto para provocar a formação de cristais de sal.
  3. Cristalização adicional em tanques especialmente projetados e separação dos cristais que são formados para permitir que eles sejam processados ​​para uso. No terceiro passo, uma camada sobrenadante de solução concentrada permanece após a separação dos cristais. Esta solução é devolvida ao segundo evaporador para se concentrar novamente acima do seu ponto de saturação.

Escolha correta do trocador de calor para recuperação de produtos

Ambas as etapas de evaporação e resfriamento resultam em um alto grau de incrustação de material no interior do equipamento, de modo que os trocadores de calor de superfície raspada HRS Unicus são usados ​​para manter a eficiência térmica e remover as incrustações à medida que ocorrem. Juntamente com os resfriadores HRS R Series e os tanques de cristalização personalizados, o resultado é um processo eficiente que pode funcionar continuamente sem exigir tempo de inatividade programado.

No exemplo acima, dois evaporadores são usados ​​para concentrar e remover a água pura da solução, que pode ser usada em outro lugar. Os resfriadores e cristalizadores produzem cristais sólidos, e a solução restante retorna ao processo de evaporação. Nenhum resíduo líquido permanece após o processo, de modo que, além de recuperar sais valiosos, os custos de gerenciamento de resíduos também são reduzidos.

Informador de Indústria de Processos

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