5. SONUÇ VE ÖNERİLER
5.1 Araştırma sorgulamaya dayalı öğretimin yoğunluk kavramı ile ilgil
fluidos aquosos são inevitavelmente mais complexos do que aqueles empregados para os óleos integrais e segue os seguintes estágios:
• Quebra da emulsão, • Separação do óleo,
• Tratamento da fase aquosa,
De acordo com VDI, 1987 b; Knobloch 1979; Möller, 1985; Spei e Wehle 1987; Sedelies et al. 1989; Burke 1991 apud Howes, Tönshoff e Heuer (1991), muitos métodos são usados para quebrar as emulsões e separar a água do óleo, tais como: métodos mecânicos, físico-químico, térmico e biológico, sendo que, em muitos casos, é comum a prática combinada de vários desses métodos, sendo que, no caso dos fluidos de corte sintéticos, isto é, das soluções verdadeiras, pela característica intrínseca de rejeitarem óleo contaminante, o estágio de quebra dos sistemas usados para o descarte das emulsões.
5.6.5.2.1 Métodos mecânicos
Runge e Duarte (1990), Howes, Tönshoff e Heuer (1991), citam a ultrafiltração como alternativa de processo físico para separação das fases aquosas e oleosas dos fluidos de corte emulsificáveis, uma vez que o princípio de funcionamento das membranas de ultrafiltração se baseia nos diferentes tamanhos moleculares do óleo e da água.
De acordo com Burke (1991), as técnicas de separação de fluidos de corte por membranas filtrantes enquadram-se em três categorias:
• Microfiltração para partículas de 10-1a 8,0 micra • Ultrafiltração para partículas de 10-3 a 10-1 micra • Osmose Reversa para partículas de 10-4 a 10-3 micra
Sendo que, na microfiltração a membrana não é suficientemente fechada para promover a adequada separação, especialmente no caso dos fluidos semi-sintéticos e sintéticos e, no outro extremo, as membranas de osmose reversa são facilmente obstruídas por moléculas orgânicas, especialmente as de óleo.
Assim, de acordo com Burke (1991), as membranas de ultrafiltração são as mais adequadas e que oferecem a melhor desempenho de separação e vida útil de membrana, sendo que, o tratamento do resíduo por ultrafiltração é um processo que ocorre a baixa pressão, utilizando um tanque, bomba, pré-filtro e a membrana de ultrafiltração, interconectados por um sistema de tubulação.
Entretanto, segundo Howes, Tönshoff e Heuer (1991), Burke (1991), a ultrafiltração apresenta limitações técnicas e econômicas relevantes e que precisam ser analisadas, tais como: grandes quantidades de óleo livre ou alta concentração de sólidos poderá causar obstrução irreversível dos microporos da membrana e também solventes do tipo que atacam materiais plásticos poderão destruir as
membranas; a temperatura do fluido não poderá exceder a 40°C e as mesmas deverão ser mantidas limpas quando fora de uso ou poderá ocorrer crescimento de bactérias que provocarão um entupimento irreversível, além disso, certos compostos orgânicos dissolvidos e de baixo peso molecular poderão passar através da membrana e representar significativos problemas de poluição.
Hilal et al. (2004), propõem um sistema no qual as membranas de ultrafiltração são instaladas como um estágio de pré-tratamento seguido de uma membrana de nanofiltração que confere ao permeado um polimento tal que remove a turbidez e baixa a COD, permitindo o reuso do permeado resultante para elaboração de uma nova partida de fluido de corte, reduzindo a quantidade de água consumida e de resíduo a ser descartado.
5.6.5.2.2 Métodos químicos e físico-químicos
De acordo com Burke (1991), a maior parte dos resíduos de fluidos de corte é mais tratada por meio de algum processo químico do que por quaisquer outras formas de tratamento combinado, isto ocorre devido à adaptabilidade do processo tanto aos grandes volumes quanto a pequenas quantidades de resíduos; sendo que os processos químicos podem ser separados em duas categorias básicas, quais sejam: a separação por meio de adição de ácidos e sais inorgânicos e o método que utiliza polímeros.
Segundo Runge e Duarte (1990), nos processos químicos adicionam-se ácidos para quebrar as emulsões pela degradação dos emulgadores, sendo que, a reação química pode ser reforçada pela adição de sais metálicos e o óleo demulgado é retirado da superfície do fluido, no reservatório de tratamento de emulsão.
Conforme Burke (1991), no processo químico que utiliza polímeros o conceito básico é similar ao método químico convencional, isto é, adiciona-se alta carga de cátions para fins de desestabilização das cargas aniônicas, sendo que, a principal diferença é que os polímeros baseiam-se em compostos orgânicos com altas cargas que poderão ser catiônicas, aniônicas ou não-iônicas, o que dá flexibilidade e possibilita a escolha do produto polimérico de acordo com a carga residual a ser tratada. Além disso, segundo Koch e Weidel 1988; Wehle, 1988 apud Howes, Tönshoff e Heuer (1991), não há aumento da presença de sais na água residual e a quantidade de borra oleosa formada é menor do que a do método tradicional,
entretanto, segundo Burke (1991), os polímeros são caros o que poderá resultar em elevação dos custos do tratamento dos resíduos.
Segundo Runge e Duarte (1990), nos processos físico-químicos, a reação química é auxiliada pelo aquecimento da emulsão, que, uma vez pré-quebrada, é separada em óleo e água em coluna de separação ou separadores, sendo que, a água separada é neutralizada e os sais usados para a quebra precipitam-se em forma de hidróxidos metálicos que, por sua vez, adsorvem o óleo remanescente na água.
5.6.5.2.3 Métodos térmicos
Segundo Runge e Duarte (1990), a quebra térmica é um processo físico que dispensa produtos químicos e na qual a água é retirada da emulsão por meio de evaporação seguida de condensação e de um segundo estágio de evaporação, enquanto o óleo permanece como resíduo uma vez que seu ponto de ebulição é mais elevado.
Conforme Evans, 1990; Möller, 1985 apud Howes, Tönshoff e Heuer (1991), Runge e Duarte (1990), as vantagens desse processo é que não há produção de borras e a pureza da água separada.
De acordo com Burke (1991), o método da evaporação é considerado apropriado para pequenos volumes de resíduo e apresenta como vantagens resultados consistentes para uma ampla variedade de fluidos e também o fato de ser um processo simples e de fácil entendimento e manutenção; entretanto, apresenta algumas desvantagens tais como: apresenta alto consumo de energia consumida por litro evaporado, requer muito espaço por volume diário de fluido tratado e os vapores podem ser corrosivos e liberar maus odores, especialmente se fluidos sulfurizados passam pelo evaporador.
5.6.5.2.4 Métodos biológicos
De acordo com Möller, 1985 apud Queiroz (2001), a principal limitação da utilização de métodos biológicos como alternativa de tratamento de fluidos de corte é a quantidade de biocidas encontradas nesses fluidos, uma vez que, o princípio básico do seu funcionamento é o desenvolvimento de microorganismos que eliminem os resíduos indesejáveis.