Dow Portugal – Estarreja

SI I&DT – Projetos de I&D Individuais

BRINE - Estudo de Purificação e
Reciclagem de Salmoura

1. Sumário
Muitas indústrias químicas no seu processo de fabrico produzem correntes de salmoura altamente concentradas e
contaminadas com impurezas orgânicas e inorgânicas, típicas do seu processo de fabrico. Estas correntes, também
designadas por vezes como “brine”, podem conter uma carga orgânica variada associada aos produtos quimicosorgânicos do processo,tais como metanol, formatos, derivados amínicos do benzeno etc, e uma carga inorgânica
constituida essencialmente por iões mono or multivalentes existentes na natureza tais como sulfatos, carbonatos,ferro, sílica, etc. Este tipo de salmoura residuaria é por norma extremamente difícil de tratar devido ao tipo decontaminantes que apresenta e devido à elevada pressão osmótico, imposta pela elevada salinidade em
microorganismos, que dificulta os tratamentos biológicos. No entanto, a purificação desta corrente para níveis dequalidade que ultrapassem os limites requeridos por outras tecnologias associadas, pode ser reusada ou convertidaem produtos de valor acrescentado, por exemplo soda cáustica e cloro, contribuindo assim para o desenvolvimento e
melhoramento competitivo das referidas indústrias.
A Dow Portugal é um exemplo de uma dessas indústrias químicas que no seu processo de fabrico liberta uma correntede salmoura para o seu sistema de águas residuais, a serem tratadas numa unidade de tratamento biológico externo(SIMRIA), antes de ser enviada para o mar. Diversas tecnologias foram testadas com o objectivo de a purificar ereciclar. No entanto, essas tecnologias apresentam algumas limitações associadas quer com baixos níveis derecuperação, quer com elevados custos de instalação e operação associados difucltando a sua integração na áreaindustrial onde é produzida. Nestas condições, este estudo propõe-se a desenvolver novos processos de purificaçãoe recuperação desta corrente, capazes de obter uma pureza final melhor que a exigida pelas indústrias circundantes
e de forma competitiva esperando-se desta forma que possam contribuir para: a sua reciclagem para produtos
químicos de valor acrescentado; redução de consumo de água das indústrias associadas; redução equivalente dovolume de águas residuais enviado para o tratamento biológico e para o mar; redução da quantidade de sal extraída
da natureza; redução de custos e emissões de CO2 associados com transporte de sal; melhoria das condições desegurança pela redução significante do número de camiões de transporte de sal.

Dow Portugal – Estarreja

2. Orçamento e localizaçãoInvestimento: Euros 434.545,30
Despesa elegível: Euros 384.539,30
Apoio financeiro da União Europeia (FEDER): Euro 169.224,60
O projeto BRINE está a ser desenvolvido em Estarreja, NUT II Centro, nas instalações da Dow Portugal.

3. Equipa Projecto
Para o desenvolvimento do projeto de I&DT, a Dow Portugal reuniu uma equipa multidisciplinar, com elevada
experiência profissional, know-how técnico, e adequadamente dimensionada para garantir o escrupuloso
cumprimento do plano do projeto, composta por oito colaboradores da empresa. De acordo com os perfis definidos,a mesma é composta pelos seguintes técnicos:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Project Leader: Eng.º Arménio Costa
Tech Center: Eng.º Arménio Costa
Pilot Plant Operator: Eng.ª Sandra Silva
Manufacturing Representant: Eng.ª Sandra Silva
TICA Leader: Eng.ª Vânia Martins
Process Automation: Eng.º Cesar Cruz, Eng.ª Catarina Varino e Eng.ª Maria Machado
Lab Analist: Técnico Carlos Ferreira
Process Engineer: Eng.º Victor Rodrigues

4. “State of the art” da implementação do projecto desde o seu início
Com o objectivo de avaliar as melhores técnicas de purificação e saturação em cloreto de sódio da corrente desalmoura, por forma a recuperá-la para o processo de fabrico e reduzir a quantidade de emissões para o exterior aprimeira fase deste projecto inicia-se com a caracterização da corrente de salmoura relativamente à sua composiçãoinorgânica e essencialmente orgânica. A análise das impurezas inorgânicas e orgânicas efectua-se recorrendo a
métodos normalizados e alguns especificos das impurezas em causa. Ainda durante esta primeira fase, após acaracterização química e definição da purificação requerida, efectua-se um estudo das tecnologias, simples ou
combinadas que demonstrem algum potencial de sucesso no estudo em causa. Entre outras são analisadas aNanofiltração para remoção de iões multivalentes e compostos orgânicos, a electro-oxidação do metanol, apervaporação para remoção de compostos orgânicos leves e a evaporação sob vácuo para a cristalização do cloretode sódio. Depois de identificada a tecnologia mais promissora, procede-se à elaboração de um Plano Experimental(DOE) para avaliação da sua eficiência de purificação quando sujeita a intervalos de condições operatórias,nomeadamente, temperatura, velocidade superficial, pressão e alcalinidade (pH). Com base nos resultados
experimentais obtidos a nível laboratorial, é avaliado o grau de purificação atingido e ambos comparados com asespecificações de qualidade exigidas por algumas das indústrias circundantes. São então seleccionados os melhores
parâmetros que garantam a mais alta purificação atingida.
Após este trabalho experimental, na segunda fase deste estudo, é projectada e construída uma unidade piloto ondesão efectuados vários ensaios em contínuo, com o objectivo de optimizar o processo de purificação e compilar toda a
informação sobre a melhor configuração técnica de equipamentos, disciplinas de controlo automático e operacional,susceptíveis de serem desenvolvidas em escala para a corrente de salmoura industrial.

Dow Portugal – EstarrejaFinalmente, é construido um Modelo Aspen basedo nas melhores condições e resultados da unidade piloto paramodelar o processo industrial e inferir todos os resultados necessários para especificar, projectar e avaliar
económicamente uma unidade industrial - “Unidade de Purificação e Recuperação de Salmoura”. Como objectivoúltimo deste estudo, esta unidade permitirá desviar a corrente purificada do sistema de águas residuais, ETAR externa
da SIMRIA e do mar (Atlântico), para os processos de fabrico das empresas localizadas no complexo industrial deEstarreja a fim de ser recuparada e tansformada em produtos de valor acresecentado, para além dos outros beneficos
acima indicados.

9. Últimas actividades e resultados do projecto
Os resultados alcançados apresentam-se bastante promissores, sendo que os níveis de pureza admissíveis eesperados de purificação da salmoura já foram atingidos por um dos vinte e cinco testes desenhados para esse efeito.
Requere-se apenas um teste final para alguns ajustes nas condições processuais de funcionamento da unidade piloto
que demonstrem a sua sustentabilidade operacional e uma análise detalhada do tipo de compostos residuários na
salmoura purificada.

10.

Planeamento futuro

Numa fase terminal, os próximos passos deste projecto irão envolver a verificação em continuo da simulação Aspen
definida e baseada nas melhores condições e resultados da unidade piloto a fim de modelar o processo industrial einferir todos os resultados necessários para especificar, projectar e avaliar económicamente uma Unidade Industrial- “Unidade de Purificação e Recuperação de Salmoura”. Após obtidas todas as conclusões relativas à pureza dasalmoura tratada será efectuada uma análise da sua integração, como matéria-prima, em processos subsequentes,
demonstrando com esta tarefa o reciclo deste desperdício para produtos de valor acrescentado e a respetiva reduçãode caudal nos meios aquáticos circundantes ao complexo químico. Posteriormente, este projecto será alvo dedivulgação de resultados, nomeadamente com outras empresas do grupo DOW e com as empresas localizadas nocomplexo industrial de Estarreja.

Form No. 903-264-11