Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/2547
Título: Caracterização de águas do processo e optimização dos consumos de água nos vários circuitos da Petibol, S.A. – Embalagens de Plástico
Autor: Silva, Márcia Patrícia Cardoso da
Orientador: Morais, Leonilde Cristina de Pinho
Venâncio, João
Data de Defesa: 2010
Editora: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
Resumo: A empresa Petibol, S.A. – Embalagens de plástico centra-se na produção de embalagens de plástico a partir da matéria-prima Poliestireno Expandido (EPS) e Polipropileno Expandido (EPP). A empresa possui uma preocupação ao nível da qualidade da água e do aproveitamento energético, tendo desta forma surgido a realização do estudo na unidade industrial, com o objectivo de anular e/ou diminuir as possíveis lacunas existentes na unidade industrial. Numa primeira etapa foi realizada uma caracterização global à qualidade da água e à empresa, actualizando-se os esquemas já existentes, contabilizando-se os custos actuais relativamente aos processos no circuito da água (arrefecimento, aquecimento e pressurização), e por fim, efectuou-se um levantamento in loco do circuito de água, relativamente à pressão, temperatura e caudal. Numa fase posterior, foram propostos equipamentos e processos, tendo em vista a colmatação dos problemas identificados, realizando-se um subsequente estudo relativamente aos custos inerentes a esses novos processos. A caracterização à água foi avaliada em diferentes pontos do circuito industrial, tendo-se determinado na Sala de Bombagem que o filtro de areia não possuía as dimensões mais apropriadas, existindo também um problema a nível mecânico associado ao processo de contra-lavagem. Tais factos podem ser a causa da ocorrência de um aumento do teor de sólidos após a passagem na camada filtrante. Relativamente ao amaciador, este deveria amaciar de forma completa a água para alimentação à caldeira, embora se tenha registado à saída do amaciador uma dureza de 21,3 mg/L, denunciando problemas na troca iónica. No que toca à água de alimentação à caldeira, verifica-se a existência de parâmetros que não se encontram de acordo com os critérios enunciados para uma óptima qualidade, sendo eles o pH (10,14), condutividade (363 μS/cm), teor de ferro (1,21 mg/L) e a dureza (16 mg/L). De salientar que somente o teor de cobre, que se encontra em quantidades vestigiais, apresenta-se de acordo com os valores impostos. No que respeita à água da caldeira, esta apresenta parâmetros incompatíveis com os recomendados, sendo eles a condutividade (7350 μS/cm), teor de sólidos dissolvidos (5248 mg/L) e alcalinidade total (780 mg/L). De referir que o valor de pH (11,8) não se encontra de acordo com a aplicação do tratamento “fosfato-pH coordenado”. Em relação aos parâmetros com valores que se encontram dentro dos limites, estes correspondem à dureza (0 mg/L), ao teor de fosfatos (45 mg/L) e teor de sílica (0 mg/L). A água do circuito de arrefecimento foi sujeita a uma análise microbiológica, que corroborou a presença de um biofilme. Um dos problemas enunciados pela empresa, prendia-se com a impossibilidade de descarga, no colector municipal, dos condensados dos compressores, visto apresentarem uma quantidade de óleo de cerca de 43,3 mg/L, equivalente a quatro vezes o valor limite de emissão, de acordo com a legislação municipal. Por fim, o efluente de descarga industrial apresenta um valor de pH (10,3) acima do intervalo permitido por lei (6,0 – 9,0), sendo que a corrente que mais contribui para este acréscimo de pH corresponde à corrente proveniente da água de purga, visto esta apresentar um valor de pH de 12,22. De maneira a contornar os parâmetros enunciados, é proposto a substituição do filtro de areia da Sala de Bombagem, assim como a inserção de um conjunto de medidas de remoção de ferro e desinfecção, sendo a conjugação de arejamento, coagulação, filtração e desinfecção, por parte do hipoclorito, a proposta apresentada. Aos condensados dos compressores é apresentado um sistema de separação, que possibilita a remoção do óleo da água, e uma consequente descarga da mesma. Actualmente, não existe qualquer filtro de areia no circuito de arrefecimento da água, sendo proposto assim esse equipamento, de forma a minorar o desenvolvimento da população microbiana, bem como a permitir uma maior eficiência na transferência de calor na torre de arrefecimento. Relativamente à descarga industrial, é recomendável a colocação de um sistema de regularização automática de pH. A inserção de uma válvula de três vias permite um aproveitamento energético e de água, a partir da confluência da água oriunda dos furos com a água do tanque de água fria, sendo posteriormente alimentada à central de vácuo. No estudo da recuperação energética, um outro equipamento avaliado correspondeu à serpentina, no entanto, verificou-se que a poupança no consumo de gás natural era de apenas 0,005%, o que não se mostrou uma proposta viável. O orçamento de todos os equipamentos é de 11.720,76 €, possibilitando não só um melhor funcionamento industrial, como um menor impacto a nível ambiental. Os custos futuros de funcionamento aumentam em 3,36%, tendo a pressurização um aumento do seu custo em 3,4% em relação ao custo actual, verificando-se um custo anual de 10.781,21€, em relação aos processos de arejamento, coagulação e desinfecção.
The company Petibol, S.A. – Plastic packaging focuses on the production of plastic packaging from the natural resource Expandable Polystyrene (EPS) and Expandable Polypropylene (EPP). The company has a concern in the quality of water and energy improving, arriving this way to the realization of a study in the industry unit, with the purpose of cancel and/or decrease possible flaws in the industry unit. In a first step was made a global characterization of water quality and in the company, updating the existing schemes, accounting the current costs relatively to processes in the water circuit (cooling, heating and pressurization), and finally, survey had been made in loco in the water circuit, relatively to pressure, temperature and flow. In a later stage, have been proposed equipment and processes, to fill in the identified problems, carrying out a further study about cost inherent in those new processes. The characterization of the water was evaluated at different points in the circuit industry, was determinate in the Pumping Room that the sand filter didn’t have the most appropriate dimensions, there also exists a problem with mechanical process associated with the backwash. Such facts could be the cause of the occurrence of an increase in the solids after passing in the filter layer. For the softener, this should soften completely the feed water to the boiler, although had come out in the softener an hardness of 21,3 mg/L, exposing problems in ion exchange. Regarding the feed water to the boiler, there exist parameters that aren’t in accordance with criteria for optimum quality being the pH (10,14), the conductivity (363 μS/cm), the content of iron (1,21 mg/L) and the hardness (16 mg/L). To mark that only the content of copper, which is found in a few amount, is in accordance with the prescribed values. Regarding to boiler water, it has incompatible parameters with the recommended values, and they are the conductivity (7350 μS/cm), the content of dissolved solids (5248 mg/L) and total alkalinity (780 mg/L). Note that the value of pH (11,8) is not according with the application of “coordinated phosphate/pH” program. In case of parameters of values that are within the limits, these correspond to hardness (0 mg/L), the content of phosphate (45 mg/L) and the content of silica (0 mg/L). The water cooling circuit was subjected to a microbiological analysis, confirming the presence of a biofilm. One of the problems listed by the company, had to do with the impossibility to discharge, in the municipal collector, of compressor condensate, which has a quantity of oil of about 43,3 mg/L, equivalent to four times the discharge limit has a pH value (10,3) above the range allowed by law (6,0 – 9,0), being that the current that contributes most to this increase in pH corresponds to the current from drain water, once it have pH value of 12,22. In order to circumvent the parameters mentioned, it is proposed to replace of the sand filter in Pumping Room, as well as the inclusion of a set of measures of iron removal and disinfection, being combination of aeration, coagulation, filtration and disinfection, for part of the chlorine, the proposal submitted. To the compressor condensate is shown a splitting system that allows removal oil from the water. Currently, doesn’t exists any sand filter in the cooling circuit of water, so we it had been propose this equipment, in order to reduce the development of microbial population, also to allow more efficient heat transfer in the cooling tower. For the industrial discharge, it’s recommended placing a system of automatic adjustment of pH. The inclusion of a three way valve allows water and energy improving, from the confluence of water coming from the borehole with water tank of cold water and then fed into the central vacuum. In the study of energy recovery, another equipment evaluated respect corresponds to the coil, however, it there was a saving in natural gas consumption of only 0,005%, doesn’t presenting it self as a viable proposition. The budget for all equipment is 11.720,76 €, allowing not only a better functioning industrial, but also a smaller impact on environment. The future costs of operation increase in 3,66%, and the pressurization increases the cost at 3,4% over the current cost, and there is an annual cost of 10.781,21 €, in relation to the processes of aeration, coagulation and disinfection.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/2547
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Química

Ficheiros deste registo:
Ficheiro Descrição TamanhoFormato 
DM_MarciaSilva_2010_MEQ.pdf3,6 MBAdobe PDFVer/Abrir


FacebookTwitterDeliciousLinkedInDiggGoogle BookmarksMySpace
Formato BibTex MendeleyEndnote Degois 

Todos os registos no repositório estão protegidos por leis de copyright, com todos os direitos reservados.