Study of solar distillation feasibility for treating of oilfield produced water. Doctoral Thesis / Estudo da viabilidade da destilação solar para polimento de águas produzidas de petróleo

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

Esse trabalho visa estudar a viabilidade da Destilação Solar no polimento de efluentes oleosos: água produzida, de forma a possibilitar o seu reuso na irrigação de culturas oleaginosas ou forrageiras ou ainda na geração de vapor, bem como estudar os fenômenos de transporte envolvidos. A metodologia para desenvolvimento do projeto consistiu em caracterizar o efluente a ser tratado e realizar análises físico-químicas no destilado, construir os equipamentos de destilação, operação concomitante dos dois destiladores e realização de tratamento dos dados e avaliação econômica. A metodologia utilizada para todos os parâmetros é a preconizada no APHA (1998) e a amostragem do tipo composta. A alimentação dos equipamentos de destilação foi realizada com efluente tratado oriundo da UTPF de Guamaré. A temperatura foi monitorada ao longo dos destiladores e durante o tempo em que os mesmos estiveram em operação. A alimentação dos destiladores ocorria, via de regra, por sifonamento. Os destiladores foram operados por um período 17 meses, entre julho de 2007 e fevereiro de 2009, nos quais foram realizados 40 experimentos. Os dados de radiação e temperatura ambiente foram adquiridos através do site do INPE e as temperaturas dentro dos destiladores através de registradores do tipo DATALOGGER da Novus. As taxas de condensação (mL/min) foram determinadas através da medição do escoamento em proveta graduada de 10 mL e cronômetro. Foram utilizados dois destiladores solares simples efeito do tipo passivo com diferentes ângulos de inclinação na cobertura: 20 e 45 . Os resultados obtidos nesse trabalho bem como as discussões pertinentes estão subdivididos em seis tópicos: caracterização da amostra e qualidade do destilado; construção dos destiladores; operação (dados obtidos, perfil de temperatura); aspectos climáticos; tratamento dos dados e análise econômica. Diante dos resultados obtidos pode se inferir que: a perda energética pela adoção da cuba de vidro não foi significativa, entretanto, dificulta a logística de manutenção dos equipamentos em larga escala; por outro lado, o revestimento da cuba com vidro protegeria a base do equipamento da deterioração; os dois equipamentos demonstraram desempenho semelhante, logo não se justifica o uso do equipamento de 45 . Com respeito ao estudo climatológico verificou-se que a Cidade do Natal apresenta radiações médias mensais variando entre 350 e 600 W/m2, aproximadamente e velocidade dos ventos média de 5 m/s. Os teores de umidade médios ficam em torno dos 70 % e a pluviosidade é bem pequena. O regime do sistema é transiente e embora tenha sido dado tratamento de sistema estacionário verifica-se que o modelo representa adequadamente o sistema do destilador de 20. A qualidade do destilado com respeito aos parâmetros avaliados nesse estudo é compatível com a Classe 3 de águas do CONAMA (Resolução 357). Logo se pode concluir que a destilação solar tem viabilidade para polimento de águas produzidas quando considerados os aspectos técnicos e ambientais, embora não seja viável economicamente

ASSUNTO(S)

solar energy Água produzida engenharia quimica destilação solar produced water transport phenomena energia solar fenômenos de transporte solar distillation

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