O consumo de aço está crescendo em todos os setores, e o uso da água está crescendo junto com ela.
Enquanto o uso de água na indústria é alto, o consumo real é baixo, o que torna o tratamento para reúso viável.
A indústria siderúrgica é frequentemente considerada uma das principais forças impulsionadoras do progresso econômico e tecnológico de uma nação. Historicamente, o enorme crescimento foi alavancado pela globalização e industrialização. Em 2015, a produção global de aço bruto pesou 89,6 milhões de toneladas métricas. O consumo de aço está crescendo em todos os setores, e o uso da água está crescendo junto com ele. Por exemplo, a produção de uma tonelada métrica de aço na Índia requer 60 m³ de água.
Infelizmente, a produção de aço também está associada à contaminação em grande escala. A água é usada par processos, resfriamento, descalcificação e limpeza de poeira. Mas na realidade muito pouca água é consumida, a maior parte é reutilizada ou descartada. A água doce é geralmente usada para processos e resfriamento, enquanto a água do mar é geralmente usada em sistemas de resfriamento de ciclo único após o pré-tratamento.
Ciclo de Produção de Aço
O aço é produzido a partir de matérias-primas em um ciclo integrado, ou com sucata fundida em forno a arco elétrico (EAF, por sua sigla em inglês). O consumo médio de água das plantas integradas é de 28,6 m3 por tonelada de aço, com descarte médio de 25,3 m³/t. Para as plantas de EAF, a ingestão média é de 28,1 m³/t, com descarte médio de 26,5 m³/t. O consumo total de água por tonelada métrica, portanto, é baixo, entre 1,6 – 3,3 m³. A perda de água provém principalmente da evaporação e 90% da água é descartada após o resfriamento e o tratamento. Então é comumente utilizado por outros serviços.
As plantas integradas de aço contêm várias seções e plantas menores. Uma planta integrada poderia ter uma área de gestão de matérias-primas, uma planta de sinterização, uma planta de fornos de coque, um alto-forno, uma oficina de fundição de aço (SMS, por sua sigla em inglês), uma planta de oxigênio, laminadores e moinhos comerciais. No total, as diferentes seções e plantas componentes podem cobrir vários km2.
Remediação de Água
Muitas siderúrgicas precisam urgentemente de uma tecnologia atualizada de tratamento de água. Os modos de tratamento herdados não podem remediar completamente a água para recuperação, mas técnicas mais recentes, como a separação por membranas são muito promissoras.
As correntes residuais típicas da indústria siderúrgica contêm compostos perigosos, como compostos orgânicos complexos de benzeno tolueno xileno (BTX) e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), cianeto, amônia, tiocianato, fenóis e cresóis. Estes compostos apresentam desafios para o tratamento.
As etapas de tratamento podem incluir muitas tecnologias diferentes. A separação física, que pode incluir a sedimentação por gravidade, peneiramento e remoção de óleo, é comumente usada nas etapas primárias, mas a tecnologia de membrana é agora também uma boa alternativa à separação tradicional. A coagulação-floculação é comumente usada. Em seguida, processos de oxidação avançada (APO) são amplamente utilizados para desinfecção e redução dos sólidos totais dissolvidos (TDS). Estes incluem fotólise ultravioleta, oxidação com peróxido de hidrogênio, foto-Fenton oxidação, oxidação eletroquímica e ozonização.
Às vezes, os processos de oxidação avançada podem ser usados para eliminar compostos tóxicos, como os PAHs. No entanto, para a remoção de alguns contaminantes como o cianeto, também é usada a adsorção específica de fenol.
Também é bastante comum que plantas siderúrgicas incluam uma etapa de lodo ativado tradicional no tratamento terciário para reduzir a carga do material orgânico.
Recuperação de Água
A recuperação da água no setor siderúrgico envolve o resfriamento e a água de dessalinização para controlar a concentração de sal nos sistemas de circulação e a diminuição do consumo e de descarte de água doce, melhorando a qualidade e a vida útil do equipamento. A combinação de métodos de tratamento como separação por membranas, tratamentos químicos, osmose reversa, e ultrafiltração podem produzir um alto nível de remoção de contaminantes e fornecer efluentes reutilizáveis que são mais compatíveis com o equipamento, são amigáveis ao meio ambiente e economicamente mais viáveis do que a água não tratada no meio ambiente.
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