Tratamento de água versus evaporação de água: vantagens e desvantagens

A água que usamos em nossas casas é proveniente de diversas fontes, incluindo águas superficiais (lagos, rios e córregos), águas subterrâneas (aquíferos) e suprimentos municipais de água. Dependendo da fonte, a água pode estar contaminada com uma variedade de impurezas, incluindo bactérias, vírus, metais pesados, produtos químicos e minerais dissolvidos.

Setores como mineração, energia e eletricidade, têxtil, petróleo, gás e petroquímico precisam de tratamento de águas residuais para suas operações. Eles usam água em grandes volumes para várias finalidades, como resfriamento, alimentação de caldeiras, requisitos de processo etc. As águas residuais geradas em suas operações contêm uma variedade de impurezas, incluindo minerais dissolvidos, sólidos em suspensão, óleo e graxa, metais pesados e produtos químicos.

A evaporação da água é um processo em que a água é convertida de seu estado líquido para vapor de água. Isso pode ocorrer por meio de processos naturais ou artificiais, por meio de tecnologias como evaporadores de água. O tratamento da água, por outro lado, é o processo de tornar a água adequada para uso. Isso pode envolver filtragem, purificação e/ou desinfecção.

Tratamento de água

O tratamento da água envolve a remoção de constituintes nocivos e sua segurança para o consumo humano. O tratamento da água é importante tanto para a água potável quanto para as águas residuais. O objetivo do tratamento de águas residuais é produzir água limpa que possa ser liberada de volta ao meio ambiente com segurança. Para liberar a água de volta ao meio ambiente, ela deve atender a determinados padrões de qualidade da água. Cada estado ou nação tem diretrizes para ajudar a reduzir os riscos à saúde pública e ao meio ambiente.

O tratamento de águas residuais é uma ótima solução ambiental para salinaágua salgada, ácida, cáustica ou afetada por minas. O tratamento de água pode assumir muitas formas diferentes, dependendo do tipo de água que está sendo tratada e do resultado desejado.

Tanto a evaporação quanto o tratamento da água são importantes por diferentes motivos. A evaporação da água é importante para remover a água de superfícies ou áreas onde ela não é desejada. Por outro lado, o tratamento da água quase sempre é feito para torná-la segura para consumo humano ou dispersão no meio ambiente. O tratamento da água pode ser feito por meio de vários métodos, incluindo filtração, osmose reversa, purificação por ultravioleta e destilação.

Filtragem de água

A filtragem é um processo que remove partículas da água, passando-a por um filtro. Há muitos tipos de filtros, como filtros de carvão ativado, filtros de cartucho e filtros de areia.

Tratamento por osmose reversa

A osmose reversa é um processo que remove substâncias dissolvidas da água, passando-a por uma membrana semipermeável.

Purificação de água por ultravioleta

A purificação ultravioleta é um processo que usa luz ultravioleta para matar bactérias e outros micro-organismos na água.

Destilação de água

A destilação é um processo que remove substâncias dissolvidas da água por meio da evaporação.

Tratamento de águas residuais - Vantagens e desvantagens

Há muitas vantagens no tratamento de águas residuais, tais como:

• Remoção de contaminantes nocivos da água que poderiam causar sérios problemas de saúde com taxas de reação rápidas
• As reações químicas não produzem excesso de lodo ou carbono gasto
• Certifique-se de que a água seja segura para beber e também remova qualquer sabor ou cheiro desagradável.
• Tornando a água adequada para diferentes fins, como irrigação, indústria e uso doméstico.
• Remove pelo menos 98% de contaminantes orgânicos

No entanto, há também algumas desvantagens do tratamento de água, tais como:

• Requer uma quantidade significativa de energia elétrica
• Longo tempo de implementação dessa solução, normalmente em torno de 3 a 4 meses
• Manutenção constante, com necessidade de limpeza e substituição de peças
• Custos - O tratamento de águas residuais pode ser caro, com custos de OPEX de $2 por m3 de água tratada
• São necessários produtos químicos para tratar as águas residuais, sendo que produtos químicos como o cloro estão associados ao câncer
• Incapaz de gerenciar as mudanças na entrada da qualidade da água
• O processo químico de tratamento de água deve ter como alvo contaminantes específicos
• Grandes quantidades de peróxido e produtos químicos são usadas no tratamento de águas residuais
• O processo remove apenas o material orgânico

Evaporação da água

A evaporação da água é um processo natural em que a água é convertida de líquido em vapor. Isso pode ocorrer por meio de processos naturais ou feitos pelo homem. Um exemplo de um processo feito pelo homem é a dessalinização da água, em que o sal e outros minerais são removidos da água do mar para torná-la potável.

A evaporação natural da água ocorre quando a água é aquecida pelo sol ou pelo vento, fazendo com que ela mude de estado líquido para vapor. Esse processo é responsável pela formação de nuvens, bem como pela precipitação, como chuva e neve.

A evaporação mecânica da água é outro processo que pode ser usado para remover a água de superfícies, represas e instalações de armazenamento de rejeitos. Isso geralmente é feito para evitar a corrosão ou a dispersão de metais e produtos químicos nocivos no meio ambiente.

Evaporadores de água mecânicos

Os evaporadores Minetek empregam um processo conhecido como MEE (Mechanically Enhanced Evaporation, evaporação mecanicamente aprimorada). A evaporação é aprimorada pelo Evaporador Minetek principalmente por dois meios. A água de alimentação é fornecida em alta pressão a uma série de bicos de fraturamento. Isso produz milhões de gotículas por segundo, resultando em um aumento maciço na área de superfície, muito maior do que poderia ser alcançado na prática por um tanque de evaporação.

Os evaporadores da Minetek também empregam um ventilador para aumentar a velocidade do vento para mais de 150 km/h, aumentando assim a taxa de evaporação muito além da taxa de evaporação de panela (PER) ambiente (à qual os tanques de evaporação estão limitados). Em termos gerais, a Minetek pegou um processo natural (evaporação solar do sol) e o aprimorou mecanicamente com o uso do evaporador Mechanical Minetek.

A evaporação mecânica da água oferece uma gama significativa de benefícios quando comparada ao tratamento de água, incluindo:

• É um processo natural que não requer pré-tratamento químico
• É muito eficiente na remoção de água das superfícies
• Economia significativa de CAPEX
• Economia de OPEX a $0,20 por m3 evaporado
• Nenhum fluxo de resíduos
• Não é necessário operador
• Implementação rápida de sistemas
• Manutenção muito baixa
• Sem partes móveis
• Não suscetível a mudanças na qualidade da água de alimentação
• Necessidade mínima de espaço e energia
• Os evaporadores são muito móveis e robustos
• No entanto, há também algumas desvantagens da evaporação mecânica da água, tais como:
• Tempo - pode ser um processo lento, evaporando grandes quantidades, o que o torna uma ótima solução de gerenciamento de água a longo prazo.
• Não é adequado para aplicações em que a água precisa ser removida rapidamente, como durante uma inundação repentina.

Evaporação de água vs. tratamento de água - Mini estudo de caso

Um cliente de mineração da Minetek, localizado no clima frio e sazonal do Canadá, está procurando utilizar até 50 evaporadores 600/300. Esse sistema estaria evaporando 9800 GPM nesse clima específico. O custo dos evaporadores seria em torno de US$ $23.000.000,00. A alternativa para eles seria aumentar sua capacidade de tratamento de água. O custo para fazer isso em sua mina seria de aproximadamente US $100.000.000,00. Portanto, os custos associados à evaporação da água são 5 vezes menores, o que representa um valor imenso e proporciona uma economia significativa de CAPEX e OPEX em toda a linha. Especialmente quando comparado ao tratamento tradicional da água ou à construção de novas represas.

Comparação de clientes

• Tratamento de água - Tratamento de 15 ML/dia CAPEX USD $40,000,000.00
• Sistema de evaporação da Minetek - Evaporar 15 ML/dia CAPEX USD $4.030.856,00
• Economia aproximada de CAPEX = USD $35.969.144,00

Um dos principais benefícios dos evaporadores Minetek é o fato de a tecnologia permitir que alguns de nossos clientes adiem ou reduzam o tamanho das barragens de rejeitos ou de armazenamento, adiem as elevações de TSF ou eliminem a necessidade de construir uma nova barragem.

Como sabemos, o custo para construir ou elevar uma TSF ou barragem de armazenamento é extremamente intensivo em termos de capital. Um exemplo disso é um cliente recente de uma mina de ouro que tem um custo de capital de US$ $25 milhões por ano para elevar a TSF.

A alternativa para elevar a barragem era implementar um sistema de evaporação da Minetek para reduzir o nível da água e, por sua vez, adiar a elevação da TSF por vários anos.

• Custo por ano para elevar a barragem de rejeitos = USD $25 milhões
• Custo do sistema Minetek Evaporator USD $3,5 milhões
• Economia no primeiro ano = USD $21.509.048,00
• Economia no segundo ano = USD $46.509.048,00
• Economia no terceiro ano = USD $71.509.048,00

Com base na estimativa de custo de capital acima e em comparação com o custo de capital associado à elevação da parede da barragem, a economia de custos é significativa.

Evaporadores de água Minetek

O sistema de evaporação da Minetek funciona com a descarga de água por meio de um bocal de fraturamento de água exclusivo e patenteado. Esse bocal foi projetado para atingir o tamanho correto da molécula de água por fraturamento, para maximizar o desempenho por meio da redução de gotículas e da fragmentação direta da água. A água é então injetada em um fluxo de ar de alto volume/alta velocidade para impulsioná-la para a atmosfera. Aumentando o tempo de permanência e a exposição a elementos externos e ambientais.

Esse é um processo contínuo com o ar ambiente sendo reabastecido por meio de uma unidade de soprador de palhetas de alto desempenho dentro do evaporador. Extraindo ar de ambientes frescos para manter e atingir a maior evaporação possível.

Nossa tecnologia de evaporação pode ajudá-lo a evitar a construção de outra estação de tratamento de água ou, no mínimo, construir uma muito menor. O tratamento de água é sempre caro e, no clima atual, os custos estão subindo às alturas com matérias-primas para o CAPEX e também custos OPEX para os consumíveis. Veja nossa linha completa de equipamentos flutuantes e terrestres evaporadores modelos.