Processos de separação por membranas

Olá pessoal Mais uma aula aqui do canal Professor Edilson Damásio Instituto Federal Goiano Campus Rio Verde e nesse momento nessa aula de hoje nós vamos falar de processos de separação por membranas continuando Nossa série sobre tratamento de águas residuárias nós estamos nesse vídeo aqui a iniciar o processo de membranas que é um processo considerado terciário nível avançado uma água de altíssima qualidade se você quer ver outros vídeos outras aulas a respeito de tratamentos preliminares primários secundários tratamentos mais básicos temos variados outros vídeos aqui nesse momento Então vamos falar sobre processo de separação de membranas importante

destacar essas palavras né série de palavras que formando essa frase que compõem o processo né O que que compõe o processo uma série de etapas né não é apenas uma única unidade é são processos variados uma série de etapas que fazem o que a separação do poluente com a água que você é objetiva tratar por meio de membranas E aí quando fala assim membranas temos variados tipos de membranas temos membranas para remover né E nós vamos trocar também o termo geralmente no tratamento de esgoto convencional a gente utiliza o termo remoção quando falamos de membrana

nessa aula aqui de hoje especificamente não utilizaremos o termo remoção é a termo correto é rejeição Então a gente vai começar a trocar algumas terminologias porque os processos de membranas Eles são um pouco diferentes né dos convencionais de tratamento de esgoto Lembrando que membranas pode ser tanto utilizado para água de abastecimento né muito conhecido os processos de osmose para dessalinização como também pode ser utilizado para tratamento de águas residuais doméstico águas residuais industriais de forma geral tá então nós temos aqui logo nessa figura aqui de capa alguns tipos de membranas alguns tipos alguns exemplos aqui

de membranas algumas tubulares outras planas outras de formatos e tamanhos diferentes que a gente vai falar um pouquinho nessa aula de hoje pois bem então dando início a parte introdutório né separação por membranas então assim tem um texto aqui né que que diz o seguinte os processos de filtração por membranas então é importante destacar é um processo de filtração então lembrando lá dos inícios da nossa série de vídeos né Nós vimos que um processo de filtração ela pode ser física ou pode ser também biológica né Nós temos os filtros biológicos né no tratamento de água

residuárias mas nesse caso a filtração ele é basicamente um processo físico tá no processo de separação entre moléculas maiores né dá água que a gente objetiva tratar né E tem também as frustrações de moléculas menores também então é importante destaque aqui ó é a filtração tá então é um processo físico de remoção de poluentes tá não remoção mas no caso então rejeição dos poluentes ou seja separar os poluentes da água que a gente objetiva tratar envolve o que a separação de um único fluxo Então a gente tem um fluxo de alimentação então a gente isso

aqui é um exemplo de membrana tem uma figura aqui né mas parece o quê parece um copo parece um uma tubulaçãozinha qualquer de fato é isso que é uma membrana que entra né a água residuária por um lado a água residuário a gente vai chamar de fluxo de alimentação Então aqui tem até outro exemplo aqui ó né então por um lado entra o que a gente chama de fluxo de alimentação vai passar pela membrana e nós teremos dois outros fluxo no tratamento de esgoto convencional É nós temos geralmente o fluxo da entrada e da saída

ou seja do bruto ou tratar e sair do tratado então sim são basicamente dois fluxo um que entra o que sai no processo de separação por membrana a gente tem três fluxos tá a gente tem o que entra e dois que sai tá então é um pouquinho diferente a gente vai ter que acostumar essa nova essa nova conceito de tratamento de águas residuárias tá então nós teremos três fluxos um que entra né que a água bruta o esgoto bruto ali né não vai ser bruto a gente vai falar um pouquinho mais para frente mas o

esgoto a ser tratado e aí vai ter a separação em dois fluxos ou concentrado que é água com alta concentração dos poluentes tá então por exemplo eu quero remover ele sólidos dissolvidos coloidais sólidos suspensos então aqui no concentrado terei uma água com altíssima quantidade concentração desse sólido suspensos esses poluentes que eu quero remover e o Tratado a gente vai chamar de permeado então o único fluxo né de alimentação vai virar duas outras correntes vai ser o concentrado que é uma água bem poluída da e a outro fluxo é o permeado que a água tratada vamos

dizer assim tá bom então se vocês perceberem vai ter uma vazão de alimentação entrando e as razões vão ser divididas tá uma com a água bem suja onde ficou congruentes tá ficaram os poluentes corretamente e o permeado é apenas a água e baixa as quantidades dos poluentes que não foram removidos por essa membrana então de início a gente precisa ter esse conceito tá como que ocorre essa separação tá por isso que lá separação por membranas porque ocorre a separação da alimentação do fluxo de alimentação de entrada em dois outros fluxos concentrado E permeável então a

separação em dois fluxos por meio de uma pressão tá é uma pressão uma força física que exerce uma força né em uma barreira semipermeável no caso a membrana então aqui a gente tem um resumo de tudo de todo o processo de separação e aí a gente tem vários tipos de membranas tá não é o único tipo de membrana são vários nós temos a chamadas membranas de microfiltração tá então quando a gente vê que é o teu micro Ultra Nano tem a ver com tamanho dos poros né o tamanho do assim Digamos que tem nas membranas

as membranas de micro Elas têm lá os buraquinhos os poros maiores né as de ultra menores as de nano menor ainda e as de osmose inversa e elétron menor menor ainda tá então nós temos aqui um tamanho decrescente dos poros de microfiltração São poros um pouco mais abertos maiores enquanto que o dia osmose são moléculas são poros menorzinhos ainda que vão remover outros tipos de moléculas tá Então dependendo do tipo da membrana a gente vai ter poros com tamanhos diferentes Obviamente você tem poros né com tamanhos diferentes nós teremos então poluentes diferentes a serem removidos

porque se eu tenho poros maiores Eu quero remover o sólidos maiores né os contaminantes maiores se eu tenho poros menores vizinhos como os maus inversa por exemplo eu quero remover eles poluentes bem pequenininho No caso aqui nosso foco vai ser no caso da osmose inversa remoção de sais por exemplo é a osmose já vale adiantar ela é o processo separação por membranas utilizado para dessalinização da água do mar tá então descentralizar água do mar seria a água do mar salgado ela é salgada Mas por que que ela é salgada porque tem muitos íons então na

osmose inversas remove-se grande quantidade de íons tá posso utilizar de microfiltração para remover a água do mar posso mas não vai funcionar né basicamente ela vai remover só de suspenso sólidos maiores mas os íons ela essa água não vai perder o sabor salgado né apenas com a membrana dele microfiltração pois bem Então nesse momento guardem aí as ideias tá o nome dessas tipos de membranas né micro ultra-nose e nós temos Eletro de alho só que nós não vamos falar da Eletro de aliens nessa aula ou posteriormente eu gravou outro vídeo falando dele porque o foco

dessa aula vai ser das bacanas que funcionam por uma pressão hidráulica ou vácuo tá então ela só vão elas vão funcionar ou seja ou vai ocorrer a filtração por meio de uma força hidráulica tá então nós vamos focar apenas nesse tipo de membranas que são micro Ultra nano e osmose que tem uma pressão tem uma bomba ali fazendo com que a água passe por meio dessa membrana tá encontra ela de elétron diálise fruto de outro vídeo é ela funciona por um diferença de potencial elétrico tá então existe é outros outros fatores intervindo nessas nesse processo

de separação que é eletrodiados tá vamos focar então micro Ultra nanose porque funcionam por meio da força hidráulica tem bomba tá aqui um novo exemplo tá aqui a água de alimentação entrando separou por meio das membranas em dois fluxos fluxo do concentrado né uma água ali bem poluída né bem concentrada mesmo doente ficou nela e o permeado que a água sem os poluentes né ou com baixa quantidade dos poluentes que a gente desejou remover aqui uma foto né das membranas Então veja lá cada tubulação dessa daqui ó tem uma membrana dentro ou série de membranas

aqui em sequência tá Às vezes você abrir aqui esse tubo vai ter lá dos dois três módulos lá dentro tá a gente vai falar isso um pouquinho mais para frente chegando aqui nessa figura a gente vê a separação né o tipo de membranas veja aqui nós temos essa primeira parte ressaltando a microfiltração aqui a outra filtração deixa eu pegar só o desenhozinho aqui então aqui representa a micro essa outra parte aqui tá representando a outra esta outra anã no filtração e essa outra a osmose inverte então nós temos [Música] a representação das membranas tá então

Aqui nós temos a membrana de micro lembrando de outra dinano e osmose e tudo mais e Aqui nós temos os poluentes né representados em cada uma dessas por essas membranas Então veja bem aqui e aqui nós temos os poluentes que costumam ser removidos por cada uma dessas membranas Ok pois Bem dito isso vamos analisar por exemplo a microfiltração o processo de separação permanes por microfiltração o que que passa da membrana de micro a água passa correto os sais né Por exemplo alguns íons né de cloreto de potássio passa pela membrana ou seja não fica retido

tá vai para o permeado essa vai permeado também tá moléculas de baixo ou médio peso molecular também passa tá as macromoléculas moléculas pouco maiores né até de Alto peso molecular também acaba passando da microfiltração o que que então fica retido na microfiltração basicamente o que material em suspensão e delas alguns coloides algas e tudo mais então para remover né O que que você deseja remover com membrana de microfiltração basicamente micro-organismos basicamente materiais em suspensão então Aqueles poluentes né que tem mais ou menos ali até um micrômetro um dois micrômetros né de tamanho ficam removidas ali

na microfiltração tá E aí Isso inclui a galera ali ó os microrganismos né alguns sólidos suspensão e tudo mais no tratamento de esgoto essa membrana ela pode ser utilizada tranquilamente tá é como tratamento lá secundário terciário é aplicado tá agora falando da Ultra filtração eurofiltração passa água pela membrana passa sai também né os íons passa moléculas ali de Baixo médio peso molecular e já fica retido nela né fica retido ou seja vai haver uma rejeição a água vai estar melhor tratada né lá no per as macromoléculas né então algumas moléculas ali né maiores né algumas

proteínas alguns lipídios carboidratos maioreszinhos lá vão ficar retidos nas membranas de ultrafiltração tá membrana de ultrafitação pode ser também utilizado no tratamento de esgoto tá em nível terciário principalmente falando agora então de só destacando aqui também ó já remove-se um pouco de vírus tá então nas membranas de outra filtração são as marcas no moléculas né inclui-se os sólidos suspensos alguns microrganismos né Como os vírus e aí falando da Nano filtração passa água passa se sais né E aí fica retido as moléculas de baixo e média desculpe de médio peso molecular porque é de baixo peso

molecular pode acabar passando tá E aí na osmose inversa passa-se água fica se retido tudo aquilo que foi falado anteriormente tá fica retidos os material suspensão fica retido ao organismo os vivos fica retido macromoléculas fica retido médias moléculas e até mesmo os sais ou seja das osmose inversa remove-se Praticamente tudo só passa água tá Aí surge a pergunta Poxa vida Professor Então por que que eu tenho micro Ultra nanose tantas moléculas sendo que a osmose ela remove tudo né É uma pergunta por que que eu não posso usar os mouse de forma direta pergunta com

a Simples Resposta se você joga ela de forma direta ela vai entupir rapidamente Imagine você pegar uma água que tenha uma água no esgoto lá que tenha muitas moléculas grandes tem algas tem materiais outros materiais de suspensão tenho macromoléculas moléculas médias ou seja variadas moléculas pequenas e grandes e joga direto nas mãos inversa que tem os poros pequenininhos que que vai acontecer ela vai entupir em 10 minutos em 5 minutos então por esse motivo que há necessidade do tratamento sem etapas tá então por isso que é um processo você pega uma água poluída né o

esgoto ali um esgoto bruto sanitário você não vai jogar direto numa numa membrana de filtração você vai passar pelo gradeamento pela caixa de areia vai passar por um processo de tratamento biológico lá né é nível secundário e tudo mais depois do nível secundário você Vem pode vir para o nível terciário né você vai pegar seu esgoto lá de um lodo desativados né E vai passar para uma micro filtração da Micro você pode jogar direto na ultra né E também depois jogar na nano filtração mas tudo isso depende da qualidade que você deseja tá Às vezes

Apenas uma para finalidade que você quer às vezes você quer reutilizar essa água né dentro de uma Indústria num processo Industrial às vezes lembrando de micro e outra já são suficiente tá osmose é usada quando quando eu quero uma água basicamente quase que 100% puro não dá para dizer não na Química não dá para dizer que é uma água é 100% pura porque sempre pura só tem que ter molécula de H2O então onde é que a molécula osmose ela é utilizada em Águas de altíssima qualidade né quando você quer dessalinizar a água do mar para

uso potável quando você quer utilizar a água em clínicas de hemodiálise quando você quer utilizar a água para fazer perfume quando você quer utilizar água para fins que existem ao te exigem autismo na qualidade Tá então vamos se habituando com esses termos aí né microfiltração ou outra nano e osmose inversa também E aí percebam aqui ó é os poluentes que são removidos por cada uma dessas membranas E aqui nessa coluna né Muito importante dizer que é mais ou menos o tamanho das moléculas que são removidas por essas membranas então nós passamos aqui para a próxima

próxima próximo slide tá com alguns detalhes a mais tá eu quero dizer que vocês por meio dessa ilustração que o que tá em azul aqui ó né que são as membranas de osmose e de nanofiltração às vezes vocês vão encontrar o que é o termo osmose inversa às vezes vocês vão encontrar o termo osmose reversa né a mesma coisa então o que tá destacado aqui em azul que osmose e nanofiltração são membranas de alta pressão tá então eu não coloquei aqui vocês podem anotar aí no caderno de vocês osmose nano são membranas de alta pressão

porque observem aqui ó nós temos uma pressão de funcionamento mais elevada por exemplo osmose é de 15 a 150 bar de pressão enquanto que a nano vai de 5 a 35 enquanto que Ultra e micro são membranas de baixa pressão né a outra por exemplo vai de 1 a 10 e a de micro inferior a dois bar então nesta coluna aqui nós podemos observar em Bar em quilo Pascal as pressões de funcionamento tá então micro e ultra baixa pressão osmose nano alta pressão O que são dois significa vai ter que ter uma bomba mais potente

vai ter que ter um sistema de bombeamento mais forte tá porque como os poros né da osmose nanos são menorzinhos né pequenininhos que que é necessário uma maior pressão para que a água passe e as poluentes fiquem retidos né na membrana ou mesmo né no concentrado tá na água concentrada Tudo bem então aqui algumas outras informações aqui nessa coluna que você pode observar algumas substâncias que são removidos né como já foi falado na microfiltração é fogo sedimentos mas basicamente sólidos suspenso na ultra já se consegue remover ali proteínas vírus né algumas macromoléculas na mano essa

moléculas menores mesmo né E nós basicamente substâncias iônicas e de baixo peso molecular tá E aí nosso próximo slide a sua vez não passou aqui Exatamente esse daqui ó tá E aí é outro ponto importante né as pressões elas são maiores né osmose e nano e mais baixa na outra e na micro né só que as vasões elas são menores na osmose e nano e maiores na outra e na micro porque assim esses valores que estão apresentados aqui né varia obviamente de acordo com a membrana de acordo com o fabricante que as características da membrana

mas é importante que vocês percebam que a vazão produzida né por essas membranas é uma vazão baixa tá por exemplo a osmose ela produz de 15 a 25 litros por hora por cada metro quadrado de membrana tá ou seja imagine esperar uma hora para produzir 15 20 litros tá seja uma hora você encheu um balde é uma quantidade muito baixa de água produzida na microfiltração a gente tem uma produção muito maior né em uma hora se produz lá né 50 60 70 litros por cada metro quadrado Então veja bem uma das grandes desvantagens das membranas

né da Separação por membranas é o que é a baixa vazão de água produzida tá se você está esperando que nós que vai implantar um sistema desse numa indústria numa companhia de saneamento e produzir uma vazão enorme vai produzir muita água de muita boa qualidade você vai estar enganado porque a vazão é muito baixa tá a não ser para você aumentar a vazão O que que você vai ter que fazer colocar vários módulos como foi feito aqui ó que tem um módulo que tem outro dois três quatro e aí existem né estações de tratamento de

água e esgoto que opera como membranas que são gigantescos né tem por exemplo 50 dessas desses conjuntos aqui de membranas tá então informação importante tá processo você passa algumas membranas produz baixa vazão Quem produz as maiores vasões micro e outra Quem produz as menores nano e osmose por quê Porque os poros da osmose nanos são menores ou seja tem um poro pequenininho quanto menor eu poro menos água passa então a vazão produzida ela é inferior então Muito importante se a gente for lá né nessas unidades essas plantas de tratamento se a gente for por exemplo

Arábia Saudita kuats país do Oriente Médio a gente vai encontrar a quantidades enormes de plantas de tratamento de água né basicamente para dessalinizar plantas gigantescas né complexos industriais enormes e que são né da forma que nós estamos mostrando aqui nas figuras e aí se a gente pegar né uma dessas membranas aqui ó né desses tubos a gente vai ver o que que acontece por dentro dela tá é uma quantidade de dispositivos tá não tem uma membrana lá socada e apertada lá dentro de qualquer jeito não é uma série de dispositivos uma série de componentes aqui

que cada um tem a sua finalidade tá quando a água ela entra em uma extremidade da membrana e ela sai da outra ela vai passar aqui por meio obviamente da membrana né do filtro ali né mas tem vários lados outros componentes né um muito importante é o que nós vamos começar a falar dele é o vaso de pressão então o que que vocês estão vendo aqui ó em branco né nessas fotos aqui ó de branco isso aqui é o vaso de pressão Ou seja é o suporte a parte externa tem que ser bastante resistente tem

uns de metais tem outros de plástico mais resistentes né então é o vaso de pressão então o que suporta tudo são esses vasos então a parte exterior aqui ó chama-se vaso de pressão tá E aí então tem que ter uma entrada e tem que ter a saída tá então tem o vaso de pressão e tem um sistema de alimentação de entrada e saída E aí que outros componentes nós temos nós temos o sistema de vedação Então tem que vedar enfermidade tem que vedar na outra permitindo só as tubulações de entrada e saída tá pois bem

que que nós temos mais os anéis de vedação nós temos aqui dentro não é importante esse daqui são os módulos ó quando eu tô falando de módulo Então aqui tem uma membrana aqui dentro Aqui nós temos outra membrana aqui dentro e Aqui nós temos outra membrana aqui dentro Então veja aqui nós temos três membranas em série tá o que tá por fora é o vaso de pressão as membranas são essas uma duas três membranas conectadas em série então a água vai entrar aqui vai chegar nessa tubulação do meio vai passar pela membrana de dentro para

fora ou de fora para dentro depois eu vou falar sobre isso e vai passando de uma para outra chegando nesse canal aqui central e saindo aqui o permeado então foi feita a separação né da alimentação impermeável e o concentrado né que a água ali com os poluentes saiu na outra na outra lateral aqui tá então a água entra por dentro sai por fora aqui está o permeado aqui está o concentrado Tá bom então bastante importante isso daqui Pessoal vocês estão vendo não são as membranas em si por fora é o vaso de pressão e as

membranas Estão lá dentro lá né conectadas em série pode ter três membranas 4 membranas cinco membranas apenas uma sim pode ter variados membranas trabalhando em série tá conectadas em série tá bom dito isso a gente passa para próximo próximo componente aqui que é uma estrutura básica do sistema de filtração se vocês observar as figuras aqui anteriores A gente nunca encontra só esse vaso ou dois vasos ou três vasos figuras aqui anteriores a tubulação entrando tubulação saindo tem Registro tem um monte de coisa aqui tem muita muitas coisas que compõem o sistema de separação por membranas

alguns eu vou falar que apenas de uma estrutura né do processo de filtração a gente tem que ter o local de alimentação então geralmente se tem um reservatório né a água esse reserva Essa água aqui chega de algum local né pode ser de uma água bruta mesmo né de um mar por exemplo né pode ser uma água bruta de um corpo hídrico né lá em Brasília por exemplo eles utilizam a água do Lago Paranoá e trato com a membrana de ultra filtração e a partir desse sistema de alimentação dessa água ela pode vir também né

essa água pode ser uma água residuária vindo de um sistema de tratamento logo desativado né de alguma Lagoa por exemplo vai para um tanque de alimentação e desse tanque de alimentação ela é recalcada por uma bomba tá por um sistema de bombeamento e que faz a alimentação aqui do sistema de membranas Tá mas obviamente não entra direto na membrana né não tem que lembrar tem todo um sistema aqui ó tem os vasos de pressão tem a alimentação de entrada de saída e tudo mais então aqui tá representado de forma da membrana ou concentrada vai por

uma vai para um determinado fluxo e o permeado Né que é o tratado né que foi feito a rejeição dos poluentes vai para outro tá E aí esse outro esse tem sim outro sistema ali de coleta né despermeado E aí ele tem a destinação adequada para ele tá o que eu estou indicando aqui ó Nessa figurinha que aqui tá é só marcar que bonitinho que eu tô indicando aqui são sistemas de pressão de controle de pressão tá então tem manômetro para todo lado tem a bomba aqui pressionando tem variados manômetros espalhados tem coletores para verificar

se o sistema está funcionando de forma adequada E aí tem um parâmetro tem uma etapa né uma estrutura muito importante que a partir da água boa aqui ó né que é o permeado que que nós fazemos nós temos que fazer uma conexão Para que ocorra a lavagem das membranas porque as membranas Elas têm vantagens ela muitos poluentes porém a principal desvantagem é aquelas entopem facilmente elas precisam de uma elevada manutenção e aí a gente precisa aguardar um pouquinho dessa água boa do permeado né parte a gente usa no processo produtivo Industrial alguma coisa para lá

vai usar na companhia de ensinamento por aí e aqui a gente utiliza a parte dela para fazer o que uma contra lavagem tá então as membranas mais à frente eu vou falar um pouquinho que as membranas precisam ser limpas tá a necessidade da limpeza dessas membranas por meio do processo de retrolavalho ou seja contra lavagem se o fluxo de alimentação tá nesse sentido que que a gente faz aplica uma alimentação no sentido contrário com a água limpa aqui para fazer a lavagem dos poluentes que ficaram retidos na membrana tá é necessário lavar a membrana vou

falar um pouco mais à frente e aí não é água limpa Apenas não a gente precisa usar produtos químicos a gente precisa de uma limpeza ácida e uma limpeza básica para remover os poluentes que estão ali na água tá bom Dando seguimento a gente tem dentro da membrana né Depois que entrou pelo vaso de pressão a gente tem como que é o fluxo né da como é que é o fluxo do permeado tá então nós temos basicamente dois tipos de fluxo você pode observar aqui ó temos o fluxo frontal tá que aqui tem a membrana

tá aqui tem a membrana E aí tem o fluxo né que é perpendicular a membrana Ou seja a membrana tá aqui e o fluxo né de alimentação da água ela é perpendicular ou seja Tá formando o ângulo de 90 graus aqui tá então a membrana tá aqui o fluxo perpendicular E aí o permeado sai do lado da membrana por outro lado a gente tem outro tipo de fluxo que é o chamado tangencial que a água tá sendo ela é paralela membrana tá então a membrana tá aqui A água tá sendo direcionada nesse fluxo só que

como tem uma pressão de cima para baixo a água passa e vai né passar pela membrana e vem aqui o permeado então basicamente dois fluxos água perpendicular a membrana e a água paralela a membrana tá pressão sempre é perpendicular que faz com que ocorra o processo de separação pois bem então dois tipos aqui e aí o escoamento ele pode ser de dentro para fora ou seja a água entra por debaixo da membrana de dentro né para membrana e vai para fora que pode ser também de fora para dentro tá então basicamente nós temos esses dois

tipos no tratamento de águas residuais o mais comum é de fora para dentro tá ou seja Pensa a membrana aqui e aplica-se uma força de fora para dentro porque quando nós precisamos fazer a retrolavagem a gente faz o quê só exerce uma pressão contrária tá então por conta da água residuária tem muitos poluentes o mais comum é que o escoamento da operação normal seja de fora para dentro porque a lavagem vira então de dentro para fora tá ok então muitas informações Claro mas depois vocês vão ver esse vídeo com um pouco mais de calma um

pouco mais de tranquilidade E aí vão coletando essas informações vão pegando cada uma dessas esses detalhes de forma um pouco mais um pouco mais tranquila tá bom nesse momento nós vamos falar dos tipos de membranas né basicamente o formato delas né como e dos seus materiais né como que elas são estruturadas Lembrando que as membranas é aquilo que fica lá dentro né dos módulos né dos vasos de pressão então os módulos eles podem ser basicamente tubulares tá de fibra oca e planas né enroladas em espiral então podem guardar esses tipologias aí membranas tubulares membranas de

fibra oca e membranas planas que elas são você pega são tipo uma folha de papel mesmo só vai enrola ela no formato de espiral vai chegar algo do tipo que tá aqui ser mostrado na figura os materiais elas são materiais sintéticos né sua grande maioria como a poliamida né como cerâmica acetato de celulose então tem vários tipos de materiais que se utiliza no mercado Você pode muito bem né até digitar aí no Netflix no mercado livre é digitar lá no mercado livre né lembrando subtração não vai ter modelos como esse daqui ó para vocês comprarem

Aí lá na especificações vocês vão lá tem alguns setup celulose e outros são de poliamida outros são de cerâmica inclusive no mercado hoje se tem para vender para você utilizar no filtro em casa eu queria melhorar o sistema de a qualidade da água lá eu tô com dúvida né é uma água de poço é uma água que né eu tenho uma certa dúvida da sua qualidade então eu quero melhorar o tratamento tem as opções só que aí você vai ter que comprar o sistema de bombeamento junto mas algumas empresas lá vendem até tudo junto que

você coloca lá debaixo da pia e funciona aparentemente bem pois bem a única dificuldade Como já falamos né é a questão da limpeza né mas aí você vai ter que às vezes até trocar os filtros que sai mais vantajoso do que você montar o sistema de limpeza na sua própria residência pois bem mas depois você é outro assunto podem verificar aí né na internet que tem várias empresas que trabalha com isso pois bem vamos falar então das membranas né vamos falar do que que são membranas tubulares membranas de fibra oca e membranas tá primeiro membranas

tubulares né a gente pode observar aqui ó a figura essa figurazinha o corte aqui o perfil veja lá são todas furadas né parece uma comédia então isso aqui são tubos que estão lá dentro Estão lá dentro então ela é toda oca né Cheio de Buraquinhos lá numa extremidade até a outra né a gente tem uma outra figura que representando a configuração dessa desse tipo de membrana E como que funciona Ele é todo cheio de furos né como você enchesse né esse vaso aqui de pressão com os canudinhos né um do lado do outro até que

acontece como que funciona esses tubinhos aqui né esses tubos minúsculos pequenininhos eles são porosos tá então pegando aqui um desses tubos né representando aqui ó que que acontece a água né a ser tratada ela entra por uma extremidade e sai pela outra tá o que sai na outra extremidade já é o concentrado E aí como ela porosa e está sob alta pressão a o permeado sai pela pela pelo seu pelas suas laterais tá então aqui sai o permeado sai o permeado por aqui né ou seja toda a estrutura né da do desse tubo ele é

poroso então o permeado sai pelas laterais do tubo tá enquanto que a alimentação entra para uma extremidade e o concentrado sai pela outra extremidade isso acontece não em um único furo mas em todos os furinhos aqui tá Então veja bem a água vai entrar por uma extremidade por todos esses furinhos aqui ela vai sair pelas laterais e lá na outra extremidade sai o concentrada tá E aí vocês podem observar aqui ó pessoal que todo o permeado a água limpa ela vai ser destinada para as laterais do módulo de pressão do vaso de pressão maior tá

então o concentrado ele vai sair tubulação tá é desculpa concentrado vai sair lá pela extremidade e o permeado ele vai sair pela por uma outra lateral então a separação né daquilo que foi rejeitado né Por que a gente chama de concentrado e aquilo que foi tratado que é o permeado Tá bom então aqui são é um dos modelos são membranas no formato de tubos então variados tubos juntos em que nós temos essa separação da forma que foi falada outro tipo de membrana são as de fibra oca tá fibra oca tem uma certa similaridade também só

que aí o processo é de filtração é de fora para dentro tá vocês podem observar aqui ó são variadas fibrazinhas parecem também aquelas tubos tá só que elas são individuais são variados fibrazinhas lá canudinhos também porosos e que elas não tem nada lá dentro então são loucas e que que acontece né ocorre a né de fora para dentro então enquanto que nas membranas tubulares alimentação é de dentro e o permeado vai para fora nas membranas de fibra oca alimentação vem de fora e entra para dentro das dos tubinhos né dessa fibra oca Então a gente

tem aqui outro um exemplo aqui de escala de um módulo escala real e como que acontece aqui por meio dessa figura tá alimentação entra numa na parte externa flui para parte interna dos tubos e sai lá na outra extremidade aqui a gente pode identificar aqui ó aqui é o permeado ou seja tá é o que tá passando por dentro dos tubinhos né da fibra oca tá alimentação ela acontece por fora tá ou concentrado sai também por fora da mesma moda e aqui as membranas como elas são todas permeáveis Então vai para dentro apenas a água

com o melhor qualidade e aí o permeado sai na outra extremidade então aqui a gente tem uma tubulação é de entrada e aqui duas tubulações de saída tá porque ocorre a separação entre concentrado e permeado então o que difere basicamente as membranas de fibra oca das membranas de as membranas tubulares é basicamente o fluxo tá de dentro para fora as tubulares de fora para dentro as de fibra ocas tá bom E aí outras as mais comuns na verdade são essas daqui são as membranas planas que é basicamente você pega variadas folhas tá variadas folhas a

gente pode observar que por meio dessa figura aqui ó são variadas folhas e elas estão ligadas a uma tubulação Central Então tem um tubo Central lá e esse tubo Central A gente tem variadas folhas tá a gente tem aqui ó uma folha aqui a gente tem aqui outra folha de membrana aqui outra folha de membrana aqui outra folha de membrana aqui então a gente todas essas folhas liga ela numa tubulação Central tá que também é permeável E aí entre essas membranas ó entre essa membrana aqui e essa outra membrana Aqui nós temos o que nós

temos um espaçador né Para dar um espaçozinho para eles não ficar muito conectados muito juntas e outros passador para o permeável ou seja um para entrar água de alimentação e outro para sair né ou permeado então nós temos essa sequência membrana que vai fazer a filtração espaçador que vai sair o permeado e espaçador que vai receber água de alimentação e aí isso se multiplica ali durante toda a membrana e a gente pega todas essas folhas faz o quê enrola elas no formato de espiral e vai virar algo desse tipo aqui ó se eu desenrolar ela

abre né volta sendo mostrada aqui mas se eu enrolar que é a membrana mais comum a gente vai poder observar Como que é o comportamento dela lá a gente tem a alimentação estão entrando no lado né ou concentrado saindo pelo pelo outro lado e a água com boa qualidade vai sair pelo meio tá então a gente tem essa separação aí em três fluxos então nós temos esses tipos de membranas e tem comportamentos relativamente Diferentes né mas com ideias mais ou menos iguais membranas planas que são enroladas membranas que são do tipos de fibra oca e

do tipo tubular de todas essas mais comuns as mais encontradas aí no mercado São essas daqui ó são as membranas planas enroladas E aí antes da gente concluir nessa nossa aula aqui de hoje a gente tem que falar um pouco sobre alguns parâmetros de remoção como que ocorre a remoção dos poluentes né não remoção mas sim rejeição nós temos alguns termos importantes um deles é o peso molecular de corte né PMC que vocês vão encontrar às vezes alguns livros algumas referências esse peso molecular ele dá uma indicativa do tamanho do poluente tá aqui chamado de

soluto então ele nos dá a ideia de o quanto que as membranas elas rejeitam esses poluentes né a membrana ela vai ter os seus poros seus buraquinhos lá tamanho de poros E aí o peso molecular de corte é o peso é o tamanho dos poros digamos assim que as membranas conseguem remover em função do Peso molecular da do poluente a ser removido tá então imagine o peso de corte x a membrana ela consegue remover tudo aquilo que é maior do que esse x tá então já dá para dar uma referência tá então em função do

Peso molecular né das moléculas que se deseja remover é a membrana ela é projetada quando você for lá fazer a compra a aquisição de um material você pode consultar o fabricante e falar olha qual que é o peso molecular de corte dessa membrana ele vai te dizer ó ele é tanto tá então com isso dá para saber que tipos de moléculas você vai conseguir remover o seu processo de tratamento é junto ao peso molecular temos também o tamanho dos poros né que eles estão correlacionados geralmente quando tem maior peso molecular geralmente o tamanho né dos

poluentes a serem removidos também são maiores então tamanho de poro né e peso molecular estão Associados bem como também a geometria né da molécula tá então Dependendo da forma com que a molécula ela é constituída né Se ela é mais longa se ela é mais estreita Qual que é a forma dela a geometria a gente vai poder saber qual é o mecanismo de remoção a predominante né que é dominante no tratamento E aí outro parâmetro também é importante chama-se hidrofobicidade que vai indicar né a capacidade das moléculas a serem removidos dos poluentes serem removidas aderirem

ou não a membrana tá então vai existem membranas e moléculas hidrofílicas e hidrofóbicas isso daí indica a capacidade remoção ou não né de daquele determinado poluente tá eu não vou entrar em muitos detalhes vou deixar isso para outro vídeo quando a gente for falar de um pouco mais de forma um pouco mais avançada né sobre o processo de separação por membranas mas aqui a ideia é dar uma visão mais genérica tá bom conduzindo aqui para o final a gente vai falar sobre os mecanismos de remoção né O que que faz a remoção né ou na

verdade o que que promove a rejeição das moléculas né Nós temos um dos mecanismos que é a retenção foi aquele falado lá no início tá se tem moléculas grandes né só de suspensas algas vírus umas coisas maioreszinhas então o que vai prevalecer O que é a retenção aqui na figura tá bem explícito tá a gente tem a membrana aqui tá tem se a água passando né que a gente vai chamar aqui de permeado e aqui nas variadas moléculas poluentes a serem removidos tem moléculas grandes as moléculas grandes vão ficar o quê presas ali nos poros

porque não passa né a mesma coisa para querer passar uma coisa uma geladeira muito grande uma porta pequena então moléculas grandes ficam moléculas pequenas passam tá então é o princípio da retenção Esse princípio ele é muito atuante nas membranas de maiores maiores poros né e de baixa pressão que são as de micro e ultra então em microfiltração e outra filtração que prevalece é o quê mecanismo de retenção tá partículas maiores ficam presas a membrana né ou são impedidas de passar algumas ficam presas se ficar preso é ruim porque entope o mais adequado é ela não

ficar aderido no poro aqui mas por outro lado ela também não passar pela membrana ela vai ficar aqui no concentrado Então desse lado que a gente tem o concentrado desse outro lado aqui nós temos o que há o permeado então no processo de retenção os sólidos os poluentes ficam do lado do concentrado tá porém nas membranas de ultra desculpe na membrana de osmose e de nano a gente não tem apenas o princípio o mecanismo da retenção a gente tem outros mecanismos atuantes porque os buraquinhos são tão pequenos mas tão pequenos que basicamente a retenção Apenas

não funciona se você quiser que apenas a retenção funciona não vai dar certo porque vai entupir muito rápido tá os buraquinho é pequeno então vou aumentando a pressão vai chegar o momento que não vai adiantar mais você aumentar a pressão porque o sólidos não vão passar a gente precisa explorar outros mecanismos tá no caso das nanos e das mãos inversa como as membranas são muito densas né O que que significa ser membrana dessa com os poros bem pequenininhos né bem fechadinhos a gente precisa explorar outros mecanismos né a gente precisa que ocorra a remoção apenas

de íons né alguns Rios bem pequenininhos e algumas moléculas de sorriso na água por meio de que solubilização e difusão molecular então por isso que não dá para a gente remover só de suspenses por isso que não dá para remover esse moléculas grandes nessas duas membranas aqui ó nano e osmose se a gente for tentar elas vão entupir porque não o objetivamos remover sólidos grandes a gente quer remover o quê moléculas bem pequenininhas e os bem pequenininhos que estejam que solúveis na água e que estejam dissolvidos né E aí a gente tem um exemplo aqui

no processo de osmose é que tem se a membrana aqui no meio a gente tem a água salgada em que íons e outras moléculas pequenininhas estão dissolvidas na água o que que acontece estabelece uma pressão essa pressão faz com que as moléculas né que estão solubilizadas e difusas na água elas passam né E produzimos então uma água de melhor qualidade chamou de água potável tá então aqui um processo de separação por nano e osmose no caso aqui osmose em que é necessário a solubilização e a difusão molecular para que ocorre né o transpasse do poluente

pois bem que na verdade não poluente não poluente fica retido que passa é apenas a água tá E aí a gente está falando né lá no início dessa aula aqui a gente falou Poxa vida não podemos utilizar a osmose como única sistema de tratamento né não posso pegar uma um esgoto seja tratado ou mais ou menos tratado e jogar numas mods não posso fazer isso e jogar numa nanofiltração ou mesmo na de microfiltração vai chegar o momento em que vai haver a necessidade de manutenção limpeza porque vai acontecer em frustrações por exemplo tá que que

são as ilustrações ao longo do tempo de operação as membranas vão começar a apresentar alguns problemas por exemplo um deles é a polarização da concentração ou seja alguns poluentes vão ficar aderidos nas membranas ali vão começar a concentrar alguns poluentes específicos vão aderir à superfície da membrana E aí vai dificultar o fluxo tá lembrando que a nós temos né o fluxo lá ele pode ser né perpendicular ou então paralelo né a membrana nesse caso aqui ele é paralelo né o fluxo aqui do escoamento é paralelo é mas podemos ter o perpendicular E aí ambos fluxos

eles podem causar esses tipos de problemas então vamos imaginar aqui essa aqui é membrana membrana membrana tá E aí tem essa opção de formação de torta né na verdade não é uma opção né é uma consequência então forma-se uma torta ou seja os sólidos vão acumulando e tapa o poro tá da mesma forma que aconteceu um bloqueio esse bloqueio é quando tem menores sólidos aderindo ali e performance às vezes uma torta né que quando a quantidade de sólidos é muito mais alta às vezes até um biofilm né micro-organismos Podem aderir ali então a formação de

torta formação um bloqueio ali dos poros ou apenas um estreitamento veja aqui que os poros às vezes Tinha um micrômetro ou 0,1 micrômetro com o estreitamento dos poros ele perdeu lá 50% 70% do seu tamanho ou seja os poros ficaram menores ainda E aí tudo isso daqui impede o que que ocorra o fluxo do permeado tá a água de alimentação vai vir para cá a membrana toda entupida não vai ter fluxo a água vai continuar escoando ou se a gente não produz permeado a gente não produz água de melhor qualidade então nós temos assim né

como eu falei em frustração e a polarização da concentração como problemas e implicam tudo isso então na necessidade do Pré tratamento da água de alimentação a água que você colocar na membrana não pode conter muito sólidos tá não deve conter muito sólidos maiores principalmente se for membranas de alta pressão se for de nano se for de osmose se for de micro né pode dependendo da quantidade de sólidos que tiver você não pega um esgoto bruto né Que Passou apenas ali para um gradeamento e um peneiramento e uma caixa de areia e já joga numa membrana

membranas são utilizadas geralmente em tratamento terciário Então guarda essa informação a gente não pode jogar água de tratamento preliminar primário numa membrana tá de maneira nenhuma membrana vai durar alguns minutos ali até ela entupir tá bom Aqui alguns exemplos né de membranas mal-operadas né ou que não foi feito de manutenção aqui é uma membrana plana né que a pessoa foi ali abriu ela as folhas lá tudo entupida entupiu aqui nesse nível aqui já não tem recuperação vai perder né nesse outro aqui ó o nível também da membrana formato de espiral Olha aqui que que aconteceu

né entupiu tudo tá não chegou nesse nível já perdeu a membrana vai ter que gastar alguns milhares de reais para comprar outro módulo desse daqui tem módulos ali de r$ 1.000 outros modos de 5.000 né outros mais baratos Então pessoal é necessário que se faça uma gestão adequada do seu sistema de tratamento você não vai utilizar membranas em nível para eliminar de maneira nenhuma e secundário às vezes dá para utilizar de micro né em nívels primário preliminar né como já falei de forma nenhuma é em nível terciário depois que todos os outros sólidos maiores forem

removidos Ok e aqui a gente tem um exemplo né já já no finalmente do processo de limpeza química a gente observar a figura que anterior né Qual que é o fluxo normal numa membrana geralmente ela de fora para dentro né então se o tratamento da água né o comportamento da membrana é de fora para dentro o que que na limpeza nós temos que fazer inverter o fluxo então invertei o fluxo de dentro para fora Então veja aqui ó os olhos estavam aderido a membrana então com o fluxo em sentido contrário sólidos foram desprendidos então importante

formação de vocês terem a noção de como que é o processo de limpeza E aí o processo de limpeza como nós já falamos anteriormente já demos ali uma uma noção inicial é de que a necessidade de utilizar uma solução alcalina e uma solução ácida porque a remoção de material orgânico se tiver material orgânico aderido a membrana quem vai remover uma solução alcalina Então a gente vai lá inicialmente né quando vai preparar o sistema de limpeza da membrana a gente prepara uma solução alcalina né coloca lá alguns compostos alcalinos eleva o PH lá para 10 11

12 e faz a limpeza depois disso a gente limpa a membrana volta ela para ter um PH próximo a 7 a neutro E aí a gente promove uma limpeza ácida essa limpeza ácida vai remover material inorgânico tá remoção de material inorgânico E aí né quando essa limpeza ácida acontece né ph34 lá a gente volta para o ph7 E aí uma vez limpa nós podemos voltar ao funcionamento normal da membrana isso daí vai acontecer por várias e várias vezes né Por exemplo a centenas de vezes dependendo de como a membrana estiver funcionando né porque se for

membrana desse nível aqui ó aí já perdeu não adianta nem limpar mais a gente tem que fazer uma operação seguir um ciclo de funcionamento de operação de manutenção adequada o jogou muito sólido chegou nesse nível perdeu a membrana vai ter que comprar outro mas se for adotado uma rotina né um acompanhamento adequado ali da quantidade de sólidos que estão sendo aderir a membrana tudo isso é controlado por meio de manômetros então através dos manômetros instalados na entrada e saída a gente tem uma noção de como que tá a pressão aumentou muito a pressão quer dizer

que os poros entupido então através da pressão a gente consegue manter uma certa operacionalidade do sistema e aqui a gente tem uma figura mostrando o backwash Né o Back Wash aqui é água de lavagem Então veja aqui ó a água que o permeado Né o permeado lá que foi entrou na membrana para fazer a limpeza dela né Aqui nós temos água uma água bruta qualquer e como comparação a backwash tá é que a água de lavagem então aqui depois que lavou a membrana Olha o que que sobrou né Veja a quantidade de poros que ficaram

de sujeira que ficaram retidos nos poros das membranas tá então é isso pessoal era uma aula introdutória uma aula de noções Gerais a respeito do sistema de separação por membranas né na verdade processo de separação por membranas tá depois eu vou gravar outros vídeos com conceitos mais avançados mais específicos tá E no próximo vídeo também vamos falar sobre processos oxidativos avançados também o nível de tratamento terciário tá bom agradeço a atenção e até a próxima