São descritos resumidamente os fundamentos sobre membranas e processos de separação com
membranas. As aplicações mais frequentes dos processos de separação com membranas no
tratamento de água residual industrial são discutidos. O tratamento das águas industriais
através da tecnologia de membranas permite a recuperação de produtos de elevado valor
económico, para além de permitir a reutilização da água do processo

Ribau Teixeira, Margarida

Rosa, Maria João

Sapientia

        RECUPERAÇÃO DE ÁGUA INDUSTRIAL UTILIZANDO TECNOLOGIA DE MEMBRANAS  Margarida Ribau-Teixeira e Maria João Rosa Universidade do Algarve, Campus de Gambelas, 8000 Faro, PORTUGAL, e-mail:    SUMÁRIO  São descritos resumidamente os fundamentos sobre membranas e processos de separação com membranas. As aplicações mais frequentes dos processos de separação com membranas no tratamento de água residual industrial são discutidos. O tratamento das águas industriais através da tecnologia de membranas permite a recuperação de produtos de elevado valor económico, para além de permitir a reutilização da água do processo.   INTRODUÇÃO  Até cerca de meados do século XX, a ciência das membranas teve um campo de aplicação na prática muito limitado. No entanto, durante os últimos 30 anos, as membranas e os processos de separação com membranas têm sido desenvolvidos desde uma ferramenta laboratorial a processos industriais de significativa importância técnica e comercial (Caetano, 1995 e Strathmann, 1992).   A situação mudou rapidamente quando cientistas e engenheiros descobriram que, com a utilização de osmose inversa, poderiam poupar energia no processo de dessalinização da água do mar. Os progressos feitos na dessalinização, seguido dos sucessos obtidos em processos de separação a grande escala, como o tratamento de água residual industrial, originaram que os processos de membrana sejam actualmente considerados como uma tecnologia muito promissora (Caetano, 1995).  A utilização das membranas em aplicações industriais, designadamente como técnica de controlo da poluição resultante da actividade industrial tem ganho, nos últimos anos, maior atenção. A tecnologia de membranas pode permitir a recuperação de resíduos de elevado valor e de água, a qual pode ser reutilizada no processo ou noutras aplicações. No entanto, os processos de separação por membranas concentram, separação e removem, mas não destroem, sendo desta forma necessário prever o seu tratamento através de outros processos como por exemplo, a oxidação, incineração e tratamento biológico.  Dentro dos processos de membranas mais utilizados no controlo da poluição destacam-se a electrodiálise, a osmose inversa e a ultrafiltração, os quais têm sido utilizados no tratamento de lixiviados dos aterros, na indústria têxtil, na indústria de tratamento de superfície, na indústria petrolífera e petroquímica, na industria alimentar e na indústria de produção de pasta de papel.    FUNDAMENTOS SOBRE MEMBRANAS E PROCESSOS DE SEPARAÇÃO POR MEMBRANAS  DEFINIÇÃO DE MEMBRANA, SUA FUNÇÃO E ESTRUTURA  Uma membrana é uma barreira que separa duas fases e que selectivamente transfere massa entre essas fases. Podem ser fabricadas através de produtos inorgânicos como vidros porosos, grafite, porcelanas e óxidos metálicos, de produtos naturais como diacetato e triacetato de celulose, propionato-acetato de celulose, butirato-acetato de celulose e metacrilato-acetato de celulose, e de produtos sintéticos como poliamida, poliacrilonitrilo, polissulfona, e polipropileno.  As membranas podem apresentar estruturas muito diversas. As mais simples, as microporosas, apresentam dimensões de poro que variam entre 0,02 e 20 µm, a distribuição do poro é larga e têm baixa porosidade. São produzidas pressionando ou sintetizando polímeros, cerâmica ou metal.  As membranas homogéneas e assimétricas são mais complexas na sua produção, assim como na sua estrutura. A membranas homogéneas são constituídas pode filmes densos que permitem a separação de moléculas de dimensões semelhantes devido a concentrações ou solubilidades muito diferentes na matriz da membrana. As membranas assimétricas são constituídas por uma camada homogénea muito fina (camada activa ou “pele”) cuja espessura pode variar entre 0,1 a 1 µm e por uma camada porosa com espessura de 100 a 200 µm.  As aplicações mais importantes das membranas homogéneas são a permeação gasosa, pervaporação para membranas polimétricas e a electrodiálise. As membranas assimétricas são actualmente utilizadas na micro e ultrafiltração e ocupam um lugar de destaque na tecnologia de separação de membranas, uma vez que permitem grandes velocidades de transferência de massa de certos componentes e têm uma grande resistência mecânica.  As membranas compostas são membranas assimétricas constituídas por duas ou mais camadas de materiais diferentes. As primeiras membranas compostas foram preparadas por justaposição de um filme homogéneo muito fino numa camada porosa. Actualmente uma grande variedade de membranas compostas são preparadas por enxerto de diferentes monómeros no filme homogéneo à superfície da camada porosa.    PROCESSOS DE SEPARAÇÃO POR MEMBRANAS: PRINCÍPIOS DE OPERAÇÃO E SUAS APLICAÇÕES  Nos processos de separação por membranas ocorrem diferenças significativas consoante as membranas utilizadas, a força motriz para o transporte da massa aplicada e as suas aplicações. Na Tabela 1 apresenta-se os processos de separação por membranas mais relevantes e as suas principais características.  Tabela 1. Processos de separação por membranas e suas principais características Processo de Separação Tipo de Membrana Força Motriz Método de Separação Aplicações Microfiltração (MF) Microporosa 0,1 – 10 µm Pressão 0,1 – 1 bar Exclusão Remoção de SS Esterilização Clarificação Ultrafiltração (UF) Assimétrica Microporosa 10 –100 nm Pressão 0,5 – 5 bar Exclusão Separação de macromoléculas em solução Nanofiltração (NF) Assimétrica 1 – 10 nm Pressão 15 – 40 bar Exclusão/ Difusão Remoção de micro-solutos orgânicos, sais multivalentes, desmineralização parcial de sais monovalentes Osmose Inversa (OI) Assimétrica Filme denso Pressão 20 – 100 bar Difusão Remoção de sais e micro-solutos Diálise Microporosa 0,1 – 10 µm Gradiente de concentração Difusão Separação de sais e micro-solutos de macromoléculas em solução Electrodiálise (ED) Permutadora de iões Gradiente de potencial eléctrico Migração num campo eléctrico Dessalinização de soluções iónicas Permeação Gasosa  (PG) Homogéneas Gradiente de pressão e concentração Solubilidade e difusão Separação de mistura gasosas Pervaporação (PV) Simétricas e assimétricas Gradientes de concentração Solubilidade e difusão Concentração e separação de pequenos solutos orgânicos  Nos processos de separação por membranas MF, UF, NF e OI a força motriz é a pressão. A corrente de alimentação é circulada sob pressão, tangencialmente a uma membrana através da qual passa a água e algumas espécies dissolvidas constituindo uma corrente, designada por permeado. A corrente de alimentação enriquecida nas espécies macromoleculares que não atravessam a membrana constitui a outra corrente de saída, designada por concentrado ou rejeitado (Figura 1).      Figura 1.   A capacidade de separação é avaliada por um coeficiente de rejeição, f, obtido a partir das concentrações de soluto na alimentação e no permeado, Ca e Cp respectivamente (eq.(1)). apaCCCf−=                                                                 eq. (1)  Alimentação, Ca Rejeitado, Cr Permeado, Cp membrana A electrodiálise é um processo de separação pelo qual membranas carregadas electricamente são usadas para separar iões de uma solução aquosa por uma força motriz que é um potencial eléctrico.   A pervaporação é um processo de separação em que a mistura líquida a separar é posta em contacto directo com uma membrana sendo o permeado recolhidos, sob a forma de vapor, no lado oposto dessa membrana.  Uma das características das membranas é a polarização da concentração. Esta situação decorre do estabelecimento de um perfil de concentrações adjacente à superfície da membrana, em resultado da acumulação do soluto retido na superfície de membrana. Em estado estacionário, o fluxo convectivo de soluto em direcção à membrana é equilibrado pelo fluxo de soluto através da membrana e pelo fluxo difusivo de soluto da superfície da membrana para o seio da alimentação. Como resultado da polarização da concentração, os fluxos de permeação diminuem devido à camada de polarização se traduzir numa resistência adicional ao transporte.  Em termos de operação das membranas há que considerar o seu tempo de vida. Normalmente as membranas têm um tempo de vida superior a 2 anos, com alguma perda de eficiência de fluxo de permeado. No entanto, o tempo de vida da membrana pode ser muito reduzido se no caudal de alimentação existirem constituintes como fenóis, bactérias e fungos, assim como se forem sujeitas a elevadas temperaturas e altas ou baixas pressões.   Na aplicação da tecnologia de membranas é necessário prever um pré-tratamento. Isto porque, actualmente, os limites de aplicação directa do caudal de alimentação às membranas não deve exceder os 10 000 mg/l de SDT. A presença de constituintes como carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, óxidos e hidróxidos de ferro, manganés, silício, bário, sulfatos de estrôncio, sulfato de zinco e fosfato de cálcio deve ser controlada, caso contrário será necessário a sua remoção posterior da membrana. Estes constituintes podem ser controlados por ajuste de pH, remoção química, precipitação, inibição e filtração. Os resíduos orgânicos e as bactérias podem ser controlados por filtração, carvão activado e cloragem. Os óleos e as gorduras devem também ser removidos para prevenir a colmatação das membranas.    CONFIGURAÇÕES MODULARES  Embora o desenvolvimento de membranas assimétricas, altamente selectivas e simultaneamente com grandes capacidades de permeação tenha contribuído para o desenvolvimento industrial dos processos de separação por membranas, este só foi possível com o arranjo destas membranas em configurações com as seguintes características: • grande área superficial de membrana por unidade de volume; • capacidade de processamento de fluidos em condições hidrodinâmicas e de pressão adequadas; • fácil limpeza e manutenção.  Desta forma, sugiram diversas configurações para as membranas, designadamente módulos planos, módulos tubulares, módulos de fibras ocas e módulos enrolados em espiral, cujas características e aplicações sintetizam-se na Tabela 2.  Tabela 2. Módulos de membranas: propriedades e aplicações Tipo de módulo Área de membrana por volume (m2m-3) Preço Controle da polarização de concentração Aplicação Tubular 20 - 30 Muito elevado Muito bom Filtração tangencial de soluções com elevado teor de sólidos Pratos planos 400 - 600 Elevado Razoável MF tangencial, PV, PG, OI Espiral 800 - 1000 Baixo Pobre UF, OI, PV, PG Fibras ocas 600 - 1200 Muito baixo Muito mau OI, PG  Em todos os processos de separação com membranas é importante a selecção de pré-tratamentos dos fluidos a processar e a sua conjugação com a selecção de membranas e módulos.  APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS RELEVANTES DAS MEMBRANAS  As membranas têm actualmente numerosas aplicações que vão desde a medicina ao tratamento de água residual industrial. Neste capítulo sumarizam-se as algumas das aplicações das membranas, cuja força motriz é a pressão, nos processos industriais.  ULTRAFILTRAÇÃO NO TRATAMENTO DE EFLUENTES DE LACTICÍNIOS       A tecnologia de membranas, em particular a ultrafiltração, tem sido aplicada no processo de tratamento de efluentes de lacticínios. As proteínas do soro do leite podem ser retidas por ultrafiltração, enquanto que a lactose e compostos de baixo peso molecular passam através da membrana, podendo ser, desta forma, reaproveitados.   ULTRAFILTRAÇÃO NA RECUPERAÇÃO DE CONCENTRADOS DE ÓLEOS        A ultrafiltração permite a remoção de óleos e gorduras de efluentes concentrados, por exemplo na indústria metalúrgica. A ultrafiltração destas emulsões água-óleo produz uma água limpa e um concentrado de óleo. A água poderá ser tratada ou descarregada directamente no sistema de drenagem. O concentrado de óleo poderá ser reintegrado no processo. Tanque de alimentação  Concentrado Permeado Bomba Pré-tratamento Concentrado Permeado Tratamento do concentrado de proteina  Queijo  TECNOLOGIA DE MEMBRANAS NO TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE             O tratamento de superfície gera efluentes muito concentrados. Depois da pintura no tanque, o excesso de tinta tem de ser retirado, através da lavagem. A tinta diluída não pode retornar directamente ao tanque devido à água que contem, permitindo a ultrafiltração a recuperação da água e da tinta para reutilização. Desta forma, a ultrafiltração reduz significativamente a utilização de água e, em condições óptimas, o processo não produz águas residuais.  ULTRAFILTRAÇÃO NO TRATAMENTO DE EFLUENTES DA LAVAGEM DE CARROS            A utilização de membranas nas estações de serviço, nos sistemas de lavagem de carros, permite a recirculação da água, reduzindo significativamente o consumo de água limpa. Tanque de pintura 1ª lavagem 2ª lavagem 3ª lavagem Concentrado Lavagem de carros Sedimentação Tanque de alimentação Tanque de permeado Pré-filtração Concentrado Permeado Filtração Lavagem Permeado  COMBINAÇÃO DE UM BIORREACTOR E TECNOLOGIA DE MEMBRANAS        No tratamento biológico de águas residuais poderá ser utilizado um processo de membrana como alternativa à etapa de decantação e operar a maiores concentrações por forma a aumentar a razão volume/tempo.  FILTRAÇÃO DE ÁGUA ATRAVÉS DE MEMBRANAS      A tecnologia de membranas pode também ser utilizada para produzir água industrial ou água para consumo humano. A utilização de membranas permite a redução do tamanho da estação de tratamento, o baixo consumo de energia, a redução dos químicos adicionados e origina uma menor produção lamas.  Lamas em excesso Bioreactor Permeado Controlo final Água residual Floculação / Precipitação Filtração Permeado 

Recuperação de água industrial utilizando tecnologia de membranas

Universidade do Algarve

  
 
 
 
 
 
 
RECUPERAÇÃO DE ÁGUA INDUSTRIAL UTILIZANDO TECNOLOGIA DE 
MEMBRANAS 
 
Margarida Ribau-Teixeira e Maria João Rosa 
Universidade do Algarve, Campus de Gambelas, 8000 Faro, PORTUGAL, e-mail:  
 
 
SUMÁRIO 
 
São descritos resumidamente os fundamentos sobre membranas e processos de separação com 
membranas. As aplicações mais frequentes dos processos de separação com membranas no 
tratamento de água residual industrial são discutidos. O tratamento das águas industriais 
através da tecnologia de membranas permite a recuperação de produtos de elevado valor 
económico, para além de permitir a reutilização da água do processo. 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Até cerca de meados do século XX, a ciência das membranas teve um campo de aplicação na 
prática muito limitado. No entanto, durante os últimos 30 anos, as membranas e os processos 
de separação com membranas têm sido desenvolvidos desde uma ferramenta laboratorial a 
processos industriais de significativa importância técnica e comercial (Caetano, 1995 e 
Strathmann, 1992).  
 
A situação mudou rapidamente quando cientistas e engenheiros descobriram que, com a 
utilização de osmose inversa, poderiam poupar energia no processo de dessalinização da água 
do mar. Os progressos feitos na dessalinização, seguido dos sucessos obtidos em processos de 
separação a grande escala, como o tratamento de água residual industrial, originaram que os 
processos de membrana sejam actualmente considerados como uma tecnologia muito 
promissora (Caetano, 1995). 
 
A utilização das membranas em aplicações industriais, designadamente como técnica de 
controlo da poluição resultante da actividade industrial tem ganho, nos últimos anos, maior 
atenção. A tecnologia de membranas pode permitir a recuperação de resíduos de elevado 
valor e de água, a qual pode ser reutilizada no processo ou noutras aplicações. No entanto, os 
processos de separação por membranas concentram, separação e removem, mas não destroem, 
sendo desta forma necessário prever o seu tratamento através de outros processos como por 
exemplo, a oxidação, incineração e tratamento biológico. 
 
Dentro dos processos de membranas mais utilizados no controlo da poluição destacam-se a 
electrodiálise, a osmose inversa e a ultrafiltração, os quais têm sido utilizados no tratamento 
de lixiviados dos aterros, na indústria têxtil, na indústria de tratamento de superfície, na 
indústria petrolífera e petroquímica, na industria alimentar e na indústria de produção de pasta 
de papel.  
 
 
FUNDAMENTOS SOBRE MEMBRANAS E PROCESSOS DE SEPARAÇÃO POR 
MEMBRANAS 
 
DEFINIÇÃO DE MEMBRANA, SUA FUNÇÃO E ESTRUTURA 
 
Uma membrana é uma barreira que separa duas fases e que selectivamente transfere massa 
entre essas fases. Podem ser fabricadas através de produtos inorgânicos como vidros porosos, 
grafite, porcelanas e óxidos metálicos, de produtos naturais como diacetato e triacetato de 
celulose, propionato-acetato de celulose, butirato-acetato de celulose e metacrilato-acetato de 
celulose, e de produtos sintéticos como poliamida, poliacrilonitrilo, polissulfona, e 
polipropileno. 
 
As membranas podem apresentar estruturas muito diversas. As mais simples, as 
microporosas, apresentam dimensões de poro que variam entre 0,02 e 20 µm, a distribuição 
do poro é larga e têm baixa porosidade. São produzidas pressionando ou sintetizando 
polímeros, cerâmica ou metal. 
 
As membranas homogéneas e assimétricas são mais complexas na sua produção, assim como 
na sua estrutura. A membranas homogéneas são constituídas pode filmes densos que 
permitem a separação de moléculas de dimensões semelhantes devido a concentrações ou 
solubilidades muito diferentes na matriz da membrana. As membranas assimétricas são 
constituídas por uma camada homogénea muito fina (camada activa ou “pele”) cuja espessura 
pode variar entre 0,1 a 1 µm e por uma camada porosa com espessura de 100 a 200 µm. 
 
As aplicações mais importantes das membranas homogéneas são a permeação gasosa, 
pervaporação para membranas polimétricas e a electrodiálise. As membranas assimétricas são 
actualmente utilizadas na micro e ultrafiltração e ocupam um lugar de destaque na tecnologia 
de separação de membranas, uma vez que permitem grandes velocidades de transferência de 
massa de certos componentes e têm uma grande resistência mecânica. 
 
As membranas compostas são membranas assimétricas constituídas por duas ou mais 
camadas de materiais diferentes. As primeiras membranas compostas foram preparadas por 
justaposição de um filme homogéneo muito fino numa camada porosa. Actualmente uma 
grande variedade de membranas compostas são preparadas por enxerto de diferentes 
monómeros no filme homogéneo à superfície da camada porosa.  
 
 
PROCESSOS DE SEPARAÇÃO POR MEMBRANAS: PRINCÍPIOS DE OPERAÇÃO E SUAS APLICAÇÕES 
 
Nos processos de separação por membranas ocorrem diferenças significativas consoante as 
membranas utilizadas, a força motriz para o transporte da massa aplicada e as suas aplicações. 
Na Tabela 1 apresenta-se os processos de separação por membranas mais relevantes e as suas 
principais características. 
 
Tabela 1. Processos de separação por membranas e suas principais características 
Processo de 
Separação 
Tipo de 
Membrana 
Força Motriz Método de 
Separação 
Aplicações 
Microfiltração 
(MF) 
Microporosa 
0,1 – 10 µm 
Pressão 
0,1 – 1 bar 
Exclusão Remoção de SS 
Esterilização 
Clarificação 
Ultrafiltração 
(UF) 
Assimétrica 
Microporosa 
10 –100 nm 
Pressão 
0,5 – 5 bar 
Exclusão Separação de macromoléculas em 
solução 
Nanofiltração 
(NF) 
Assimétrica 
1 – 10 nm 
Pressão 
15 – 40 bar 
Exclusão/ 
Difusão 
Remoção de micro-solutos 
orgânicos, sais multivalentes, 
desmineralização parcial de sais 
monovalentes 
Osmose Inversa 
(OI) 
Assimétrica 
Filme denso 
Pressão 
20 – 100 bar 
Difusão Remoção de sais e micro-solutos 
Diálise Microporosa 
0,1 – 10 µm 
Gradiente de 
concentração 
Difusão Separação de sais e micro-solutos de 
macromoléculas em solução 
Electrodiálise 
(ED) 
Permutadora de 
iões 
Gradiente de 
potencial eléctrico 
Migração num 
campo eléctrico 
Dessalinização de soluções iónicas 
Permeação 
Gasosa 
 (PG) 
Homogéneas Gradiente de 
pressão e 
concentração 
Solubilidade e 
difusão 
Separação de mistura gasosas 
Pervaporação 
(PV) 
Simétricas e 
assimétricas 
Gradientes de 
concentração 
Solubilidade e 
difusão 
Concentração e separação de 
pequenos solutos orgânicos 
 
Nos processos de separação por membranas MF, UF, NF e OI a força motriz é a pressão. A 
corrente de alimentação é circulada sob pressão, tangencialmente a uma membrana através da 
qual passa a água e algumas espécies dissolvidas constituindo uma corrente, designada por 
permeado. A corrente de alimentação enriquecida nas espécies macromoleculares que não 
atravessam a membrana constitui a outra corrente de saída, designada por concentrado ou 
rejeitado (Figura 1). 
 
 
 
 
 
Figura 1.  
 
A capacidade de separação é avaliada por um coeficiente de rejeição, f, obtido a partir das 
concentrações de soluto na alimentação e no permeado, Ca e Cp respectivamente (eq.(1)). 
a
pa
C
CC
f
−
=                                                                 eq. (1) 
 
Alimentação, Ca Rejeitado, Cr 
Permeado, Cp 
membrana 
A electrodiálise é um processo de separação pelo qual membranas carregadas electricamente 
são usadas para separar iões de uma solução aquosa por uma força motriz que é um potencial 
eléctrico.  
 
A pervaporação é um processo de separação em que a mistura líquida a separar é posta em 
contacto directo com uma membrana sendo o permeado recolhidos, sob a forma de vapor, no 
lado oposto dessa membrana. 
 
Uma das características das membranas é a polarização da concentração. Esta situação 
decorre do estabelecimento de um perfil de concentrações adjacente à superfície da 
membrana, em resultado da acumulação do soluto retido na superfície de membrana. Em 
estado estacionário, o fluxo convectivo de soluto em direcção à membrana é equilibrado pelo 
fluxo de soluto através da membrana e pelo fluxo difusivo de soluto da superfície da 
membrana para o seio da alimentação. Como resultado da polarização da concentração, os 
fluxos de permeação diminuem devido à camada de polarização se traduzir numa resistência 
adicional ao transporte. 
 
Em termos de operação das membranas há que considerar o seu tempo de vida. Normalmente 
as membranas têm um tempo de vida superior a 2 anos, com alguma perda de eficiência de 
fluxo de permeado. No entanto, o tempo de vida da membrana pode ser muito reduzido se no 
caudal de alimentação existirem constituintes como fenóis, bactérias e fungos, assim como se 
forem sujeitas a elevadas temperaturas e altas ou baixas pressões.  
 
Na aplicação da tecnologia de membranas é necessário prever um pré-tratamento. Isto porque, 
actualmente, os limites de aplicação directa do caudal de alimentação às membranas não deve 
exceder os 10 000 mg/l de SDT. A presença de constituintes como carbonato de cálcio, 
sulfato de cálcio, óxidos e hidróxidos de ferro, manganés, silício, bário, sulfatos de estrôncio, 
sulfato de zinco e fosfato de cálcio deve ser controlada, caso contrário será necessário a sua 
remoção posterior da membrana. Estes constituintes podem ser controlados por ajuste de pH, 
remoção química, precipitação, inibição e filtração. Os resíduos orgânicos e as bactérias 
podem ser controlados por filtração, carvão activado e cloragem. Os óleos e as gorduras 
devem também ser removidos para prevenir a colmatação das membranas.  
 
 
CONFIGURAÇÕES MODULARES 
 
Embora o desenvolvimento de membranas assimétricas, altamente selectivas e 
simultaneamente com grandes capacidades de permeação tenha contribuído para o 
desenvolvimento industrial dos processos de separação por membranas, este só foi possível 
com o arranjo destas membranas em configurações com as seguintes características: 
• grande área superficial de membrana por unidade de volume; 
• capacidade de processamento de fluidos em condições hidrodinâmicas e de pressão 
adequadas; 
• fácil limpeza e manutenção. 
 
Desta forma, sugiram diversas configurações para as membranas, designadamente módulos 
planos, módulos tubulares, módulos de fibras ocas e módulos enrolados em espiral, cujas 
características e aplicações sintetizam-se na Tabela 2. 
 
Tabela 2. Módulos de membranas: propriedades e aplicações 
Tipo de 
módulo 
Área de membrana 
por volume (m2m-3) 
Preço Controle da polarização 
de concentração 
Aplicação 
Tubular 20 - 30 Muito elevado Muito bom Filtração tangencial de 
soluções com elevado teor 
de sólidos 
Pratos 
planos 
400 - 600 Elevado Razoável MF tangencial, PV, PG, OI 
Espiral 800 - 1000 Baixo Pobre UF, OI, PV, PG 
Fibras ocas 600 - 1200 Muito baixo Muito mau OI, PG 
 
Em todos os processos de separação com membranas é importante a selecção de pré-
tratamentos dos fluidos a processar e a sua conjugação com a selecção de membranas e 
módulos. 
 
APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS RELEVANTES DAS MEMBRANAS 
 
As membranas têm actualmente numerosas aplicações que vão desde a medicina ao 
tratamento de água residual industrial. Neste capítulo sumarizam-se as algumas das aplicações 
das membranas, cuja força motriz é a pressão, nos processos industriais. 
 
ULTRAFILTRAÇÃO NO TRATAMENTO DE EFLUENTES DE LACTICÍNIOS 
 
 
 
 
 
 
A tecnologia de membranas, em particular a ultrafiltração, tem sido aplicada no processo de 
tratamento de efluentes de lacticínios. As proteínas do soro do leite podem ser retidas por 
ultrafiltração, enquanto que a lactose e compostos de baixo peso molecular passam através da 
membrana, podendo ser, desta forma, reaproveitados.  
 
ULTRAFILTRAÇÃO NA RECUPERAÇÃO DE CONCENTRADOS DE ÓLEOS  
 
 
 
 
 
 
A ultrafiltração permite a remoção de óleos e gorduras de efluentes concentrados, por 
exemplo na indústria metalúrgica. A ultrafiltração destas emulsões água-óleo produz uma 
água limpa e um concentrado de óleo. A água poderá ser tratada ou descarregada directamente 
no sistema de drenagem. O concentrado de óleo poderá ser reintegrado no processo. 
Tanque de 
alimentação  
Concentrado 
Permeado 
Bomba 
Pré-tratamento 
Concentrado 
Permeado Tratamento do 
concentrado de proteina  
Queijo 
 TECNOLOGIA DE MEMBRANAS NO TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O tratamento de superfície gera efluentes muito concentrados. Depois da pintura no tanque, o 
excesso de tinta tem de ser retirado, através da lavagem. A tinta diluída não pode retornar 
directamente ao tanque devido à água que contem, permitindo a ultrafiltração a recuperação 
da água e da tinta para reutilização. Desta forma, a ultrafiltração reduz significativamente a 
utilização de água e, em condições óptimas, o processo não produz águas residuais. 
 
ULTRAFILTRAÇÃO NO TRATAMENTO DE EFLUENTES DA LAVAGEM DE CARROS  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A utilização de membranas nas estações de serviço, nos sistemas de lavagem de carros, 
permite a recirculação da água, reduzindo significativamente o consumo de água limpa. 
Tanque de 
pintura 
1ª lavagem 2ª lavagem 3ª lavagem 
Concentrado 
Lavagem de carros 
Sedimentação Tanque de 
alimentação 
Tanque de 
permeado 
Pré-filtração 
Concentrado 
Permeado 
Filtração 
Lavagem 
Permeado 
 COMBINAÇÃO DE UM BIORREACTOR E TECNOLOGIA DE MEMBRANAS 
 
 
 
 
 
 
 
No tratamento biológico de águas residuais poderá ser utilizado um processo de membrana 
como alternativa à etapa de decantação e operar a maiores concentrações por forma a 
aumentar a razão volume/tempo. 
 
FILTRAÇÃO DE ÁGUA ATRAVÉS DE MEMBRANAS 
 
 
 
 
 
A tecnologia de membranas pode também ser utilizada para produzir água industrial ou água 
para consumo humano. A utilização de membranas permite a redução do tamanho da estação 
de tratamento, o baixo consumo de energia, a redução dos químicos adicionados e origina 
uma menor produção lamas. 
 
Lamas em excesso 
Bioreactor 
Permeado 
Controlo final 
Água residual 
Floculação / 
Precipitação 
Filtração 
Permeado 


https://sapientia.ualg.pt/bitstream/10400.1/1119/1/Artigo_Ribau%20and%20Rosa_Tomar.pdf

Recuperação de água industrial utilizando tecnologia de membranas

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