Por que a destilação a vácuo supera a floculação
No setor de embalagens, especialmente na impressão flexográfica e de rotogravura com tintas à base de água, bem como na produção de tintas à base de água, a lavagem de prensas, tanques, cilindros, lâminas raspadoras e tubagens gera diariamente quantidades significativas de águas residuais carregadas de pigmentos, resinas, ligantes, tensioativos, glicóis e aditivos.
A recuperação desta água tornou-se uma necessidade económica e ambiental.
Mas a tecnologia escolhida determina se a água recuperada pode realmente ser reutilizada no processo de produção ou se, ciclo após ciclo, se torna uma nova fonte de problemas.
🔴 01 — A LIMITAÇÃO ESTRUTURAL DA FLOCULAÇÃO
Para separar a sujidade, adicionam-se sais à água.
A floculação físico-química separa as frações em suspensão e coloidais através da adição de coagulantes, normalmente sais de alumínio ou ferro, como policloreto de alumínio, sulfato de alumínio ou cloreto férrico.
Também são adicionados polieletrólitos e, frequentemente, reagentes para correção do pH.
O ponto crítico é precisamente este:
PARA LIMPAR A ÁGUA, ADICIONAM-SE SAIS.
Parte dos reagentes precipita com as lamas, enquanto outra parte permanece dissolvida sob a forma de cloretos, sulfatos e iões metálicos.
O resultado é um aumento da condutividade e dos sólidos dissolvidos totais.
Se a água tratada for reutilizada na lavagem, o fenómeno acumula-se: a cada ciclo, as águas residuais ficam cada vez mais enriquecidas em sais, até deixarem de ser adequadas à utilização prevista.
Nos processos à base de água, isto não é um pormenor. As emulsões acrílicas e os sistemas pigmentados são sensíveis aos eletrólitos.
Assim, a água de lavagem salina pode:
- contaminar o produto seguinte;
- promover a instabilidade das dispersões;
- alterar a viscosidade e o desempenho;
- provocar depósitos;
- aumentar a corrosão das peças metálicas dos equipamentos.
🟠 02 — PURIFICAÇÃO INCOMPLETA
O problema não se limita ao que é visível.
A floculação é eficaz nas frações em suspensão e coloidais, mas tem pouco ou nenhum efeito sobre a matéria orgânica dissolvida.
Os glicóis, coalescentes, tensioativos, aminas e aditivos solúveis permanecem na água.
Por isso, a CQO residual permanece frequentemente elevada, com possíveis consequências como:
- odores;
- formação de espuma;
- crescimento bacteriano nos tanques de armazenamento.
A variabilidade das águas residuais agrava ainda mais a situação.
As alterações de cor, formulação e resina exigem ajustes contínuos das dosagens, ensaios de jarros e pessoal qualificado.
Assim, a qualidade da água à saída depende mais da gestão diária do que da própria tecnologia.
🟡 03 — PARA ATINGIR A QUALIDADE DO DESTILADO, SÃO NECESSÁRIOS PROCESSOS ADICIONAIS
Para obter, por floculação, água comparável à água destilada, são necessárias etapas adicionais de acabamento:
FILTRAÇÃO EM AREIA → CARVÃO ATIVADO → ULTRAFILTRAÇÃO → OSMOSE INVERSA
O objetivo é também remover os sais introduzidos pelo próprio tratamento.
Isto cria um paradoxo:
PRIMEIRO, ADICIONAM-SE SAIS PARA FLOCULAR; DEPOIS, INSTALA-SE UM PROCESSO DE MEMBRANAS PARA OS REMOVER.
A cadeia de tratamento torna-se, assim, longa e dispendiosa, com muitos pontos que exigem controlo e aumentam o risco de problemas e falhas.
E QUANTO À OSMOSE INVERSA?
A osmose inversa também apresenta outros problemas importantes:
- colmatação das membranas por polímeros residuais e pigmentos;
- limpeza química periódica;
- substituição das membranas;
- produção de um concentrado salino que tem de ser gerido e eliminado.
Mais processos. Mais manutenção. Mais variáveis. Mais custos.
🟤 04 — LAMAS: MAIS VOLUME, MAIS CUSTOS
A floculação gera lamas volumosas e ricas em água, às quais se soma também a massa dos reagentes adicionados.
Sem uma desidratação intensiva, através de filtro-prensa ou sistemas semelhantes, os custos de eliminação continuam elevados.
Isto significa investimento adicional, equipamento adicional e mais operações de gestão.
O PROBLEMA NÃO DESAPARECE: SIMPLESMENTE MUDA DE FORMA.
🟢 05 — DESTILAÇÃO A VÁCUO
UM PROCESSO. QUALIDADE CONSISTENTE.
A destilação a vácuo funciona através de separação física.
Ao reduzir a pressão, a água pode evaporar a baixa temperatura.
EVAPORAÇÃO → CONDENSAÇÃO → DESTILADO
Durante o processo, os pigmentos, as resinas, os sais e a maioria das substâncias dissolvidas permanecem no concentrado.
O resultado é água recuperada de elevada qualidade, que pode regressar ao ciclo de lavagem.
🟢 SEM ADIÇÃO DE REAGENTES QUÍMICOS
O processo de tratamento não acrescenta sais à água.
Em alguns casos, dependendo do tipo de águas residuais, podem ser necessárias pequenas doses de antiespumante; quando utilizado, permanece no resíduo concentrado.
SEM ADIÇÃO DE SAIS. SEM ACUMULAÇÃO PROVOCADA PELO TRATAMENTO.
🟢 DESTILADO DE ELEVADA QUALIDADE
A evaporação seguida de condensação produz um destilado caracterizado por:
baixa condutividade + teor muito baixo de sólidos
sem necessidade de osmose inversa ou de etapas adicionais de acabamento.
🟢 QUALIDADE INDEPENDENTE DAS ÁGUAS RESIDUAIS À ENTRADA
A cor, a formulação ou a resina mudam?
O processo não exige os ajustes contínuos de dosagem típicos da floculação.
O processo físico mantém-se estável, repetível e automatizável.
🟢 MÁXIMA REDUÇÃO DE RESÍDUOS
As águas residuais iniciais são separadas em:
ÁGUA RECUPERADA + RESÍDUO CONCENTRADO
O resíduo representa uma pequena fração do volume inicial, reduzindo os custos de eliminação e aproximando a instalação do objetivo de descarga zero.
🟢 FUNCIONAMENTO SIMPLES E AUTOMATIZÁVEL
- Menos reagentes.
- Menos variáveis.
- Menos intervenção do operador.
- Menos possibilidades de erro.
A automatização permite controlar o processo de forma simples e repetível.
🔵 06 — COM OU SEM BOMBA DE CALOR?
A destilação a vácuo está disponível em diferentes configurações.
As soluções com bomba de calor recuperam o calor da condensação para alimentar novamente o processo de evaporação.
O CALOR É RECUPERADO E REUTILIZADO.
Isto reduz significativamente o consumo de energia e torna a tecnologia competitiva também em termos de custos operacionais.
⚫ FLOCULAÇÃO OU DESTILAÇÃO A VÁCUO?
| FLOCULAÇÃO | DESTILAÇÃO A VÁCUO |
| Adiciona reagentes químicos | Separação física |
| Adiciona sais à água | Não adiciona sal |
| Gera lamas | Gera resíduo concentrado |
| Exige controlo da dosagem | Processo automatizado |
| Deixa parte da carga orgânica dissolvida | Separa a água das substâncias concentradas |
| Pode exigir tratamento adicional | O destilado é obtido no próprio processo |
| Pode exigir osmose inversa | Não exige o mesmo percurso de acabamento |
| Mais etapas de tratamento | Processo mais direto |
| Maior gestão de lamas | Redução significativa do volume a eliminar |
🟢 CONCLUSÃO
RECUPERAR NÃO SIGNIFICA APENAS PURIFICAR.
Na produção de embalagens e tintas à base de água, o objetivo não é simplesmente tratar as águas residuais.
O objetivo é recuperar água limpa e estável, que possa ser reutilizada no processo de produção.
A floculação introduz sais que se acumulam a cada reutilização e, para se aproximar da qualidade do destilado, exige processos adicionais, como a osmose inversa, aumentando os custos, a complexidade e as necessidades de gestão.
A destilação a vácuo, baseada na evaporação a baixa temperatura seguida de condensação, permite recuperar água através de um processo físico, sem adição de produtos químicos, com qualidade consistente ao longo do tempo e uma redução significativa do resíduo a eliminar.
UM PROCESSO.
ÁGUA RECUPERADA.
MENOS RESÍDUOS.
MAIS CONTROLO.
Para a recuperação de águas residuais de processos à base de água, a destilação a vácuo é a solução mais eficaz e sustentável.