A nanofiltração é um processo de membrana altamente eficiente para purificar e reciclar líquidos. No revestimento catódico por imersão (KTL), atua como uma etapa adicional de filtragem após a ultrafiltração. Isso reduz o consumo de água desionizada (água DI) e, simultaneamente, reduz a quantidade de águas residuais.
O processo funciona de forma semelhante à osmose inversa: a água pré-purificada – conhecida como ultrafiltrado (UF) – é forçada a passar por membranas especiais sob pressão. Essas membranas têm um tamanho de poro entre 1 e 10 nm, o que permite uma separação sustentável a baixa pressão e, portanto, baixo consumo de energia. O resultado é uma água particularmente limpa que quase atinge a qualidade da água DI.
O processo de enxágue final no revestimento catódico por imersão é particularmente crucial para a qualidade da superfície. A contaminação por sólidos ou microrganismos pode levar a um retrabalho caro. Nos sistemas convencionais de revestimento catódico por imersão, água desionizada de alta qualidade é usada para enxágue no final do processo – muitas vezes em grandes quantidades e sem recirculação. Isso significa alto consumo de água, altos custos e muita água residual.
1. Tratamento da água de enxágue
Após o revestimento por imersão, o chamado ultrafiltrado – ou seja, a água pré-purificada – é removida do tanque de ultrafiltrado. Esta água ainda contém pequenas quantidades de substâncias dissolvidas e não dissolvidas.
2. Utilização em duas partes do ultrafiltrado
O ultrafiltrado é dividido em dois fluxos: uma parte é utilizada diretamente para enxágue na saída da última fase de enxaguamento UF. A outra parte é alimentada à unidade de nanofiltração.
3. Nanofiltração
Na unidade de nanofiltração, a água é pressionada sob pressão através de nanomembranas especiais. Estas membranas são tão finas que retêm até as partículas e moléculas menores. Isto resulta em dois novos fluxos:
- Nanofiltrado (permeado) – uma água particularmente pura que quase atinge a qualidade da água DI (<0,05% de teor de sólidos)
- Concentrado – contém as substâncias retidas.
4. Reciclagem e cascata
O nanofiltrado é recolhido num tanque separado e alimentado na etapa de enxágue final através de anéis de pulverização – em vez de água DI fresca. A partir daí, ele é colocado em cascata: flui da etapa de enxágue final para a anterior. Finalmente, ele retorna ao tanque de revestimento catódico por imersão, onde é reintegrado ao processo.
Ao mesmo tempo, o processo é eficiente em termos de recursos, seguro e econômico:
- Até 75% de economia nos custos operacionais
- Até € 86.000 em economia por ano na Europa
- Até 21 000 m³ a menos de consumo de água desionizada por ano (equivalente a mais de 155 000 banheiras ou aproximadamente 84 piscinas olímpicas)
- Redução de resíduos
- Melhoria da qualidade do processo através da pureza constante da água
O desempenho da nanofiltração depende em grande parte da composição química da tinta utilizada. Diferentes tipos de tinta podem variar significativamente na sua reação ao processo de filtragem. Para garantir que a nanofiltração funcione de forma fiável em condições reais, a Dürr oferece testes-piloto.
Uma unidade compacta e móvel de nanofiltração é instalada diretamente nas instalações do cliente – sem grandes obras ou interrupções na produção. O sistema fica pronto para uso em poucas horas e pode ser operado por um período de três a seis meses. Durante esse tempo, parâmetros importantes, como teor de sólidos, valor de pH e condutividade, são continuamente medidos e documentados tanto no nanofiltrado quanto no concentrado.
Esses dados não só fornecem informações valiosas sobre a estabilidade do processo, mas também permitem a seleção da configuração ideal da membrana para o respectivo tipo de tinta. Especialmente em casos de requisitos individuais ou novos projetos, os testes piloto fornecem uma base confiável para decisões bem informadas.
Os testes-piloto foram supervisionados pelo fabricante do veículo. A Dra. Julia Schuchardt, diretora de Desenvolvimento de Processos para Tecnologia de Revestimento e Proteção contra Corrosão da Mercedes-Benz AG, chega a uma conclusão totalmente positiva:
“Os resultados mostram claramente que todo o nanofiltrado pode substituir completamente a água totalmente dessalinizada (VEW) utilizada até agora por meio de cascata. Além disso, conseguimos identificar economias potenciais que surgem no processo convencional como águas residuais durante a lavagem final com VEW. O processo de nanofiltração reduz a quantidade de produtos químicos que entram no tratamento de águas residuais e, ao mesmo tempo, contribui de forma importante para alcançar os nossos objetivos de sustentabilidade na área do consumo de água.”
O projeto piloto ilustra como tecnologias inovadoras podem contribuir para a conservação de recursos e otimização de processos.
A Dürr continua a apoiar os seus clientes mesmo após a instalação e o comissionamento. Os clientes que optam pelo pacote de serviços recebem três visitas por ano da equipa de assistência da Dürr, que verifica e otimiza o desempenho da instalação de nanofiltração e da instalação KTL.