Tipos de separadores de óleo e como funcionam

Skimmers de óleo Removem o óleo que flutua na água para que possa ser transferido para armazenamento para reciclagem, tratamento ou descarte. Embora todos os skimmers executem a mesma função básica, diferentes modelos coletam o óleo de maneiras distintas. Alguns permitem que a camada superficial escorra sobre um vertedouro, enquanto outros utilizam tambores, discos, escovas ou correias que atraem o óleo. Os skimmers de sucção aspiram os líquidos da superfície diretamente para um sistema de recuperação.

O projeto ideal depende do tipo de óleo, da espessura da mancha, das condições da água, dos detritos, do método de implantação e das bombas e reservatórios disponíveis. Compreender o funcionamento de cada mecanismo facilita a seleção de um sistema que equilibre a taxa de recuperação, a seletividade do óleo e as necessidades práticas de campo.

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O que é um separador de óleo?

Um separador de óleo é um dispositivo mecânico que recolhe óleo da superfície da água. Os separadores são utilizados em situações de derrame em rios, lagos, portos, águas costeiras e ambientes marítimos. Sistemas fixos ou montados também podem remover óleo indesejado de tanques, fossas, lagoas e águas de processos industriais.

Um skimmer é apenas uma parte de um sistema de recuperação. Dependendo da aplicação, o sistema completo pode incluir também uma barreira de contenção, uma bomba ou fonte de vácuo, mangueiras, uma unidade de energia e armazenamento temporário. Cada componente deve ser compatível com a viscosidade do produto recuperado e com a distância de transferência necessária.

Como funcionam os separadores de óleo

A maioria dos skimmers aproveita o comportamento do óleo na interface óleo-água. Muitos derivados de petróleo são menos densos que a água, por isso tendem a flutuar e formar uma camada superficial. A densidade, porém, não é o único fator. Óleo e água não se misturam facilmente, e a tensão interfacial ajuda a manter os líquidos separados, ao mesmo tempo que influencia a forma como o óleo se espalha na mancha. Intemperismo, emulsificação, sedimentos e turbulência podem alterar esse comportamento, de modo que nem todo produto derramado permanece como uma camada limpa e uniforme.

A química da superfície também determina como um líquido molha um material sólido. Superfícies oleofílicas têm maior afinidade por óleo do que por água. Quando um tambor, disco, correia ou escova oleofílica passa por uma mancha de óleo, o óleo reveste a superfície de coleta. Raspadores ou limpadores removem o óleo e o direcionam para um reservatório. Esse processo seletivo geralmente recupera uma concentração de óleo maior do que um dispositivo que coleta toda a camada superficial.

Os separadores de óleo tipo vertedouro e de sucção utilizam abordagens diferentes. Um vertedouro é posicionado na interface óleo-água ou logo abaixo dela, de modo que a camada superficial flua para uma tremonha. Um cabeçote de sucção utiliza pressão negativa para aspirar o material da superfície para dentro de uma mangueira. Esses métodos não seletivos podem proporcionar alta recuperação total de fluidos, mas podem coletar mais água junto com o óleo.

O Caminho da Recuperação do Petróleo

O óleo fica contido ou concentrado onde o skimmer consegue encontrá-lo.
A cabeça de remoção recolhe a lama por transbordamento, adesão ou sucção.
Raspadores, limpadores, ação da gravidade ou sucção movem o líquido recuperado para um reservatório ou mangueira.
Uma bomba ou fonte de vácuo transfere o óleo ou a mistura de óleo e água para um local de armazenamento temporário.
O material recuperado é separado, reciclado, tratado ou descartado de acordo com o plano de resposta e os requisitos aplicáveis.

Os principais tipos de separadores de óleo

Os separadores de óleo podem ser agrupados de acordo com seu mecanismo de recuperação. Dentro de cada grupo, o tamanho, os materiais, os sistemas de bombeamento e as configurações de implantação podem variar bastante.

Skimmers vertedouros

Um separador de óleo tipo vertedouro remove a camada superficial do líquido. Óleo e um pouco de água fluem sobre uma borda ajustável ou autoajustável para uma tremonha central, onde o fluido recuperado é bombeado para armazenamento. Como qualquer líquido na superfície pode atravessar o vertedouro, esses separadores são considerados não seletivos.

Útil quando uma alta recuperação total de fluidos é importante ou quando o óleo é muito espesso ou irregular para uma superfície seletiva.
Capaz de lidar com diversos tipos de óleo que permanecem fluidos o suficiente para transbordar o vertedouro.
Pode acumular uma quantidade significativa de água, especialmente em períodos de ondas ou quando a barragem está instalada muito abaixo do nível recomendado.
Detritos flutuantes podem interferir na bomba de entrada ou na bomba a jusante.

Veja Elastec separadores de óleo de vertedouro.

Drum Skimmers

Os separadores de óleo tipo tambor utilizam tambores oleofílicos rotativos que passam pela camada de óleo. O óleo adere à superfície do tambor enquanto grande parte da água escoa. Lâminas raspadoras removem o óleo e o direcionam para uma calha de coleta, de onde é bombeado para armazenamento.

A recuperação seletiva pode reduzir a quantidade de água enviada para armazenamento.
Superfícies de coleta lisas, ranhuradas ou intercambiáveis podem ser adaptadas a diferentes óleos e condições de operação.
O desempenho depende da viscosidade do óleo, da espessura da camada de óleo, da velocidade do tambor e da capacidade do óleo de chegar aos tambores.

Veja Elastec skimmers tambor de óleo.

Skimmers de tambores ranhurados

Os separadores de disco utilizam um conjunto de discos oleofílicos rotativos. À medida que os discos se movem pela mancha de óleo, o óleo reveste suas superfícies. Raspadores removem o óleo a cada rotação e o direcionam para um reservatório. Vários discos proporcionam uma área de coleta em uma cabeça de separação compacta, enquanto ranhuras podem aumentar a superfície disponível para transportar o óleo.

A coleta seletiva geralmente limita a recuperação de água em excesso.
A geometria do disco e a velocidade de rotação devem ser adequadas ao óleo e ao ambiente operacional.
O gerenciamento de detritos e a inspeção regular das escavadeiras são importantes para uma operação consistente.

Veja Elastec skimmers de disco ranhurados.

Escumadeira de tambor para resposta a derramamentos de óleo

Skimmers de escova

Os skimmers de escova coletam óleo em fileiras de cerdas oleofílicas. As escovas giram através da mancha de óleo e são penteadas ou raspadas à medida que retornam ao skimmer, liberando o óleo recuperado em um reservatório. A rigidez e o espaçamento das escovas afetam os tipos de óleo que o skimmer consegue processar.

Frequentemente considerado para óleos viscosos, desgastados ou emulsionados que aderem às cerdas.
Pode ser configurado como uma unidade independente, incorporado a um recipiente ou adaptado a outro modelo de skimmer.
As cerdas e os componentes de limpeza devem ser inspecionados ao operar em áreas com detritos.

Veja Elastec skimmer de tambor de escova.

Skimmers de cinto

Os skimmers de correia movimentam uma correia oleofílica contínua através do óleo. A correia transporta o óleo para fora da água, e um raspador ou espremedor o remove para um reservatório ou tanque. Pequenos skimmers de correia fixa são comuns em aplicações industriais, enquanto sistemas maiores com correia flutuante ou móvel podem ser usados em resposta a derramamentos.

A correia pode alcançar tanques, fossos ou áreas confinadas onde o conjunto de acionamento deve permanecer acima do líquido.
O material da correia e o design da superfície podem ser selecionados para diferentes tipos de óleo e temperaturas.
O alinhamento, a tensão, a condição do raspador e o acúmulo de detritos afetam a operação.

Veja Elastec Separador de óleo FilterBelt.

Skimmers de sucção e vácuo

Os skimmers de sucção utilizam uma cabeça flutuante ou ferramenta de coleta conectada a uma bomba ou sistema de vácuo. O operador posiciona a entrada na interface óleo-água, e a pressão negativa aspira o líquido da superfície através de uma mangueira para um tanque de recuperação. Como o sistema coleta tudo o que entra pela entrada, ele não é seletivo.

Portátil e útil em locais onde uma mangueira consegue alcançar óleo acumulado ou contido.
É possível recuperar óleo, água e pequenos detritos simultaneamente, aumentando as necessidades de armazenamento e separação.
É preciso levar em consideração o diâmetro da mangueira, a altura de sucção, a compatibilidade com a bomba e o potencial de entupimento.

Explore os produtos da Elastec sistemas de vácuo.

Skimmers flutuantes, fixos e avançados

O mecanismo de coleta é apenas uma parte da seleção do skimmer. A configuração de implantação também é importante.

Os skimmers flutuantes operam na superfície da água e podem ser mantidos presos por cabos, lançados da costa ou operados a partir de uma embarcação.
Os skimmers fixos ou montados permanecem em um tanque, fossa, separador ou outro local controlado para a remoção rotineira de óleo.
Os skimmers estacionários de resposta a derramamentos recuperam o óleo que é levado até a cabeça de recolhimento por meio de barreiras de contenção, correntes marítimas ou posicionamento manual.
Os skimmers de avanço movem-se através da mancha de óleo ou utilizam o movimento da embarcação para trazer o óleo para o sistema de recuperação. Seu desempenho depende fortemente da taxa de contato e da velocidade de operação.

Como selecionar o separador de óleo correto

Comecemos pelas condições em que o sistema de recuperação completo deve operar. Os seguintes fatores influenciam tanto a escolha do skimmer quanto o desempenho em campo.

Propriedades do óleo. Identificar o produto, a viscosidade esperada, a resistência às intempéries, a emulsificação e a temperatura de operação.
Espessura da camada de óleo e taxa de encontro. Um skimmer não consegue recuperar o óleo mais rápido do que ele atinge a superfície de coleta.
Condições da água. Ondas, correntes, vento e movimento da embarcação podem alterar a posição da entrada, aumentar a captação de água e deslocar o óleo para longe do skimmer.
Detritos e gelo. Materiais flutuantes podem bloquear vertedouros, sujar escovas ou discos e obstruir mangueiras ou bombas.
A seletividade do óleo é necessária. A capacidade limitada de armazenamento ou de separação a jusante pode favorecer um sistema que minimize a absorção de água.
Compatibilidade da bomba e da mangueira. O fluido recuperado deve passar pela bomba e pela mangueira de descarga com a viscosidade e a altura manométrica esperadas.
Capacidade de armazenamento. A recuperação total de fluidos, e não apenas a recuperação de óleo, determina a rapidez com que os tanques se enchem.
Recursos para o destacamento. Considere pessoal, barcos, guindastes, veículos, energia, ar comprimido e acesso disponível ao local do derramamento.
Ambiente operacional. Condições perigosas ou corrosivas podem exigir materiais compatíveis e um sistema de acionamento apropriado.
Preparação e manutenção. Inspecionar as superfícies de coleta, raspadores, vedações, mangueiras, bombas e unidades de energia, e treinar os operadores antes de um incidente.