Desenvolvida como uma inovação da eletrodiálise convencional, a Eletrodiálise Reversa faz a inversão de polaridade dos eletrodos, alterando o fluxo dos íons na corrente a ser tratada. A EDR dissocia cargas iônicas através do fluxo de água por uma bateria de membranas catiônicas e aniônicas e retira o excesso de sais, criando um canal de concentrado (rejeito) e desmineralizado (produto). 
Essa inversão age como autolimpeza, que minimiza a incrustação dos íons e prolonga a vida útil das membranas. “Essa é uma das razões da EDR ser apropriada para aplicações de reúso de efluentes por ter grande robustez técnica e menor custo total de operação e manutenção em relação às outras tecnologias. Porém, a escolha da melhor rota tecnológica para cada aplicação deve levar em conta as condições específicas do efluente a ser tratado para que o projeto seja desenhado para atender aos requisitos de qualidade necessários” – orienta Max Santavicca, diretor comercial para América Latina na Suez WTS.
A Eletrodiálise é reversa pela mudança periódica da polaridade dos eletrodos, de 1 a 4 vezes por hora, fazendo uma autolimpeza contínua, conforme a Bancor Internacional. 
É um processo de separação eletromecânica no qual os sais minerais e outros componentes são levados através de membranas iônicas, de uma solução a outra, sob separação dos cátions e dos ânions atraídos pelos eletrodos catódico e anódico. 
O processo eletrolítico de transformação de estrutura molecular, processada na EDR, é composto de diversos compartimentos dispostos alternadamente, formado por membranas seletivas catiônicas e aniônicas locadas dentro de cilindros entre os eletrodos, potencializados por corrente contínua em cátodo e ânodo, respectivamente.

Eficácia e resultados  
De acordo com Walter de Oliveira, diretor do Grupo Hidrodex, do qual a Engeper Ambiental e Perfurações faz parte, atuando com soluções hídricas, entre elas, o reúso dos efluentes através da EDR, a Eletrólise Reversa tem ótima demanda para o tratamento de efluentes industriais, propiciando seu reúso em torres de resfriamento e caldeiras ou para otimizar o rejeito do processo da osmose inversa. “Com a EDR, conseguimos ter um ganho operacional muito significativo na prática com uma fácil operacionalização, redução de custos de operação e um efluente tratado para reúso de altíssima qualidade” – salienta. 
“A reversão da polaridade dos eletrodos permite, além da autolimpeza contínua, o uso de um pré-tratamento mais simples, operando de maneira satisfatória, o que reduz os custos de capital do projeto. Isso ocorre pela capacidade da EDR trabalhar com níveis mais elevados de turbidez em comparação às soluções com osmose reversa, por exemplo” – explica Santavicca. 
Outra vantagem, segundo ele, é quando os fluxos de alimentação que têm amplas variações de temperatura ou TDS (Total de Sólidos Dissolvidos) e permitem níveis bem superiores de recuperação da corrente a ser tratada, chegando até 94%, o que reduz os custos com descarte e viabiliza uma solução ambiental mais sustentável. 
A Suez elencou as principais vantagens e benefícios da EDR:
• Operação simplificada e com menores custos totais para o projeto, quando considerados o investimento e o custo operacional ao longo do período; 
• Redução de até 95% do TDS (Total de Sólidos Dissolvidos) em águas salobras;
• Recuperação de até 94% da água a ser tratada;
• Requer menos pré-tratamento para sólidos em suspensão, podendo trabalhar com SDI 15 >5;
• Altos níveis de sílica não afetam seu desempenho ou a recuperação de água;
• Consegue lidar com águas que têm maiores concentrações de contaminantes orgânicos (TOC <= 15 mg/l);
• Pode trabalhar com até 0,5 mg/l de alimentação contínua de cloro e com dosagens de choque, quando necessário.

Lorena Zapata, desenvolvimento de negócios da Engeper, explica que como não se trata de uma filtração e, sim, de remoção de cargas iônicas e catiônicas, ela cita entre os benefícios da EDR comparada à osmose inversa:
• Alto índice de recuperação da água e remoção de sais entre 60% e 97,5%;
• Baixo consumo de energia elétrica porque não são utilizadas bombas de pressão no processo;
• Baixo custo operacional; 
• Durabilidade das membranas de até cinco anos, dependendo dos parâmetros da água; Com retrolavagem automática, o equipamento é robusto quanto às características de água de entrada: STD de até 7.000 mg/L picos de turbidez de até 2 NTU; 
• Sistema modular, variando as configurações conforme a necessidade.

Destino das águas  
Em sistemas municipais, a EDR é usada, segundo Santavicca, quando a fonte de água apresenta desafios em seus níveis de TDS (Sólidos Dissolvidos Totais) e SS (Sólidos Suspensos) para que atinja os padrões de potabilidade esperados. Enquanto nas aplicações industriais, é utilizada para reduzir os níveis de TDS (Sólidos Dissolvidos Totais) e SS (Sólidos Suspensos) e principalmente em aplicações de reúso de efluentes devido à sua robustez técnica e operacional. 
A EDR propicia custos mais baixos e mais confiáveis ao longo da vida útil do sistema. “Além disso, as altas taxas de recuperação de água alcançadas pelo sistema ajudam a enfrentar o estresse hídrico hoje existente em diversas regiões do Brasil e do mundo” – explica Santavicca. 
A EDR tem várias aplicabilidades:
• Tratamento de efluentes industriais;
• Produção de água potável;
• Condicionador de água para caldeira e/ou refrigeração; indústrias química, farmacêutica, eletrônica etc;
• Abrandamento para a produção de água desmineralizada ou ultrapura, processos na produção de refrigerantes, cervejarias e lavanderias;
• Dessanilização de água para irrigação e abastecimento público;
• Redução de metais.
Fonte: Lorena Zapata, da Engeper.

Água e fármacos
A EDR atua também na água que contém fármacos, problema emergente atual que pode afetar a saúde das pessoas. “A EDR remove espécies com carga iônica e muitos fármacos, herbicidas e poluentes ambientais quando em meio aquoso se dissociam e podem ser removidos por EDR. Muitos destes compostos quando se encontram nos rios se decompõem em subprodutos com cargas, que também podem ser removidos. Portanto, a EDR não só pode remover os fármacos como seus subprodutos” – afirma Oliveira, do Grupo Hidrodex.

A redução pela EDR dos contaminantes inorgânicos e orgânicos presentes nas correntes de águas ou efluentes a serem tratados fará com que haja também remoção de produtos fármacos e demais poluentes de origem similar. “Porém, a determinação da eficiência e do grau de remoção para esses contaminantes deverá ser fruto de estudos de pesquisa e de projetos desenhados sob medida para esse fim com o possível uso de plantas piloto” – aponta Santavicca. 
Ele diz que é bem provável que a EDR possa ser utilizada com bom grau de eficiência, em conjunto com outras tecnologias, para esse fim. “Mas é preciso realizar estudos técnicos detalhados e com uso das devidas tecnologias de medição para que possam ser obtidos resultados conclusivos” – alerta Max Santavicca da Suez.

Recursos 
Os sistemas de EDR são automatizados e operam com pouca intervenção humana. Sua operação, quando integrada a um sistema supervisório externo, pode ser monitorada e controlada totalmente remota por meio da plataforma Insight, da Suez. Esse canal da empresa oferece assistência técnico-operacional especializada para garantir seu perfeito funcionamento e a máxima vida útil de suas membranas e componentes. 
A tecnologia de EDR não está disponível atualmente em sistemas móveis, trailers, por exemplo, para aplicações ou serviços de curta duração. “A EDR pode ser implantada por meio de contratos de serviços de longo prazo e com projetos customizados e desenhados sob medida para atender aos requisitos específicos de aplicações de reúso ou de tratamento de águas salobras” – ressalta Max Santavicca da Suez. 

O efluente poluitivo da vinhaça 
O processo e equipamentos de Eletrodiálise Reversa vêm sendo aplicados em ETEs e tratamento de águas industriais. A EDR atua com eficiência na dessalinização de águas salobras de poços, marinhas, lagoas, desinfecção de águas de rios e de processos industriais, entre outros, e inclusive com vinhaças ou vinhotos de usinas de álcool, conforme expõe Leopoldo Teixeira, da Bancor Internacional. 
No caso das destilarias de álcool, após processar o caldo de cana para obter açúcar, sobra o “mel final”, rico em sais e açúcares não cristalizáveis diluídos com água a uma concentração de 20 Brix (escala que mede a quantia de açúcar) e enviados às dornas de fermentação. Após a fermentação, o líquido da dorna é descarregado em centrífugas separadoras do leite de levedura, recuperando-o para o próximo processo, efluente chamado de “vinho” enviado às colunas de destilação para obter álcool. 
O resultado são dois produtos:
• O álcool, nas características físico-químicas desejadas;
• A vinhaça, líquido resultante do processo, é um efluente abundante em usinas de álcool e poluitivo devido ao desequilíbrio em suas características físico-químicas. Apresenta sais essenciais: Fósforo, Cálcio, Potássio, Nitratos, Sulfatos etc., pH ácido, alto teor de DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) e de DQO (Demanda Química de Oxigênio), temperatura de saída das colunas acima de 60 ºC e excessivo volume, em média, de 12 a 14 litros de vinhaça por litro de álcool produzido na destilaria.

O potássio ocorre em grandes quantidades e seu excesso no solo agrícola provoca efeitos indesejáveis na lavoura. Outro fator da disposição indiscriminada da vinhaça é seu teor ácido (pH 4.2 ~ 4.8), tornando o solo ácido e sujeito às correções por calcário, além de modificar a biota. A poluição é agravada onde existe concentração de usinas, caso da Região de Ribeirão Preto, onde já há percolação de nitratos e nitritos no subsolo, afetando até os aquíferos, como o do Guarany.
Segundo Leopoldo Teixeira, a Cetesb editou a Resolução de Diretoria nº 035/2005, quando regulamentou com metodologia e prazos para as indústrias sucroalcooleiras corrigirem a disposição de vinhaças, buscando as usinas por processo aplicável. Há outras leis, como a Conama/2005, que regulamentam este assunto.
Concentração de vinhaças em evaporadores (sistema Vogelbush), esse processo foi instalado, inicialmente, na Usina Santa Elisa. 
Limitações do processo:
• A usina tem que rever seu balanço térmico para obter energia para evaporadores de vinhaça, mudando equipamentos por outros mais econômicos, além de dispor de energia para o processo;
• É preciso rever o layout, pois a planta ocupa espaço substancial;
• O investimento é alto em equipamentos de concentração, sem nenhum retorno econômico, e a manutenção é dispendiosa;
• As águas evaporadas nos aparelhos são altamente ácidas e necessitam de tratamentos complementares.
Fonte: Bancor Internacional.

Vinagro
Consiste no processamento da vinhaça desde sua desgaseificação e produção do metano (CH₄) até sua dessalinização e aproveitamento de vários componentes industriais em todo o processo.
• Metano: destinado à queima nas caldeiras, substituindo parte do bagaço da cana;
• Obtenção da matéria orgânica de alto teor representada pelo lodo ativado do biodigestor para uso nos solos agrícolas em regeneração;
• Bagaço: empregado na substituição de combustível fóssil em outras atividades, gerando créditos de carbono;
• Vinhaça: tratada em abatimento de DBO, regenera sais incidentes e obtém água de reúso para o processo, evitando captar em poços, rios e lagos.
Esse processo foi levado ao INPI com pedido de patente em 2005. Seu diferencial é a preservação de layout da usina atual e o uso de pouca energia elétrica, não interferindo em equipamentos, balanço térmico etc. “Este processo é revolucionário e trará o equilíbrio desejado entre a agroindústria e o meio ambiente, além do retorno de investimento e lucros financeiros” – aponta Teixeira.
A Bancor apresentou o projeto em vários locais, mas sem sucesso. À época, o foco do negócio dos usineiros era fazer açúcar e álcool, não havia ainda conscientização sobre responsabilidade social e ambiental e outros danos. “Trabalhamos várias destilarias para viabilizar algum projeto e ‘pregamos’ soluções em simpósios e congressos. No entanto, não houve interesse na correção de problemas de contaminações, poluições, melhorias de aproveitamentos de insumos energéticos etc. Há muitos progressos tecnológicos sobre mitigação de débitos ambientais em setores sucroalcooleiros, aterros sanitários e mananciais. Porém, não existem interesses pelos ‘players’ nos investimentos” – afirma Leopoldo Teixeira. 

Tratamento da vinhaça com EDR
O processo EDR-V^® de tratamento de vinhaças de usinas de álcool separa e isola os sais das vinhaças ou vinhotos, de remoção de nitritos, nitratos e substâncias orgânicas, gerados na destilação do álcool etílico produzido do caldo direto, melaço ou mel final. As membranas catiônicas foram desenvolvidas para as condições físico-química da vinhaça e estão aptas a separar a matéria diluída nela. 
As pesquisas foram feitas nos últimos anos no Brasil. O resultado foi uma membrana EDR-V^® industrial confiável, com baixos custos de manutenção e operação.
Propriedades das membranas EDR-V^® para a Eletrodiálise:
• Resistentes a mudanças de pH, entre 1 a 11;
• Eficientes a temperaturas superiores a 40ºC;
• Baixa resistência elétrica;
• Estáveis em presença de cloro;
• Insolúveis em soluções aquosas;
• Impermeáveis à água, mesmo sob pressão;
• Resistentes à passagem osmótica, quando colocadas entre duas soluções salinas, sendo uma de 220 ppm e outra de 30.000 ppm;
• Semirrígidas, facilitam o manejo durante a montagem da pilha;
• Resistentes a sujeira e incrustações;
• Alta vida útil.
Fonte: Bancor Internacional. 
 

Contato das empresas
Bancor Internacional: www.bancor.com.br
Grupo Hidrodex: www.hidrodex.com.br
Suez WTS: www.suezwatertechnologies.com.br