A indústria do álcool é uma das que mais vem ganhando destaque no atual cenário energético brasileiro. Acompanhando o acelerado crescimento, aumenta também a quantidade de rejeito proveniente da etapa de destilação do etanol. Esse rejeito é denominado vinhaça. Para cada litro de álcool produzido, são gerados 13 litros de vinhaça. Muitas são as tecnologias conhecidas que podem ser empregadas no tratamento desse efluente. O presente trabalho teve por objetivo exibir uma planta em escala industrial para tratar vinhaça, utilizando-se somente Processos de Separação por Membrana (PSM). A planta em questão conta com três subunidades: Microfiltração Submersa, Biorreator de Membrana e Osmose Inversa. Ela é capaz de produzir água de reuso industrial e um concentrado que pode ser utilizado como fertilizante sobre a própria plantação de cana, melhorando a produtividade da terra. No fluxograma do projeto, será apresentada a memória de cálculo utilizada para o dimensionamento dos principais equipamentos e tubulações da planta, bem como as malhas de controle pertinentes ao processo.