Tratamento biológico de efluentes
O tratamento biológico de efluentes aproveita a ação de bactérias e outros microrganismos para limpar a água
O tratamento biológico de efluentes, que depende de micro-organismos para decompor os resíduos orgânicos, tem uma longa história e varia desde simples fossas a plantas convencionais de lodo ativado, indo até soluções tecnologicamente avançadas como o MABR.
O tratamento biológico de efluentes é um processo que parece simples na superfície, pois utiliza processos naturais para ajudar na decomposição de substâncias orgânicas, mas, na verdade, é um processo complexo, não totalmente compreendido na interseção entre biologia e bioquímica.
Os tratamentos biológicos dependem de bactérias, nematódeos ou outros pequenos organismos para decompor os resíduos orgânicos usando processos celulares normais. Os efluentes normalmente contêm uma grande variedade de matéria orgânica, como lixo, resíduos e alimentos parcialmente digeridos. Eles também podem conter organismos patogênicos, metais pesados e toxinas.
O objetivo do tratamento biológico de efluentes é criar um sistema no qual os resultados da decomposição sejam facilmente coletados para descarte adequado. O tratamento biológico é usado em todo o mundo porque é eficaz e mais barato do que muitos processos mecânicos ou químicos.
O tratamento biológico é geralmente dividido em processos aeróbicos e anaeróbicos. O termo “aeróbico” refere-se a um processo no qual o oxigênio está presente, enquanto o termo “anaeróbico” descreve um processo biológico no qual o oxigênio está ausente. Os cientistas conseguiram controlar e aperfeiçoar os processos biológicos aeróbicos e anaeróbicos para obter a remoção ideal de substâncias orgânicas dos efluentes.
O tratamento biológico de efluentes é frequentemente usado como um processo de tratamento secundário para remover o material restante após o tratamento primário com processos que incluem a Flotação por Ar Dissolvido (DAF). No processo de tratamento primário de efluentes, sedimentos e substâncias como o óleo são removidos do efluente.
Tratamento Aeróbico de Efluentes
Os processos de tratamento de efluentes aeróbicos incluem tanques sépticos ou aeróbicos simples e valas de oxidação; aeração por spray e superfície; lodo ativado; valas de oxidação, filtros de gotejamento; tratamentos de tanques e lagoas; e digestão aeróbica. As áreas úmidas construídas e vários tipos de filtragem também são considerados processos de tratamento biológicos. Os sistemas de aeração por difusão podem ser usados para maximizar a transferência de oxigênio e minimizar os odores durante o tratamento de efluentes. A aeração fornece oxigênio para bactérias úteis e outros organismos, que decompõem substâncias orgânicas nos efluentes.
Um exemplo de longa data de um método de tratamento biológico aeróbico é o processo de lodo ativado, amplamente utilizado no tratamento secundário de uso doméstico e de efluentes industriais. É adequado para o tratamento de fluxos de resíduos orgânicos ou biodegradáveis e é frequentemente usado para tratar efluentes municipais, efluentes gerados por fábricas de papel e celulose ou indústrias relacionadas a alimentos, como processamento de carne e fluxos de resíduos materiais contendo moléculas de carbono.
Tratamento MABR
Nos últimos anos, os avanços tecnológicos vêm transformando processos biológicos. Um exemplo é o Reator de Biofilme por Membrana Aerada (MABR), que refina esse processo para usar 90% menos energia para aeração, normalmente a etapa de tratamento biológico tradicional com maior consumo de energia. No tratamento MABR da Fluence, o ar a pressão atmosférica é soprado suavemente em uma membrana espiralada em um tanque, com ar de um lado da membrana e licor misto do outro em um único tanque. A nitrificação-desnitrificação é realizada por um biofilme que se forma na membrana. O resultado é um efluente adequado para irrigação ou liberação no meio ambiente.
A maioria das plantas herdadas em todo o mundo usa tratamento de lodo ativado ou outros processos de tratamento aeróbico mais antigos. Essas plantas consomem muito tempo e são caras para substituir, ou não têm o espaço necessário para expansão. Para atender a essa necessidade, a Fluence criou os módulos SUBRE MABR. O SUBRE mergulha as matrizes de membrana MABR nos tanques existentes da planta de tratamento de efluentes para aumentar a eficiência energética, a capacidade e a qualidade dos efluentes, tudo na pegada existente da planta.
A Fluence também compactou plantas completas de tratamento de efluentes Aspiral™ MABR em contêineres, permitindo transporte eficiente e comissionamento rápido em praticamente qualquer região. As unidades de instalação automática podem ser usadas juntas para aumentar a capacidade e são projetadas para baixa manutenção e monitoramento remoto.
Em apenas alguns anos, o MABR foi muito desenvolvido, com amplos projetos em andamento na China, em conformidade com os rígidos padrões de efluentes Classe 1A do país. Nos Estados Unidos, o MABR da Fluence demonstrou sua conformidade com os padrões de efluentes do Título 22 da Califórnia durante uma demonstração de um ano na Universidade de Stanford.
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Tratamento Anaeróbico
Por outro lado, o tratamento anaeróbico utiliza bactérias para ajudar a deteriorar o material orgânico em um ambiente livre de oxigênio. Lagoas e fossas sépticas podem usar processos anaeróbicos, mas o tratamento anaeróbico mais conhecido é a digestão anaeróbica, usada para tratar efluentes da fabricação de alimentos e bebidas, bem como efluentes municipais, efluentes químicos e resíduos agrícolas.
A digestão anaeróbica impulsiona uma das áreas mais fortes da recuperação de recursos: recuperação de energia. Nesta forma de recuperação de energia, também conhecida como conversão de resíduos em energia, a digestão anaeróbica é usada para produzir biogás, composto principalmente de metano. Os operadores podem usá-lo para gerar energia para ajudar as operações de combustível no caminho a serem convertidas em energia líquida zero ou até converter fluxos de resíduos em fluxos de entradas.
Tratamento Adicional
O tipo de tratamento biológico selecionado para o tratamento de efluentes, aeróbico ou anaeróbico, depende de uma ampla gama de fatores, incluindo a conformidade com os regulamentos ambientais sobre a qualidade de descarte.
Os tratamentos biológicos são frequentemente complementados por etapas adicionais de tratamento, incluindo cloração e tratamento UV, bem como uma variedade de opções de filtragem, incluindo filtragem de carbono, osmose reversa e ultrafiltração.
Os pesquisadores continuam procurando maneiras de otimizar o tratamento convencional de efluentes biológicos. Em um exemplo, os pesquisadores finlandeses adicionaram sulfato de ferro aos efluentes antes do tratamento biológico para reduzir o fósforo nos efluentes de uma planta de papel e celulose de difícil tratamento. Outros pesquisadores usaram a luz ultravioleta para remover substâncias difíceis, como resíduos químicos e compostos farmacêuticos. Além disso, o modelo pioneiro de aeração da MABR economiza tanta energia que possibilita o tratamento em áreas remotas com fontes alternativas de energia.
Assim, embora o tratamento biológico tenha uma longa história, ele continua sua evolução de maneiras que o tornam mais eficaz, eficiente e disponível.
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