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Tratamento de águas residuais com alta carga poluente de extratos vegetais

Importante grupo líder na construção e comercialização de ingredientes de origem natural, cumpre o seu programa estratégico de crescimento com o lançamento de um novo centro de produção na Península Ibérica, no sudoeste da Europa

Tendo em vista que a produção de extratos vegetais produz águas residuais com elevada carga poluente de DQO >25.000 mg/L, baixa biodegradabilidade e com uma faixa de pH muito variada, foi necessário realizar um tratamento de efluentes para atender aos limites de despejo no corpo hídrico.

Piloto de planta de águas residuais em escala laboratorial e semi-industrial

A história de sucesso que apresentamos nesta ocasião é o resultado do trabalho desenvolvido pelas equipes do departamento técnico e do laboratório da J.Huesa Tecnology, na Espanha.

Este setor se caracteriza por produzir efluentes com baixa biodegradabilidade, oriundos da produção de extratos vegetais, motivo pelo qual após analisar o desempenho do tratamento biológico, na planta piloto em escala semi-industrial, construída e pilotada, por três meses, pela J. Huesa, a equipe técnica optou pela concepção, construção e comissionamento de uma estação de tratamento de águas residuais com MBR (sigla para Membrane Bio Reactor ou biorreatores com membranas), com capacidade de 30 m³/dia.

Numa fase inicial do projeto de tratamento de águas residuais oriundas de poluentes de extratos vegetais, foi realizado um ensaio piloto, utilizando duas plantas de trabalho, uma semi-industrial, onde trabalharam nas situações mais próximas das condições de concepção do projeto industrial e, uma planta de laboratório, onde foram testadas variantes do projeto.

Com este piloto foi possível analisar o comportamento de cada um desses extratos vegetais e suas misturas, de forma confiável, antes do tratamento biológico, estabelecendo seu desempenho máximo e as variáveis mais influentes, dependendo da natureza dos extratos, com o objetivo de cumprir os limites de descargas para o recurso hídrico e afinar o tratamento a ser implementado.

Caracterização da descarga e parâmetros de projeto da planta

Uma vez realizado o piloto, utilizando para isso, valores máximos de água bruta com cada uma das correntes de processo, os seguintes parâmetros de projeto da planta foram estabelecidos, visando cumprir os limites de vazão para o leito do rio, estabelecidos na legislação aplicável:

Linha de tratamento para solução de efluentes da produção de extratos vegetais

Como foi concluído após a realização do piloto, foi escolhido um MBR que resulta da combinação de tratamento biológico de efluentes e filtração de membranas de microfiltração.

Este sistema baseia o seu funcionamento na filtração da água residual, através das membranas, o que é possível por meio de sucção de bomba centrífuga. A água filtrada é extraída do sistema e o lodo é retido ou retorna ao reator biológico. Assim, distinguimos duas partes fundamentais:

• Reator biológico no qual ocorre a degradação de compostos orgânicos.
• Módulo de membrana: encarregado de realizar a separação sólido-líquido.

Existem dois tipos de configurações básicas nas quais este tratamento biológico pode ser apresentado:

• Membrana submersa: nesta configuração as membranas estão dentro do reator biológico. A necessidade de bombeamento é eliminada e a agitação mecânica da aeração é utilizada.

• Membrana externa: o conteúdo do biorreator é bombeado para o módulo de membrana. A principal vantagem desta configuração é que o módulo de membrana serve como um recipiente durante a limpeza.

Neste projeto, dadas as condições do setor, a equipa técnica da J. Huesa optou por um sistema de membrana submersa.

Pré-tratamento

Os diferentes fluxos de descarga das diferentes áreas da fábrica são coletados na bacia de homogeneização, onde, assim que entram, passam por uma grade com abertura de 150mm, que retém todo o material grosseiro oriundo das tubulações de descarga.

A bacia de homogeneização é dotada de um agitador, cuja função é manter permanentemente, o conteúdo da bacia homogeneizado, de forma que quando os resíduos são transferidos para o reator biológico, o despejo tenha as características mais homogêneas possíveis.

Na própria bacia de homogeneização são feitas várias dosagens, especificamente, para o ajuste do pH antes da entrada no reator e para o fornecimento de nutrientes que serão necessários sempre que a descarga estiver sendo transferida para o reator.

 


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MBR (reator biológico de membrana)

Normalmente, o derramamento será transferido para o reator biológico, mas nos casos em que um derramamento mais complexo ou um derramamento indesejado ou incompatível de ser tratado no reator biológico pode ser produzido na fábrica, um tanque de calamidade está disponível que permite despejar na bacia de homogeneização enquanto o derramamento está sendo transferido para o reator biológico e o agitador é mantido homogeneizando a bacia.

O reator biológico é um tanque aberto, feito de Aço Inoxidável 316L com capacidade para armazenar 573 m³.

É equipado com uma chave de nível que controla a descarga do tanque de homogeneização para o reator, desde que tenha nível suficiente.

Para poder estimar o comportamento e a evolução do sistema, uma série de instrumentos, como redox, temperatura, pH e oxigênio dissolvido, são instalados na parte superior do reator.

Na base do interior do reator foi instalada uma grade difusora, que graças aos dois sopradores localizados na parte externa e que trabalham em constante alternância, são capazes de introduzir a quantidade necessária de oxigênio no seu interior do reator para a degradação da matéria orgânica. A grade do difusor tem uma válvula automática para purgar o ar da grade.

Da mesma forma, dentro do reator, estão localizadas as membranas, que filtram o efluente em seu interior, por meio de uma bomba de sucção, extraindo o clarificado.

Para extrair corretamente o filtrado e para que o lodo do interior do reator não fique aderido às membranas, existe um sistema de aeração na parte inferior das membranas.

Quando este filtrado é extraído do reator biológico é levado para um tanque de armazenamento, onde receberá uma dosagem de ozônio antes de sua descarga em cursos d’água.

Tratamento de lodo

Todo excesso de lodo no tanque de aeração é conduzido para um sistema de desaguamento, composto por um decantador centrífugo. Trata-se de uma operação automatizada.

O sistema é todo automatizado, com controladores tipo CLP (Controlador Logico Programável), com a visualização de todos os parâmetros e variáveis necessários.

Vantagens do MBR em comparação com outros sistemas de
tratamento biológico

O sistema MBR com membranas submersas apresenta uma série de vantagens em relação aos tratamentos convencionais, dentre as quais se destacam:

• Permite que a planta opere com maiores concentrações de lodo, mas sempre de forma controlada, pois um excesso pode reduzir o desempenho das membranas.
• A filtração por membrana garante uma elevada qualidade da água tratada.
• Permite grandes idades do lodo, assim ocorre o desenvolvimento de espécies de crescimento lento.
• Retenção de toda a biomassa.
• Menor produção de lodo.
• O volume do reator é muito menor do que o reator de lodo ativado.

Com este projeto, a J. Huesa consolida a sua posição no mercado do Ciclo Integral da Água, apostando no tratamento de águas residuais e dando resposta a um projeto em que se tem em consideração que os extratos vegetais produzem águas residuais com elevada carga poluente.

Referência: www.iagua.es
Adaptado para Portal Tratamento de Água
Traduzido por Jaqueline Morinelli


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