Tratamento de Efluentes

Quais são os fatores importantes?

Inicialmente, deve se ter uma clara e completa definição dos objetivos do projeto.

Além das condições e requisitos de espaço no local, é necessária uma determinação detalhada dos parâmetros influentes das águas residuais e da qualidade final do efluente tratado.

O tamanho dos tanques MBBR / IFAS e a taxa de enchimento com mídia transportadora são determinados com base nas cargas poluentes e tendo se em consideração os fatores específicos da mídia escolhida.

Aqui, as cargas poluentes são calculadas a partir da vazão (m³/h ou m³/d) e as respectivas concentrações de poluentes, por exemplo, DQO (mg/l).

Fatores cruciais para o dimensionamento das plantas MBBR / IFAS são a temperatura de projeto da água residual, eficiências de tratamento e taxas de remoção específica da mídia transportadora escolhida.

Porque a temperatura da água é relevante?

Para o cálculo do projeto, bem como para a comparação de propostas com soluções técnico-comerciais oferecidas por diferentes fornecedores, uma análise detalhada da temperatura da água no MBBR / IFAS é altamente essencial.

Uma suposição incorreta no projeto resulta nos seguintes efeitos: Se a temperatura de projeto é considerada alta, exemplo 35 °C, uma alta taxa de remoção biológica será considerada no cálculo e, portanto, o requisito de mídia, bem como o volume do tanque de aeração será baixo e consequentemente uma oferta de preço menor e, portanto, favorável.

Durante a operação normal da planta, como resultado relacionado à temperatura mais baixa, ex. 25 °C, o volume do tanque de reação e a quantidade de mídias de transporte não serão suficientes para atingir a eficiência de tratamento desejada.

Em consequência, novas mídias terão de ser adicionada, solução esta questionável, pois nem sempre isto é possível.

Tem-se que respeitar à taxa admissível de enchimento de mídia (máximo de 50 a 70%). No caso de a temperatura de projeto utilizada para o cálculo ser considerada baixa, por exemplo, 10 °C, o tamanho do tanque, bem como a quantidade de mídia transportadora será correspondentemente maior, embora a temperatura da água provavelmente seja maior na prática do que o assumido para o cálculo.

Maiores volumes de tanques com maior quantidade de mídia, não são negativos em termos de aspectos biológicos, mas eles estarão aumentando desnecessariamente a custos de investimento (oferta de preço elevado).

Para obter o design apropriado para suas plantas MBBR / IFAS, é extremamente recomendado determinar as temperaturas mínima e máxima de projeto e garantir que esses valores tenham realmente sido levados em consideração.

Por razões de "competitividade", os requisitos reais muitas vezes não são levados em consideração pela licitante.

No caso de certos dados em falta, também acontece que os supostos são feitos pelo licitante no próprio favor, sem ter solicitado explicitamente ao cliente fornecer os dados em falta.

Por esse motivo é, portanto, indispensável revisar cuidadosamente e comparar qualquer proposta de projeto.

Se houver necessidade de especificar a demanda de oxigênio para projetar o sistema de aeração, deve-se ter em mente que o maior dos dois valores de temperatura da água deve ser usado para este propósito.

A razão para isso é que a dissolubilidade em oxigênio em água morna é pior do que em baixa de temperatura. Esta reação é, portanto, completamente reversa para o cálculo das taxas de remoção.

Como consequência, aplica-se a seguinte regra geral:

- a temperatura mais baixa é considerada para calcular o tamanho do tanque necessário e o volume de mídia transportadora
- a temperatura mais alta é considerada para o cálculo do fornecimento de oxigênio

Porque o rendimento é importante?

Para o dimensionamento dos sistemas MBBR / IFAS, o rendimento é outro fator essencial que afeta o tamanho do tanque, o volume de mídia transportadora e o fornecimento de oxigênio.

O rendimento é considerado para o cálculo do crescimento da biomassa; é um "valor empírico" obtido em ensaios-piloto, plantas de referências e isso diferem dependendo do tipo de água residual.

Um valor de rendimento incorreto pode ser o motivo de um dimensionamento impreciso das plantas MBBR / IFAS.

Quaisquer explicações mais detalhadas sobre o rendimento ultrapassaria o escopo deste artigo.

Qual é a razão para determinar as taxas de remoção?

Como mencionado acima, as mídias transportadoras estão substancialmente contribuindo para a alta remoção de poluentes (ou seja, a degradação da carga de poluentes das águas residuais) em plantas MBBR / IFAS e, portanto, é a "peça central" e necessária para um ótimo desempenho.

As taxas de remoção necessárias para o design de plantas MBBR / IFAS é a unidade de medição da "eficiência de remoção". Geralmente, o fornecedor de mídia deve conhecer a eficiência de remoção de seus meios de transporte; Caso contrário, ele transfere todos os riscos para o seus clientes.

As taxas de remoção resultam de muitos anos de experiência operacional com a “mídia transportadora", obtido de plantas de grande escala, ensaios piloto ou estudos em escala de laboratório.

Fatores específicos e singulares de cada projeto, como a origem das águas residuais, características específicas, temperatura, fornecimento de nutrientes e oxigênio etc. têm um impacto significativo no desempenho da remoção.

Fornecer taxas de remoção gerais (ex. taxa global) é tão irresponsável como copiá-los de outros tipos de mídias.

Com relação a isso, outras diferenciações devem ser feitas.

Certos tipos de mídias de corpo oco foram usados em plantas MBBR / IFAS por várias décadas, enquanto suas respectivas taxas de remoção estão disponíveis a partir de publicações.

Devido a várias desvantagens destas mídias de corpos ocos, várias outras atividades em Pesquisa & Desenvolvimento foram realizadas nos últimos dez anos, resultando em, por exemplo, uma mídia porosa tipo chip criado de espuma de PE.

Durante vários anos de desenvolvimento e otimização de produtos e processos, o líder de mercado nesta tecnologia e fabricante de mídia Multi Umwelttechnologie AG (Mutag) simultaneamente fez grandes esforços de aplicação deste processo tecnológico em muitos tipos diferentes de águas residuais, bem como em diferentes campos de aplicação, a fim de permitir garantir resultados confiáveis em termos de eficiência de remoção deste produto em especial.

Se forem aplicadas mídias de corpo oco, os microrganismos estarão imobilizando na superfície do suporte até eles sejam naturalmente removidas (forças de cisalhamento).

Este fato abre uma possibilidade de comparação entre área superficial teoricamente determinada.

Esta é a razão para a comparação da área superficial de diferentes formas de produtos e fabricantes.

Uma comparação entre áreas superficiais de uma mídia oca ou composta por um sistema de poros só será significativa e relevante se considerarmos o fato de que a eficiência de remoção depende da concentração de biomassa ativa nas condições específicas do processo, como explicado acima.

Uma comparação das áreas de superfície para avaliar a eficiência de remoção somente é possível se realizar depois de terem sido feitos testes comparativos de longo prazo sob exatamente as mesmas condições de processo para as águas residuais específicas.

Se o Chip de 2008 com seu sistema de poros teria proporcionado o mesmo desempenho, certamente não teria sido necessário aperfeiçoar o produto para o Mutag BioChip Blue™, que possui um diâmetro médio de 25 mm.

Esta otimização do Mutag BioChip, que permite uma grande quantidade de biomassa ativa, foi confirmada por meio de extensos estudos realizados pela Mutag, bem como por vários institutos e universidades.

Resumo:
Em comparações, não é a área de superfície dos chips porosos, que é crucial para a eficiência de remoção, mas a quantidade de biomassa que pode ser imobilizada por unidade volumétrica de mídias transportadoras.

Têm-se diferenças dramáticas em termos de capacidade de remoção ao analisar os sistemas de poros e uma simples comparação das áreas superficiais pode resultar em consequências terríveis em relação ao dimensionamento de uma planta de tratamento.

A fim de minimizar os riscos de um dimensionamento impreciso, o desempenho de remoção das diferentes mídias utilizadas em um efluente específico, deve ser comprovado de forma obrigatória e/ou o fornecedor da mídia deve possuir um profundo conhecimento de dados reais de desempenho para o tipo de mídia finalmente escolhida no caso específico da aplicação.

Tenha sempre em consideração que quaisquer suposições ou estimativas não serão de grande valia para um projeto bem elaborado e uma comparação simples da área superficial da mídia não garante resultados confiáveis.