Conheça algumas soluções simples para contornar o subdimensionamento e retomar a eficiência plena da ETE.
Introdução:
Ao longo dos anos de atuação da REVIVA no setor de Tratamento de Efluentes, identificamos um consenso recorrente dentro das empresas: a disparidade de investimentos entre o setor ambiental e o produtivo. Muitas vezes, a área ambiental só recebe atenção quando a empresa enfrenta uma notificação ou até mesmo uma autuação por parte do órgão fiscalizador. Essa escolha de prioridades geralmente resulta na expansão da capacidade fabril, com aumento de maquinários, processos e mão de obra disponíveis. No entanto, muitas vezes, não se considera se a Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) existente suporta o aumento na contribuição gerada. A depender da expansão da empresa sem a devida atenção na ETE, a mesma pode vir a perder eficiência e até mesmo colapsar, podendo ocasionar passivos ambientais prejudiciais ao meio ambiente e punidos com sansões administrativas e a depender do caso, penais.
Soluções para ETE operando acima da capacidade de projeto:
Inclusão de meios suporte:
Uma alternativa para ETEs na condição operacional de subdimensionamento é a inclusão de meios suporte nos reatores biológicos, seja anaeróbio ou aeróbio. Os meios suportes promovem o crescimento biológico aderido, que se soma ao crescimento disperso naturalmente presente nos reatores. Isso aumenta consideravelmente a concentração de biomassa no sistema e, consequentemente, eleva a eficiência do processo.
Os meios suportes classificam-se em duas categorias: naturais e sintéticos.
- Naturais: Pedra britada n° 3 ou 4, escória de alto forno e argila expandida;
- Sintéticos: MBBR (Moving bed biofilm reactor), Anel Pall, Bioring, entre outros. Ambos geralmente fabricados em polipropileno (PP).
Apesar dos meios suporte naturais terem sido uma alternativa no passado, hoje estão em desuso, porque proporcionam uma baixa superfície de contato e baixos índices de vazios, o que leva a um aumento pouco expressivo da eficiência, além disso, pelo índice de vazios ser baixo, os reatores acabam colmatando com o encrustamento de lodo, o que traz consigo um grande desafio operacional na limpeza dos tanques. Outro fator negativo é o peso dos meios suportes naturais, que além de dificultar a movimentação e instalação, exige dos reatores, sejam eles de concreto armado, PRFV ou aço vitrificado, reforços estruturais para suportar o aumento de pressão nos costados.
Os meios suportes sintéticos possuem como características: leveza, alto índice de vazios e a principal, grande área superficial para o crescimento biológico aderido. Atualmente no mercado há vários tipos de meios suportes sintéticos, sendo alguns mais otimizados e outros nem tanto, entretanto, todos são mais vantajosos que os naturais. Abaixo segue uma imagem representativa do MBBR (clique aqui para saber mais sobre o sistema MBBR).
Aumento da potência de aeração:
Em uma ETE aeróbia operando acima da capacidade de projeto, os níveis de oxigênio dissolvido (OD) provavelmente estarão abaixo do ideal. Isso ocorre porque a carga orgânica que entra supera a capacidade de suprimento do sistema de aeração originalmente dimensionado. Para verificação desta condição é preciso medir o OD no tanque de aeração, se os valores estiverem abaixo de 1 mg/L (ou 1 ppm) o sistema de aeração necessitará ser trocado por outro de maior potência ou incluir mais uma fonte de aeração.
A aeração mecânica pode ocorrer por diversos equipamentos, citando alguns deles: aerador submersível, aerador superficial flutuante, compressor radial com difusores e soprador de ar com difusores. A escolha do equipamento para substituição ou inclusão dependerá de alguns fatores a serem considerados pelo projetista, como, eficiência energética e níveis de ruídos.
Otimização da aeração:
No caso de ETEs aeróbias subdimensionadas e que tenham o equipamento de aeração mecânica externo (compressor radial ou soprador), a depender do sistema de distribuição de ar, talvez não seja necessário aumentar a potência de aeração, a substituição do sistema de distribuição de ar já pode ser o suficiente para aumentar os níveis de OD no reator aerado.
Se o atual sistema contar com o sistema de distribuição de ar por tubos furados ou difusores de bolhas grossas, a substituição por um sistema de bolhas médias ou finas pode ser a alternativa mais vantajosa para subir a concentração de OD para níveis desejados (1 a 3 mg/ L). Abaixo segue um comparativo da eficiência de transferência de O2 para diferentes tamanhos de bolhas de ar.
- Bolhas grossas (diâmetro superior a 6 mm): 4 a 8%;
- Bolhas médias (diâmetro entre 3 e 6 mm): 6 a 15%;
- Bolhas finas (diâmetro inferior a 3 mm): 15 a 30%.
Apesar da substituição dos difusores de bolhas grossas ou tubulação furada por equipamentos de maior eficiência de transferência de O2 ser uma alternativa factível para otimização da aeração, antes da troca é necessário a avaliação por parte de um profissional qualificado, visto que os difusores de bolhas médias e finas apresentam maior perda de carga, deste modo, deve-se verificar se o equipamento de aeração externa possui capacidade de absorver este acréscimo na perda de carga.
Conversão de decantadores secundários convencionais em lamelares:
A otimização dos reatores biológicos, como o aumento da biomassa por meios suporte ou níveis de OD, pode não ser suficiente em alguns casos. Também é necessário otimizar os decantadores secundários para aumentar a capacidade hidráulica e atender às demandas específicas do sistema.
Quando se insere lamelas nos decantadores secundários, conforme preconizações da NBR 12.209:2011, é possível praticamente dobrar a taxa de aplicação/escoamento superficial (TAS) dos decantadores, logo, estes podem receber vazões maiores sem perder a eficiência na separação de fases (lodo e clarificado).
Em um decantador convencional, a separação das partículas ocorre devido à diferença de densidade entre o lodo e o clarificado. Essa separação acontece naturalmente, desde que haja diferença de densidade, após um período adequado de sedimentação. No decantador lamelar, a separação é potencializada por barreiras físicas anguladas que aceleram o processo, reduzindo o risco de arraste de lodo com o clarificado. Essas lamelas dissipam a energia do floco de lodo, promovendo sua sedimentação e otimizando o período de separação, mesmo em condições hidráulicas mais críticas.
Conclusão:
Não deixe que o subdimensionamento comprometa a eficiência da sua ETE. Com as soluções adequadas, é possível retomar o controle e garantir que o tratamento de efluentes opere dentro dos padrões exigidos.
A Reviva Ambiental está pronta para ajudar você a implementar as melhores estratégias para otimizar a capacidade e o desempenho da sua ETE. Entre em contato conosco e descubra como podemos apoiar sua empresa na busca por soluções sustentáveis e eficientes.
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