Conheça algumas soluções simples para contornar o subdimensionamento e retomar a eficiência plena da ETE.
Introdução:
Durante todos esses anos que a REVIVA atua no setor de Tratamento de Efluentes, conseguimos identificar fatos que são consenso dentro das empresas, entre um deles destaca-se a disparidade de investimentos no setor ambiental em comparação com o produtivo, sendo que muitas vezes a área ambiental só é lembrada quando a empresa acaba por receber uma notificação ou até mesmo atuação do órgão fiscalizador. Esta escolha de prioridades quase sempre leva a uma expansão da capacidade fabril, com o aumento de maquinários, processos e mão de obra, sem levar em consideração se a Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) pré-existente possui a capacidade de receber tal aumento na contribuição. 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 ETEs 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 proporcionam o crescimento biológico aderido, que se soma com o crescimento disperso que ocorre naturalmente dentro dos reatores, com isso, a concentração de biomassa no sistema é consideravelmente aumentada e consequentemente a eficiência do sistema também cresce.
Os meios suportes podem ser divididos em 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).
Vista frontal e lateral de um MBBR (Ø 30 mm) – NANOPLASTIC
Aumento da potência de aeração:
Em uma ETE aeróbia trabalhando acima da capacidade de projeto, muito possivelmente os níveis de oxigênio dissolvido (OD) estarão baixos, já que a carga orgânica que entra é maior do que o sistema de aeração foi dimensionado a suprir. 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.
Aerador submersível (12,5 CV) – SPV
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.
Difusores de bolhas finas (Ø 270 mm) – B&F DIAS
Conversão de decantadores secundários convencionais em lamelares:
Não basta a otimização apenas dos reatores biológicos com aumento da concentração de sólidos (biomassa) através dos meios suporte e/ou aumento dos níveis de OD, para alguns casos, também pode ser preciso a otimização dos decantadores secundários para aumento de capacidade hidráulica.
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 se dá por meio da diferença de densidade entre o lodo e o clarificado, onde naturalmente ocorre a separação (desde que haja diferença de densidade) após certo período. No decantador lamelar esta reação natural é potencializada com a inserção de barreiras físicas com angulação definida que “forçam” o processo de separação, o floco de lodo que poderia ser arrastado para fora do sistema junto com o clarificado em uma condição hidráulica mais crítica (maior vazão), ao “bater” nas lamelas perde energia e sedimenta-se, logo, o período de sedimentação é reduzido/otimizado.
Lamelas para decantadores – DINAMUS
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 estação. Entre em contato conosco e descubra como podemos apoiar sua empresa na busca por soluções sustentáveis e eficientes.
