BIOLÓGICOS, COM OU SEM MÍDIAS (MBBR) PARA

ATENDER VAZÕES VARIADAS

[001] Refere-se a presente patente a um sistema oxidação avançada e seu equipamento, associada ao sistema biológico (MBBR) de tratamento para estação de efluente sanitário e industrial do tipo NBS-OXI, uma tecnologia de oxidação, considerada por ser uma das maiores inovações no tratamento de esgoto nos últimos anos, por ser tratados com um sistema de oxidação aerada em um reator em conjunto com filmes biológicos fixados em mídias móveis (MBBR - Moving Bed Bioreactor) que possuí alta capacidade de transferir massa de oxigénio para o meio líquido, ao mesmo tempo em que provoca reações de oxidação de elementos complexos, devido a cavitação gerada no equipamento, se destacando pela sua eficiência e melhor custo benefício.

[002] Como é do conhecimento geral os processos de tratamento de esgotos convencionais, possui alta geração de lodo, sendo necessário descarte de lodo flotado, em aterro sanitário, a cada 6 meses a 1 ano, são compostos de etapas; primaria e secundaria / terciário, ambas constituídas de fases, tem por finalidade separar a fase líquida da fase sólida, tratando-se separadamente e de forma adequada cada uma destas fases, objetivando reduzir ao máximo a carga poluidora. Ao final do processo, tanto a fase líquida quanto a sólida devem estar aptas, a serem descartados nos corpos hídricos receptores (fase líquida), aterro sanitário ou outra aplicação específica (fase sólida), sem prejuízo ao meio ambiente, o sistema de flotação on em aeração destacam por serem tratamentos de forma biológica, sendo que por flotação ocorre uma separação de resíduos líquidos e sólidos misturados na água, onde é utilizado uma força centrífuga, sua estrutura interna faz a separação dos poluentes, permitindo que a água saia limpa, basicamente possui um separador centrífugo, célula de flotação, seção de meio coalescente, conjunto de geradores de bolhas de ar ou gás, entre outras ferramentas periféricas importantes para o funcionamento. Em Sistemas de aeração o principal objetivo é oxigenar o efluente proporcionando condições favoráveis para o crescimento de micro-organismos e mistura ou homogeneizações diversas.

[003] Com o avanço da tecnologia, os processos de tratamento de efluente sanitário e industrial passaram por várias modificações, com intuito de inovar formas diferentes do que ocorre no tratamento por flotação ou ern sistemas com aeração, desenvolveu -se o presente sistema e seu equipamento de tratamento de esgoto e sua tecnologia de Oxidação, seu diferencial é o fenômeno de formação de cavidades de vapor dentro do líquido, gerando pequenas zonas de alta pressão e temperatura. Em outras palavras, é a formação de pequenas bolhas dentro do líquido que explodem e liberam grande quantidade pontual de energia, elevando a pressão e a temperatura para níveis bem altos, sendo altamente indicado para o tratamento de efluentes por não gerar subprodutos, podendo também e reduzir os mesmos tais como lodos e biogás. Esta tecnologia pode ser aplicada em readequações de sistemas existentes de acordo com aumento de vazões, em reatores UASB+BF+DS, Iodos ativados, fossas filtros e readequações de sistemas de lagoas, trazendo inúmeras vantagens, vendo que ao longo do processo de tratamento, a geração de lodo é baixíssima, cerca de 80 a 95% menor do que em sistema do tipo biológico como o UASB, economizando custos com aterro sanitário,

[004] O tratamento proporciona urna eficiência de até 90 a .9.9% de redução na earga orgânica mensurada por DBO (Demanda Biológica de Oxigénio) e DQO (Demanda Química de Oxigénio), sendo capaz de tratar efluentes com altíssima carga orgânica como, por exemplo, valores na ordem de 10.OOOrngDBO/L. Não gera odor devido â alta oxirredução dos compostos responsáveis pelo odor fétido, não necessite de adição de produtos químicos, diminuindo custos operacionais por não necessitar de operador durante todo o dia, devido a simplicidade operacional, remove SATISFATORIAMENTE os nutrientes na forma de Nitrogénio e Fósforo, seu tempo de implantação é 30% menor em relação as ETEs compactas, seu polimento final pode ser por decantação ou por filtros (que exigem menos área ainda) em sistema possibilitando o efluente final com boas características, possibilitando a instalação de sistema de reuso, por fim, permite a utilização de energia limpa (foto voltaica).

[005] O sistema de tratamento é montado em tanques monoblocos e/ou em tanques individuais constituídos por: aço inox, aço carbono, concreto, poiipropileno, fibra de vidro.

[006] O reator de oxidação e saturação é composto por duto interno direcionador de fluxo, e placas separadoras de fase, sistema de captação de ar atmosférico, ambos constituídos em aço inox, com sua funcionalidade emersa e/ou imersa.

[007] O reator de oxidação faz com que um alto volume de oxigénio seja misturado e injetado em alta pressão, gerando diversos efeitos e subprodutos, como, geração de micro e nano-bolhas, promovendo efeito flor.ador; Coagula sólidos suspensos e dissolvidos, atuando na turbidez; Oxida bactérias nocivas, eliminando-as; Oxida metais, melhorando a coloração; Desestabilizar emulsões, retirada de óleos e graxas; Adicionar oxigénio dissolvido, retirando conteminautes orgânicos; Atua na remoção de nitrogénio amoníaca!.

[008] Em ambos os casos compostos por reatores de oxidação e decantadores, que proporcionam maior mobilidade operacional, permitindo qne parte do sistema seja paralisado para manutenções; e em áreas litorâneas com populações flutuantes, o mesmo possa ser paralisado em parte para reduzir o consumo energético e parte continue funcionando.

[009] Sistema e equipamento para tratamento de esgoto por meio de hidrocavítação e oxidação avançada, associada a sistemas biológicos, com ou sem mídias (MBBR) para atender vazões variadas, e com capacidade de tratar efluentes com caracíerísticas industriais e domesticas; com remoção de nutrientes, redução de coiiformes que possibilita reuso do efluente finai, poderá ser melhor compreendido através das figuras em anexo, onde;

A FíGXJARA 1 - mostra o fíuxograma, composição das etapas e fases do sistema;

A FIGUARA 2 - mostra a visão dos tanques e seus reatores;

Á FIGUARA 3 - mostra uma vista perspectíva do tanque e seus sustentadores;

Á FIGUARA 4 - mostra uma vista superior dos tanques e seus reatores;

A FIGUARA 5 - mostra uma vista lateral dos tanques e seus reatores;

 FIGUARA 6 - mostra uma vista lateral dos reatores;

A FIGUARA 7 ~ mostra como e feito a quebra das moléculas.

[010] De acordo com as figuras em anexo, podemos compreender melhor a composição do sistema, seu desempenho e eficiência, desde a chegada do efluente bruto até o lançamento final, bem como suas principais etapas do tratamento são o primário e o secundário, sendo que no TRATAMENTO PRIMÁRIO ocorrerá a remoção dos sólidos grosseiros através de caixa de areia e gradeamento, a remoção de óleos e gorduras será através da caixa de gordura com placas detentoras. O tratamento secundário é composto por reator aeróbio biológico e decantador secundário.

[011] O efluente bruto (1) de sanitários e industrial, inicia-se na fase do gradeamento (2), destinados ao bloqueio de materiais grosseiros em suspensão, responsável pela retenção de materiais inertes a caixa de areia (3), para medição de vazão em canais abertos de líquidos fluindo por gravidade, usamos a calha parshall (4), um dispositivo tradicionalmente, muito utilizado nas estações de tratamento de água e esgoto, a caixa de gordura (5) é para reter gorduras.

[012] Após completar a etapa primaria, o efluente é encaminhado para a estação de recalque (6), onde é bombeado o liquido através dos tubos (7), passando pelo reator (A) (8), onde ocorrera o processo de oxidação nos tanques (11) que são sustentados por grades de sustentação (.12). Após esse processo o lodo decantado do decantador (15) na ocasião em que este for submetido à lavagem de fundo, é então bombeado para o reator (B) (8), juntamente com o esgoto pré-tratado para a remoção de matéria orgânica, e outras substâncias. Após completar pré-tratamento ínic ia~se a etapa secundário / terciário, onde o efluente segue para os reatores (B) (8), onde ocorre a hidrocavííação (13), com a elevação na pressão e temperatura, ocorre uma quebra molecular (14) da água em duas: e OH a oxidação de matéria orgânica e outras substancias, o principal fenômeno (9) que ocorre nessa etapa é a oxidação através do radical hidroxila (OH ^" ), gerado nesse sistema, como oxidante potente assim como o ozônio (0 ₃ ) e o peróxido de hidrogénio

[013] Como a hidroxila é instável, ela reage instantaneamente devido a seu elevado potencial de oxidação é capaz de oxidar completameníe qualquer molécula orgânica ou inorgânica presente no efluente produzindo gás carbónico e água nesse processo de oxidação, os eíétrons são transferidos de uma substância para outra e este movimento se traduz num potencial elétrico. Assim, quanto maior o potencial, maior a capacidade de a substância subtrair eíétrons das outras, oxidando-as, e dessa maneira, promove o tratamento do efluente. Além disso, dentro dos reatores são adicionadas mídias moveis (MBBR) (I O), para que o efluente possa ter o tratamento potencializado através de bactérias biodegradáveis que tanto se fixam nessas mídias quando ficam suspensas na massa liquida dentro do reator (A e B) (8). Sendo assim, o biofilme aderido nas mídias (1 (5) é capaz de degradar a matéria orgânica remanescente da Oxidação e ainda ocorre o fenômeno de nítrificação e desnitrificação. Abíomassa aderida possui limitação da difusão de OD no interior do biofilme, ou seja, em função da concentração de OD mantida no meio, pode haver formação de ambiente anóxícos, principalmeote nas áreas internas das mídias (10) e na xespectiva bíomassa aderida, proporcionando a condição ideal para que ocorra tanto a nitríficação quando a desnitrificação. [01.4] O material utilizado nas mídias é o polietiieno de alta resistência às intempéries e ao tempo, e possui densidade, em média, de 1 g/em ³ . A movimentação e o choque entre as mídias provocam perda eventual de biomassa aderida. Por isso, superfícies mais corrugadas e acidentais tendem a aderir melhor a biomassa e dificultar o cisalhamento da mesma. Assim, a área de efetiva aderência de biomassa tende a ser igual a área total disponível, quanto maior for a capacidade de retenção de biomassa que o meio suporte apresentar, mídias com área superficial especifica superior a 500m ² /m ³ o que confere alta área superficial disponível por metro cúbico no reator. Devido ao processo de oxirredução da matéria a geração de lodo é praticamente insignificante.

[015] O Decantador (15) é a unidade em que o efluente tratado é introduzido sob as lâminas paralelas inclinadas que ao escoar entre elas ocorrerá à sedimentação do lodo, depois segue para o sistema desinfecção (17), processo projetado para eliminar os organismos patogênicos, sem, no entanto, produzir uma água esterilizada, a seguir o misturador hidráulico (18) ou tanque de contato, por último o efluente tratado (19).