BR0318392B1

BR0318392B1 - Processo de tratamento de fluxo residual por contato anaeróbio de borra residual ativada

Info

Publication number: BR0318392B1
Application number: BRPI0318392-0B1A
Authority: BR
Inventors: Stephen Hough; Balakrishnan Narayanan
Original assignee: Carollo Engineers Pc
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2014-03-18
Also published as: CA2505047C; RU2005117780A; CA2505047A1; CN1711218A; AU2003287662B2; BR0318392A; US20040094475A1; JP2006509618A; AU2003287662A1; EP1578696A4; WO2004046049A1; EP1578696A1; US6921486B2; CN100355674C; MXPA05005131A

Description

PROCESSO DE TRATAMENTO DE FLUXO RESIDUAL POR CONTATO

ANAERÓBIO DE BORRA RESIDUAL ATIVADA

Campo técnico Esta invenção se refere a sistemas e processos para tratamento de fluxo residual em processo, geralmente biológico, para a conversão de agentes poluentes orgânicos e inorgânicos em certa biomassa ou outros produtos. Os novos sistema e processo introduzem uma borra residual ativada na corrente do fluxo residual afluente, que é recebido por um sistema de tratamento de resíduos que podem ser misturados num processo anaeróbio de contato. Tal processo anaeróbio de contato pode estar em comunicação com fluidos de processo de separação de sólidos com a finalidade de separação da biomassa e outras partículas existentes para a produção de um líquido tratado.

Estado da técnica Os processos de borra residual ativada são os mais comumente utilizados para tratamento de água contaminada nos quais os agentes poluentes, orgânicos e inorgânicos, são transformados em biomassa de partículas suspensas num fluido em processo de aeração.

Posteriormente, a biomassa em partículas pode ser separada do fluido com a finalidade de produzir borra residual ativada e concentrada e, também, um resíduo. A borra residual, ativada e concentrada, pode retornar ao processo de aeração como borra ativada de retorno para que seja misturada ao fluxo residual que adentra. Uma parte da borra residual ativada pode ser perdida durante o processo a fim de manter uma concentração ideal de sistema de biomassa. O processo de borra residual ativada pode necessitar de grande quantidade de energia, pois suas condições de aeração podem ser, até certo ponto, comparáveis às de uma estação de tratamento de água contaminada.

Esta borra residual ativada pode ser submetida a tratamento posterior e/oudescartada. Freqüentemente, a borra residual ativada pode ser processada através de processo anaeróbio de digestão, pelo qual se poderá produzir gás metano. A energia originada do gás metano pode ser capturada através do uso de caldeiras ou sistemas de energia. Tal energia pode ser utilizada para a redução da necessidade de energia que será utilizada no processo de tratamento.

Mais do que simplesmente processar a borra residual ativada a ser descartada, a presente invenção ainda proporciona seu uso para processamento de água contaminada influente num processo de contato anaeróbio em combinação com a borra residual ativada. Até o ponto em que este processo é eficaz no tratamento de água contaminada, ele pode reduzir as necessidades de energia de aeração e, por conseguinte, as necessidades gerais de energia para estação de tratamento de água. O uso da borra residual ativada por processo de contato anaeróbio também pode reduzir as necessidades de tamanho da estação de tratamento de água contaminada, bem como pode resultar em potencial maior de recuperação de energia em decorrência da digestão anaeróbia pela quantidade maior de energia na borra descartada resultante.

Divulgação da invenção A presente invenção é direcionada a sistemas e métodos para tratamento de fluxo residual, pela qual determinado fluxo residual influente, sendo este a origem, pode ser posto em contato com um elemento anaeróbio. Uma borra residual ativada, produzida no processamento de um segundo fluxo residual influente ou parte do fluxo residual influente, de origem, pode ser introduzida no elemento anaeróbio de contato e misturada ao fluxo residual influente para ali ser processada. O elemento anaeróbio de contato pode ser mantido em condições que facilitem a absorção de agentes poluentes orgânicos e a formação de um fluido que contenha matéria em partículas. Pode-se separar do fluido resultante sua matéria em partículas para a produção de líquido tratado efluente e borra de descarte.

Estas e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção serão melhor compreendidos com referência aos seguintes desenhos, relatório e reivindicações.

Breve descrição dos desenhos A figura 1 ilustra diagrama funcional de processo de borra residual ativada combinado com processo de contato anaeróbio de borra residual ativada de descarte, de acordo com uma versão da invenção. A figura 2 ilustra diagrama funcional de processo e sistema de contato anaeróbio de borra residual ativada de descarte de acordo com uma versão da invenção.

Melhor maneira de execução da invenção A descrição detalhada a seguir representa os melhores modos atuais considerados para a execução da invenção. Não se deve tomar a invenção de forma limitativa, sendo tal descrição feita apenas com o propósito de ilustrar os princípios gerais da invenção.

Com relação à figura 1, um processo (30) de borra residual ativada é articulado com o processo de contato anaeróbio (10) de borra residual ativada de descarte para uso num processo secundário de tratamento de fluxo residual. O diagrama funcional do processo da borra residual ativada (30) é uma representação da própria estrutura do processo da forma como pode ser conhecida nas estações de tratamento de fluxo residual. Outros processos de produção de borra residual ativada de descarte podem ser utilizados em conjunto com tratamento por processo de contato anaeróbio de borra residual ativada de descarte (50). O processo de tratamento (50) essencialmente recebe um fluxo residual influente (52), produzindo, então, um líquido tratado (54) , bem como uma borra residual de descarte (56). O fluxo residual influente (52) pode ser de origem do município, pode ser água residencial descartada, resíduos industriais, resíduos de fábrica de alimentos, resíduos de indústrias farmacêuticas ou resíduos assemelhados. O fluxo residual influente (52) pode ser dividido entre processo de contato anaeróbio (10) e o processo de borra residual ativada (30), a partir do que uma parte do fluxo residual é tratada em cada um dos processos. O processo de borra residual ativada (30) pode incluir uma zona anaeróbia (38), que pode ser parcialmente anóxica se, por exemplo, houver a presença de nitrato num tanque de aeração (34) ou instalação em forma de bacia que possa facilitar o desenvolvimento de organismos que acumulam fosfato. A borra residual ativada, de descarte (32), produzida no processo (30), pode ser enviada para o processo de contato anaeróbio (10) a fim de ser misturada e processada com a parte restante do fluxo residual influente (52) onde a introdução de oxigênio é minimizada. A produção de líquido aerado (53) e de líquido simples (55) dos dois processos pode ser combinada para a produção de líquido tratado de um processo combinado.

Em relação à figura 2, o processo de contato anaeróbio (10) pode receber um fluxo residual descartado influente (52) e uma borra residual ativada (32), de descarte, de uma fonte separada, que possam ser misturados em uma instalação de contato anaeróbio, tanque, bacia ou outro meio assemelhado de acomodação.

As condições de falta de aeração existentes no tanque (12) de contato anaeróbio podem facilitar a absorção de agentes poluentes orgânicos pela borra residual ativada (32). A aderência de agentes poluentes em partículas também pode ocorrer. O elemento/acomodação de contato anaeróbio (12) ou processo pode estar em comunicação com fluido e processo ou elemento (14) de separação de sólidos, que pode incluir purificadores secundários, membranas, filtros e outras estruturas de separação, de acordo com o adequado para a estação de tratamento. O elemento (12) anaeróbio de contato pode ser configurado como tanques múltiplos numa comunicação em série de fluidos. O processo de separação de sólidos pode separar a matéria em partículas, dando origem a um líquido que pode ser consideravelmente isento de agentes poluentes orgânicos. O uso desta configuração básica pode ser limitado a processos com a finalidade de remoção de agentes poluentes orgânicos e carboníferos, mas também pode ser aplicável para a remoção de outros agentes poluentes.

Novamente, em relação à figura 1, o processo de contato anaeróbio (10) pode ser interpretado pela referência à interação com um processo (30) exemplar de borra residual ativada. Um processo de borra residual ativada, de certa forma ou estrutura, pode ser daqueles comumente utilizados no tratamento de fluxos residuais. Um processo (30) de borra residual ativada normalmente pode incluir dois componentes principais, quer sejam, um tanque ou recipiente de aeração (34), onde possam ocorrer as reações biológicas, e uma acomodação/elemento ou processo de separação dos sólidos da borra residual, que pode ser um tanque separado onde a biomassa em partículas possa ser separada da mistura de fluidos para a produção de afluente concentrado de borra residual ativada (40).

Uma parte da biomassa separada pode ser processada como massa residual ativada de descarte (32), sendo que o restante pode voltar para o tanque de aeração (34) na forma de borra residual ativada de retorno (42). A composição da biomassa no processo ou sistema pode ser determinada pela configuração do sistema e pelas condições de operação. A presença de uma ou mais zonas (38) anaeróbias no tanque de aeração (34) pode favorecer o desenvolvimento de organismos acumuladores de fosfato. O processo (30) de borra residual ativada pode necessitar de aeração para fornecimento do oxigênio necessário para as conversões biológicas. O uso de energia associado à aeração da borra residual ativada pode ser significativo. O processamento de parte do fluido residual influente (52) com borra residual ativada, resultante do processo de uma segunda parte do fluxo residual influente (52) num processo de contato aeróbio (10), pode diminuir significativamente os custos de aeração. A energia biodegradável do influente pode ser substancialmente absorvida pela biomassa na borra residual ativada de descarte (32).

Os agentes poluentes absorvidos podem não ser oxidados, mas podem ser simplesmente armazenados na biomassa. A borra residual de descarte (56) do sistema pode ter alto conteúdo de energia, que pode ser potencialmente recuperado através da digestão anaeróbia. Adicionalmente, em razão de a borra residual descartada ser mais biodegradável devido a menos material celular, pode haver menos massa residual para descarte.

Enquanto a invenção foi ilustrada e descrita detalhadamente em relação às versões nela ilustradas, fica compreendido por aqueles versados na técnica que as mudanças antes citadas, e outras em forma e detalhes, podem ser feitas a partir daí, sem que se abandone o espírito e escopo da invenção.

Claims

1 - PROCESSO DE TRATAMENTO DE FLUXO RESIDUAL POR CONTATO ANAERÓBIO DE BORRA RESIDUAL ATIVADA trata-se de método para tratamento de fluxo residual sedimentar, caracterizado por incluir as etapas: a) Obtenção de uma fonte de fluxo residual influente (52) para ser processada por sistema de tratamento em um processo ou zona anaeróbia de contato (10); b) Introdução de uma borra residual ativada de descarte, dentro do referido processo ou zona anaeróbia de contato (10); c) Mistura da referida fonte de fluxo residual influente (52) e a referida borra residual ativada de descarte, pela qual a introdução de oxigênio é minimizada; d) Manutenção das condições no referido tanque de contato anaeróbio (34) para facilitar a absorção dos agentes poluentes orgânicos solúveis para formação de fluido que contenha matéria em partículas; e) Colocação do referido fluido em comunicação com elemento de separação de sólidos (36); e f) Separação da referida matéria em partículas do referido fluido para produção de um efluente e uma borra residual de descarte (56).

2 - PROCESSO DE TRATAMENTO DE FLUXO RESIDUAL POR CONTATO ANAERÓBIO DE BORRA RESIDUAL ATIVADA conforme reivindicação anterior, onde dito processo posteriormente é caracterizado por compreender as etapas de: a) Produção da referida borra sedimentar residual ativada, produzida pelo processamento de parte da fonte do referido fluxo residual influente (52) num tanque de aeração (34); b) Manutenção das condições no referido tanque de aeração (34) para facilitar a absorção dos agentes poluentes orgânicos e solúveis, utilizando- se aeração para formação de fluido aerado, que contenha matéria em partículas; c) Colocação do referido fluido aerado em comunicação com um elemento de separação dos sólidos da borra residual (36); e d) Separação da referida matéria em partículas do referido fluido aerado para a produção de líquido afluente aerado e a referida borra residual ativada de descarte.

3 - PROCESSO DE TRATAMENTO DE FLUXO RESIDUAL POR CONTATO ANAERÓBIO DE BORRA RESIDUAL ATIVADA conforme reivindicação 1 caracterizado por uma parte da referida fonte de fluxo residual influente (52) ser processada por processo de massa residual ativada, que compreende: a) Um tanque de aeração (34) b) Um elemento de separação dos sólidos da borra residual (36) em comunicação com o referido tanque de aeração (34). c) Produção de borra residual ativada de descarte (32), e produção de líquido afluente aerado; e d) Produção da referida borra ativada de descarte (32), em comunicação com o referido tanque de aeração (32) e o referido tanque de contato anaeróbio.

4 - PROCESSO DE TRATAMENTO DE FLUXO RESIDUAL POR CONTATO ANAERÓBIO DE BORRA RESIDUAL ATIVADA onde, conforme reivindicação 1 o tratamento de fluxo residual sedimentar, é caracterizado por: a) Processo ou zona anaeróbia de contato (10) posto em comunicação com o processo de borra residual ativada e uma fonte de fluxo residual influente (52); b) Processo ou zona anaeróbia de contato (10), para misturar a borra residual ativada, recebida do referido processo de borra ativada, e um fluxo residual influente (52) da referida fonte de fluxo residual influente; c) Um elemento de separação de sólidos (36) em comunicação com o referido processo ou zona anaeróbia de contato (10); e d) Um produto afluente e outro, em forma de borra residual de descarte (56).

5 - PROCESSO DE TRATAMENTO DE FLUXO RESIDUAL POR CONTATO ANAERÓBIO DE BORRA RESIDUAL ATIVADA, conforme reivindicação 1 caracterizado por a referida fonte de fluxo residual influente (52) transferir uma primeira parte do referido fluxo residual para o referido processo de borra residual ativada, transferindo uma segunda parte ao referido processo ou zona anaeróbia de contato (10).

6 - PROCESSO DE TRATAMENTO DE FLUXO RESIDUAL POR CONTATO ANAERÓBIO DE BORRA RESIDUAL ATIVADA conforme reivindicação 1 caracterizado por o referido produto afluente ficar em comunicação com um produto afluente aerado do referido processo de borra residual ativada.

7 - PROCESSO DE TRATAMENTO DE FLUXO RESIDUAL POR CONTATO ANAERÓBIO DE BORRA RESIDUAL ATIVADA conforme reivindicação 1 caracterizado por o referido processo de borra residual ativada compreender: a) Um tanque de aeração (34), nele contendo uma zona anaeróbia (38) b) Um elemento de separação de sólidos (36) da massa residual em comunicação com o referido tanque de aeração (34) c) Produção de borra residual ativada de descarte (32), e um produto afluente aerado; e d) Referida produção de borra residual ativada em comunicação com o referido tanque de aeração (34) e o referido elemento de contato anaeróbio (12).