BR102016030143A2 - processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação e respectivo equipamento móvel de remoção de resíduos e equipamentos - Google Patents

Abstract

processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação e respectivo equipamento móvel de remoção de resíduos e equipamentos. a presente patente de invenção refere-se a um processo de tratamento linear e contínuo (100), com flexibilidade de atuação para flotação (f) e/ou decantação (d) e respectivo equipamento móvel de remoção de resíduos e equipamentos (emr), mais particularmente, dito processo que consiste, basicamente, numa metodologia de tratamento na forma de canal linear e contínuo (10), sobre o qual é montado um equipamento móvel de remoção de resíduos e equipamentos (emr), que pode, ainda, ser aplicado em estações de tratamento convencionais, permitindo que, através deste processo de tratamento (100), seja definido qual sistema operacional a ser utilizado durante uma determinada operação de tratamento, seja pela flotação (f) ou pela decantação (d), ou pelos dois sistemas em conjunto, diferenciando-se, assim, dos processos de tratamento convencionais, que não permitem essa flexibilização. de forma totalmente inovadora, o processo de tratamento de água passa a operar de forma flexibilizada, dependendo da necessidade do tratamento a ser aplicado à água e demais condições sazonais, como variação de vazão e qualidade da água bruta, passando a ser, portanto, denominada uma estação de tratamento flexível, ou simplesmente flex.

Description

"PROCESSO DE TRATAMENTO LINEAR E CONTÍNUO, COM FLEXIBILIDADE DE ATUAÇÃO PARA FLOTAÇÃO E/OU DECANTAÇÃO E RESPECTIVO EQUIPAMENTO MÓVEL DE REMOÇÃO DE RESÍDUOS E EQUIPAMENTOS" CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[1] A presente patente de invenção, refere-se a um processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação e respectivo equipamento móvel de remoção de resíduos e equipamentos, mais particularmente, dito processo que consiste, basicamente, numa metodologia totalmente nova na forma de canal linear e contínuo, sobre o qual é montado um "Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos", doravante denominado (EMR), que pode, ainda, ser aplicado em Estações de Tratamento de Água - ETA's convencionais, permitindo que, através deste novo e único equipamento de tratamento, seja definido qual sistema operacional será utilizado durante uma determinada operação de tratamento, seja pela decantação, seja pela flotação, ou pelos dois sistemas em conjunto, diferenciando-se, assim, dos processos de tratamento convencionais, que não permitem essa flexibilização numa mesma ETA. De forma totalmente inovadora, o processo de tratamento de água passa a operar de forma flexibilizada, dependendo da necessidade do tratamento a ser aplicado à água e demais condições sazonais, como variação de vazão e qualidade da água bruta, passando a ser, portanto, denominada uma Estação de Tratamento Flexível, ou simplesmente FLEX.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

[2] Estação de Tratamento de Água, ou também abreviado como ETA, é um local onde se realiza o tratamento da água captada de alguma fonte (rios, lagos, represas e outros), para torná-la própria para o consumo e assim utilizá-la para abastecer uma determinada população. A captação da água bruta é feita em rios, lagos ou represas, que possam suprir a demanda por água da população, indústrias, agropecuária e etc., levando em conta o ritmo de crescimento da cidade.

[3] Em ETA's convencionais, as etapas de coagulação e floculação são comumente utilizadas, onde os poluentes são coagulados e posteriormente floculados, formando flocos, possibilitando a sua remoção nas etapas seguintes de decantação ou flotação. Para tal, é necessário fornecer condições, como gradiente de velocidade e tempo de mistura, para que as partículas se choquem umas contra as outras e se aglutinem formando flocos maiores. Nessa etapa, a energia fornecida à água é menor, quando comparada à energia da mistura rápida e, por isso mesmo, a etapa da floculação ocorre em unidades chamadas de mistura lenta, que também pode ser hidráulica, ou mecanizada.

[4] As ETA's convencionais (ver figura IA e a 1B do Estado da Técnica) podem utilizar, em geral, uma das duas etapas de clarificação da água, após a etapa de floculação, quais sejam: (i) por decantação (Figura IA) ou (ii) por Flotação (Figura 1B).

[5] Os decantadores são unidades que visam a remoção dos flocos formados na etapa anterior (Floculação), pela ação da gravidade, podendo ser convencionais ou de elementos tubulares (alta taxa). Estações de tratamento com capacidade de até 1000m3/d, com funcionamento de 24h, ou com capacidade de até 10000m3/d, com período de funcionamento de até 18h por dia, podem dispor de apenas uma unidade de decantação. As demais ETA's devem contar com, pelo menos, duas unidades. Porém, é recomendado pelo menos duas unidades de decantação, para que a ETA não seja paralisada, devido à limpeza da mesma.

[6] Geralmente as ETA's convencionais, que utilizam o sistema de decantação ou em outros casos o sistema de flotação, compreendem instalações de grande porte, ocupando grandes áreas, onde são distribuídos variados tanques operacionais. Na Figura 2A é possível observar uma ETA convencional, consistindo, basicamente, em um ou mais tanques de recepção (Tl) da água captada de lagos, rios ou outros (L), um ou mais tanques de coagulação (T2) e floculação (T3), um ou mais tanques de decantação (TD) ou flotação, porém, nunca os dois simultaneamente (decantação (TD) + flotação), um ou mais tanques de filtração (T4), um ou mais tanques de contato para desinfecção (T5), múltiplas canalizações e tubulações (T6), tanque de armazenamento (T7) para distribuição à população (PL) e tanque de tratamento de resíduos sólidos (T8), além de outros equipamentos distribuídos ao longo dos sistemas. Observa-se, portanto, a necessidade de construções que necessitam de grandes espaços públicos, bem como, estudos acerca do meio ambiente, além de diversos tanques e tubulações de interligação, entre tantos outros parâmetros que dificultam e encarecem a construções de ETA's convencionais.

[7] Outro ponto de extrema relevância consiste no fato das ETA's convencionais possuírem etapas de tratamento pré-definidas em projeto, que em geral possuem planos de 20 a 30 anos de horizonte (as estações são projetadas para atenderem as necessidades da população, por um período não inferior a 20 anos), sendo assim, o operador possui pouca margem para ajustes da ETA, em função da qualidade que a água se apresenta ao longo do plano, que muitas vezes é alterada, em comparação com as previsões originais do projeto, que considera uma série de premissas, envolvendo as características da água do manancial, que muitas vezes sofrerá alteração com o passar do tempo, seja por adensamentos e invasões em área de proteção ambiental, seja por descartes de poluentes clandestinos, mesmo que por um breve intervalo de tempo, afetando a eficiência e efetividade da ETA, bem como, baseado em outros parâmetros, tais como as projeções de aumento de demanda, em função do crescimento populacional que, em muitos casos, não se confirmam ao longo do tempo, ou mesmo são subdimensionadas.

[8] Uma ETA convencional, portanto, representante do atual estado da técnica, utiliza, ou a etapa de decantação, ou a etapa de flotação, de forma excludente, ou seja, nunca as duas etapas disponíveis simultaneamente, sendo que tal escolha de tipo de etapa (decantação ou flotação) é realizada preliminarmente, na fase de projeto da ETA.

[9] Por outro lado, com o inovador processo e equipamento ora pleiteado, o operador do sistema poderá escolher a melhor combinação de etapas de tratamento, que gerem a melhor relação custo/benefício e, assim, atingindo a eficiência e efetividade necessárias na prestação de serviço essencial e de interesse público, qual seja, o fornecimento de água potável de qualidade e de menor custo para a população, fato este, que caracteriza uma das principais diferenças do estado da técnica, frente ao equipamento e processo ora pleiteados, como se verá mais adiante.

[10] Ponto relevante referente às ETA's é a relação entre a qualidade de tratamento da água e a saúde da população. Sabe-se que a água é essencial para a existência e o bem-estar humano, devendo estar disponível em quantidade e qualidade suficientes para a população. A distribuição da água em quantidade e com qualidade, se configura como um dos serviços do saneamento, promovendo a melhoria da saúde da população, podendo significar a redução de gastos com a saúde.

[11] Como exemplo, no Brasil, a Portaria 2914 (2011), do Ministério da Saúde do Brasil, é, atualmente, a regulamentação que define os padrões de potabilidade da água, objetivando uma melhor qualidade da água e da saúde da população brasileira. Neste contexto, a avaliação do desempenho de uma Estação de Tratamento de Água - ETA, se configura como uma ferramenta importante, que estabelece parâmetros para o controle operacional do tratamento, gerando, necessariamente, um diagnóstico contínuo da situação da ETA, em termos de adequabilidade de parâmetros hidráulicos e de qualidade da água. Esse diagnóstico permite a identificação e, conseqüentemente, a correção de falhas, caso existam, de forma a melhorar o desempenho, enquadrando os parâmetros de qualidade de água, dentro dos padrões recomendados na legislação de cada País. Essencial à avaliação de desempenho, a caracterização da água bruta é uma importante ferramenta para o diagnóstico e projeto de uma ETA, indicando quais as melhores técnicas de tratamento para uma determinada água, bem como, as variações sazonais que indicam a dosagem de produtos químicos.

[12] Assim, o tratamento de água tem o objetivo de adequar a água bruta aos padrões estabelecidos na legislação vigente, com os menores custos de implantação, manutenção e operação possíveis. A escolha da tecnologia mais adequada deve ser guiada pelos seguintes fatores: i) características da água bruta; ii) custos envolvidos na implantação da ETA; iii) manuseio e confiabilidade dos equipamentos; iv) flexibilidade operacional; v) localização geográfica e características da população.

PROBLEMA TÉCNICO A SER RESOLVIDO

[13] Contudo, verifica-se que ainda há necessidade de se desenvolver um processo de tratamento, que permita um melhor beneficiamento da água bruta (por decantação, flotação ou as duas); que permita comportar as variações sazonais de vazões e características de qualidade da água bruta; que permita adequação às intempéries (chuvas em demasia ou fortes estiagens); que permita uma operação mais adequada, em função da variação de fluxo populacional (com destaque para regiões turísticas, como exemplo: praias no verão e regiões montanhosas no inverno, onde o uso da água tratada é ampliado com o acréscimo de visitantes, em relação ao uso realizado pela população local durante o período fora de temporada, que em alguns casos, necessita de apenas 20% da vazão máxima de tratamento); e que ocupe uma área espacial menor que as ETA's convencionais, além de utilizar uma menor quantidade de insumos para a construção de tanques e tubulações de interligação entre eles, gerando, assim, uma menor quantidade de resíduos da construção civil, preservando o meio ambiente, a fim de ampliar as possibilidades de instalações e/ou ampliações.

[14] Necessário se faz, também, que o processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação e respectivo equipamento móvel de remoção de resíduos e equipamentos, objeto desta patente, apresente custo acessível às pequenas cidades e gere grandes economias aos grandes municípios, sendo de fácil instalação, podendo, inclusive, atuar em associação com outras instalações já existentes, ampliando a capacidade destas.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[15] O processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação e respectivo equipamento móvel de remoção de resíduos e equipamentos, objeto desta invenção, é desenvolvido ao longo de um canal linear, podendo ser retilíneo ou curvo, para melhor se adequar ao terreno disponível para implantação, ocorrendo de forma contínua, em um tanque único de seção transversal contínua, qual seja, o canal linear, através de suas etapas de tratamento, de forma que a etapa posterior à floculação, compreende a flotação e/ou a decantação, sendo que estas estão compreendidas pela mesma área do canal de tratamento, diferenciando-se, apenas, pela operação de determinados equipamentos à escolha do operador do processo, atendendo à necessidade do tipo de tratamento a ser realizado, permitindo uma melhor adequação à operação de tratamento da água (por flotação, decantação ou as duas) e ainda, em relação às variações sazonais de vazões e características da água bruta; melhor adequação às intempéries (chuvas em demasia ou fortes secas/estiagens); e uma operação mais adequada, em função da variação de fluxo populacional; dentre outros parâmetros observados pelos operadores da ETA.

[16] Ao longo e sobre o canal linear, através de suas bordas, desloca-se um equipamento, denominado de Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR), que permite o adequado funcionamento das seguintes etapas de tratamento: (a) a remoção de areias e siltes, na etapa de desarenação; (b) a raspagem de gorduras, óleos e graxas; (c) a remoção de lodo eventualmente decantado na etapa de coagulação e floculação; (d) a raspagem do lodo flotado, quando a ETA operar com a etapa de flotação, (e) a sucção e remoção do lodo decantado, quando a ETA operar com a etapa de decantação, e (f) a troca do meio filtrante da etapa de filtração e de equipamentos e materiais instalados no canal linear.

[17] O processo linear, contínuo e flexível de tratamento de água, obtido pela utilização do novo equipamento em questão, permite que se opere por decantação, como uma das etapas de tratamento, com uma vazão nominal variável de 0 (zero) a "X" (vazão de dimensionamento) e/ou com a etapa de flotação, com uma vazão nominal de 0 (zero) a pelo menos "2X" (duas vezes a vazão de dimensionamento da etapa de decantação), ou seja, no mínimo duas vezes maior, em comparação com a decantação, tendo em vista que a velocidade de ascensão do floco na flotação é muito maior que na decantação, o que permite acionar a flotação em eventos de pico de vazão ou pico de carga poluente, devido a sua maior eficiência de remoção de poluentes, notadamente, de parasitas como cryptosporidium e giárdia, tendo em vista a resistência dos oocistos às etapas de filtração e desinfecção, garantindo a efetividade do tratamento, além de poupar os recursos naturais, com a redução do consumo de produtos químicos, e assim contribuir para a preservação do meio ambiente, sendo ainda, uma grande vantagem para regiões estuarinas e turísticas, que possuem população flutuante e não necessitam de um sistema com grandes dimensões, para operar na vazão de pico, em pequenos intervalos de tempo, reduzindo o investimento total e permitindo economia de custos operacionais durante os intervalos de baixas vazões de operação, com a utilização da decantação, devido ao menor consumo de energia elétrica, em comparação com a flotação.

[18] Ambas as etapas de tratamento, por decantação ou por flotação, permitem tratar vazões de zero até a vazão de dimensionamento de X ou 2X, respectivamente, pois o equipamento possui dispositivo adequado de sucção do lodo decantado no fundo do canal de tratamento, e também, de raspagem e remoção de lodo flutuante, podendo operar com vazões e níveis variáveis, permitindo uma adequada e eficiente remoção dos resíduos decantados ou flotados, mesmo com variações de nível d'água em função da variação de vazão, característica muito importante e inovadora do processo, onde um mesmo equipamento realiza diversas funções, obtendo-se um novo processo de tratamento, reduzindo custos de instalação (CAPEX) e de operação (OPEX).

[19] Outra vantagem do presente processo é o fato das etapas de coagulação e floculação serem realizadas com sistema pneumático, ou de aeração, que permitem uma regulagem de energia ao longo do canal linear e, portanto, do gradiente de velocidade, de forma precisa e seletiva, ao logo de toda a bacia de coagulação e floculação, permitindo ao operador, através do sistema de automação, reprogramar as energias de mistura rápida e lenta, de acordo com as características variáveis da água bruta, da vazão de tratamento e dos tipos de produtos químicos aplicados, ao contrário do estado da técnica (ETA's convencionais), onde se aplicam chicanas e misturadores mecânicos, que não possuem tal flexibilidade e adaptabilidade, para grandes variações de características de água bruta e de vazões de tratamento.

[20] No processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação, também é prevista a possibilidade de instalação de sistema gerador de energia, para o caso de interrupção no fornecimento pela rede pública, preferencialmente por energia solar ou renovável, permitindo que o processo não seja interrompido. Em Estações de Tratamento de Água - ETA's convencionais, a interrupção do fornecimento de energia elétrica, causa uma série de inconvenientes, principalmente aos processos químicos, que não podem ser interrompidos e retomados sem prejuízos, ocorrendo, por exemplo, a decantação dos coágulos e flocos nos respectivos tanques de coagulação e floculação, sendo que, após alguns eventos deste tipo em ETA's convencionais, ocorre o acúmulo de material decantado nas etapas de tratamento, o que passa a prejudicar de forma cumulativa o seu funcionamento. Já no caso da presente invenção, mesmo sem o sistema gerador de energia, o equipamento (EMR) possibilita a remoção dos resíduos decantados em qualquer etapa do processo, inclusive, nas etapas de coagulação e floculação, o que também se destaca como mais uma vantagem deste processo, qual seja, o mesmo Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR), de caráter principalmente operacional, ainda servir em uma contingência para sanear falhas no processo de tratamento.

[21] Outro aspecto relevante do processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação está na proporção entre a largura e o comprimento do canal linear, preferencialmente na ordem de grandeza de 1/10, ou seja, retangular, podendo variar dependendo do caso, mas de forma a permitir a adequada dispersão das partículas poluentes ao logo do processo de tratamento, evitando que ocorram fenômenos desfavoráveis, como caminhos preferenciais, que não permitem a ocorrência dos adequados tempos das reações químicas, além de zonas "mortas", onde ocorre baixa efetividade do tratamento e possíveis precipitações de poluentes. Desta forma, a combinação das etapas que compõem o processo de tratamento, associadas ao Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR) e as características intrínsecas desta invenção, permitem um melhor resultado global, considerando os aspectos técnicos, econômicos e ambientais, em comparação com o estado da técnica (ETA's convencionais).

[22] O novo Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR) foi projetado para se deslocar ao longo de todo o canal linear de tratamento, evitando a necessidade de parar o processo de tratamento de água, para eventuais limpeza e manutenção dos equipamentos e etapas de tratamento, podendo, inclusive, se deslocar para fora do canal, permitindo sua substituição por outro equipamento móvel (EMR) igual, enquanto o anterior é encaminhado para a manutenção.

[23] O Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR) inclui dispositivo próprio de içamento, que é utilizado para eventual retirada de equipamentos instalados no canal de tratamento e que apresentem avarias, permitindo que os mesmos sejam conduzidos para fora do canal e sejam descarregados em um pátio, ou diretamente em caminhão, para serem encaminhados para manutenção. O dispositivo de içamento que compõe o (EMR), possui trilho de deslocamento transversal ao canal linear, permitindo o posicionamento para içamento em qualquer ponto de interesse dentro da estação de tratamento, o que possibilita extrema facilidade de manutenção, seja a realizada no local ou, se necessário, conduzida à oficina adequada, e conseqüentemente substituindo o equipamento danificado, por outro equipamento idêntico, ou até mais moderno, que pode, inclusive, estar à disposição no próprio local, o que ainda possibilita a modernização da ETA ora inovada, conforme o surgimento de equipamentos e materiais mais evoluídos, sem a necessidade de realização de obras civis, e nem mesmo a paralisação do processo de tratamento.

[24] O Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR) possui em sua construção, um raspador de lodo automático, com sistema de rebatimento, travamento e destravamento, podendo ser operado manualmente ou automaticamente, com ajustes de nível e de tempos programáveis para o ciclo de operação, contemplando o avanço, pausas e retrocesso do raspador, além de possuir regulagem de velocidade do avanço e retrocesso, podendo ser programado através do painel de comando de motores (PCM), o que permite uma adequada regulagem operacional, em função das variações das características do lodo gerado, seja flotado e/ou decantado, como sua coesão, resistência e estabilidade, que por sua vez, dependem das variações de qualidade da água bruta e dos tipos de coagulantes e floculantes aplicados, tornando o processo de tratamento, através do equipamento móvel (EMR), totalmente versátil e adaptável às necessidades do processo de tratamento ora pleiteado.

[25] O inovado (EMR) e a modulação das etapas que compõem o processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação, resolvem um dos grandes inconvenientes das estações de tratamento do estado da técnica (ETA's convencionais), que por sua complexidade de manutenção, necessitam ter pelo menos, dois tanques para cada etapa de tratamento, a fim de permitir que, enquanto um dos tanques é esvaziado para entrar em limpeza e/ou manutenção, o(s) outro(s) tanque (s) está(ão) em operação, muitas vezes em condição crítica ou vulnerável, podendo gerar interrupções na operação, desgastes dos equipamentos, bem como, o tratamento se mostrar ineficiente por um período, o que é muito temerário para os operadores dos sistemas existentes no estado da técnica (ETA's convencionais), tendo em vistas as legislações ambientais cada vez mais restritas e punitivas.

[26] Outro inconveniente decorrente do problema acima mencionado, especialmente relacionado à limpeza dos tanques existentes em estações de tratamento do estado da técnica (ETA's convencionais), consiste no fato da limpeza, muitas vezes, expor os trabalhadores a condições insalubres, acarretando em questionamentos e problemas trabalhistas recorrentes, que levam a afastamentos, doenças e maiores custos sociais e operacionais aos sistemas de tratamento do estado da técnica (ETA's convencionais).

[27] Outro aspecto relevante do processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação é a possibilidade de sua aplicação em Estações de Tratamento de Esgoto - ETE's, o que traz, além das vantagens já elencadas neste documento, um ganho ambiental muito significativo, pelo fato de não gerar emissões de GEE's - Gases do Efeito Estufa, pelo fato da presente invenção não se utilizar de processos biológicos de quebra e digestão de matéria orgânica. Ainda considerando que processos biológicos de tratamento de esgoto emitem Gases do Efeito Estufa, notadamente CO2 (dióxido de carbono) e CH4 (metano), e que uma vez emitidos, podem permanecer na atmosfera por décadas a séculos, e que suas concentrações se tornam bem misturadas em toda a atmosfera global, independentemente da origem das emissões, e que seus efeitos no clima são duradouros, os Gases de Efeito Estufa têm um efeito de aquecimento ao capturar calor na atmosfera que, de outra forma escaparia ao espaço. Assim, considerando que os GEE's são gases tóxicos para o planeta, causando uma série de efeitos deletérios, a aplicação do presente processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação, em Estações de Tratamento de Esgoto, caracteriza mais uma importante vantagem da presente invenção frente ao estado da técnica, permitindo, inclusive, contribuir de forma efetiva e econômica para a recuperação do Meio Ambiente Global.

[28] Outro aspecto relevante do processo de tratamento linear e contínuo, com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação, quando aplicado às Estações de Tratamento de Esgoto - ETE's, é a vantagem de acionar a etapa de flotação durante os eventos de chuvas, quando comumente ocorrem infiltrações das águas pluviais na rede de esgoto, em se tratando do sistema separador absoluto, e as vazões de tratamento das ETE's aumentam de sobremaneira, permitindo que uma mesma ETE possa, de forma mais eficiente, operar por decantação, com uma vazão reduzida em períodos sem chuva, ou com a etapa de flotação, em eventos de chuva, ou até mesmo, durante picos de cargas poluentes, seja por descartes clandestinos, infiltrações na rede por acidentes ambientais ou, até mesmo, por mau uso da rede pública de esgotamento sanitário pelo usuário.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[29] A complementar a presente descrição, de modo a obter uma melhor compreensão das características do presente invento e de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, a descrição é acompanhada por um conjunto de desenhos, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se representou o seguinte: A Figura IA e a Figura 1B ilustram etapas de Estações de Tratamento de Água -ETA's convencionais do Estado da Técnica, quais sejam, respectivamente, por Decantação e por Flotação; A Figura 2A ilustra uma ETA convencional por decantação, baseada no arranjo de diversos tanques em atuação para o tratamento da água; essa imagem é ilustrativa a fim de permitir visualização do enorme espaço físico que uma ETA convencional ocupa no ambiente, acarretando, muitas vezes, na necessidade de desapropriações, desmatamento e outras ações ambientalmente impactantes; A Figura 2B ilustra, em perspectiva esquemática e ilustrativa, o novo processo de tratamento, na forma de canal linear e contínuo, dimensionado para trabalhar com vazão de água equivalente àquela tratada na ETA convencional da figura 2A, demonstrando, esquematicamente, uma menor dimensão de ocupação territorial em comparação ao estado da técnica, sendo uma grande vantagem para o equipamento inovado; A Figura 3 ilustra uma vista superior e esquemática do processo de tratamento, demonstrando as etapas de tratamento do processo ora inovado e o Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR); A Figura 4 representa, mais detalhadamente, uma vista superior do processo em questão, mostrando algumas partes que o compõe; nesta figura o Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR) encontra-se posicionado na área de flotação e/ou decantação; A Figura 5 representa um detalhe ampliado dos módulos de aeradores instalados no setor de coagulação/floculação do processo inovado; A Figura 6 representa a planta, em detalhe, do Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR), que se desloca longitudinalmente ao canal linear e do Dispositivo de Içamento (Dl), que o compõe, e se desloca transversalmente ao canal linear, sobre o (EMR); A Figura 7A representa um corte transversal, segundo indicação "AA" da figura 4, ilustrando o Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR), atuando para a raspagem do lodo flotado e/ou sucção do lodo decantado, posto que o equipamento encontra-se posicionado na área de flotação e/ou decantação; A Figura 7B representa um corte transversal, segundo indicação "BB" da figura 4, ilustrando o Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR), posicionado na área de coagulação/floculação, onde se observa o módulo de aeração instalado no fundo do canal linear; A Figura 8 mostra uma vista esquemática e lateral da estrutura metálica, responsável pela sustentação dos cabos elétricos que alimentam o Equipamento Móvel de Remoção de Resíduos e Equipamentos (EMR).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[30] De acordo com as ilustrações, a presente invenção se refere ao "PROCESSO DE TRATAMENTO LINEAR E CONTÍNUO, COM FLEXIBILIDADE DE ATUAÇÃO PARA FLOTAÇÃO E/OU DECANTAÇÃO E RESPECTIVO EQUIPAMENTO MÓVEL DE REMOÇÃO DE RESÍDUOS E EQUIPAMENTOS", onde mais precisamente, dito processo (100) é desenvolvido ao longo de um canal linear (10) e contínuo, passível de tratar água por meio de flotação (F) e/ou decantação (D) e que pode atuar de forma individual ou em associação à Estações de Tratamento de Água, ou de Esgoto, pré-existentes, ou não.

[31] Segundo a presente invenção, o processo (100) (detalhado nas Figuras 3 e 4), compreende um canal linear (10), que pode ser retilíneo, curvo ou adotar formas variadas em relação ao terreno onde o mesmo será instalado, passível de processar a água a ser tratada através de um fluxo contínuo e linear, onde a água em tratamento (AGT) é conduzida à entrada (E), do canal linear (10), para a etapa inicial de peneiração (200), em seguida e continuamente pela região de desarenação (300), que é limitada por uma pequena soleira de fundo (SF), seguindo o tratamento para a etapa de coagulação e floculação (400), associada à recepção de coagulantes e posteriormente de floculantes e um conjunto de módulos aeradores (60) e canaletas direcionadoras de lodo (70), dispostas no fundo do canal linear (10), passíveis de remoção e manutenção pelo equipamento móvel (EMR). A água em tratamento (AGT), segue para a região de microaeração (500), composta por um conjunto de módulos de flautas de distribuição de microbolhas de ar (90), passível de remoção e manutenção pelo equipamento móvel (EMR), cuja operação, ou não, define o tipo da etapa de tratamento, seja por Flotação (F) e/ou Decantação (D), a ser aplicado na água em tratamento (AGT). Uma vez ligada a microaeração (500), o processo de tratamento passa a operar por Flotação (F) e, caso a microaeração (500) seja desligada, o processo de tratamento passa a operar por Decantação (D). A etapa seguinte consiste num longo trecho do canal linear (10), onde a água em tratamento é flotada e/ou decantada (600), permitindo a flotação do lodo, com raspagem pelo equipamento móvel (EMR) e sua remoção pela roda de dragagem superficial flutuante (RDS) e/ou a decantação do lodo, com a sucção no fundo pelo equipamento móvel (EMR), dependendo da etapa escolhida pelo operador. Em seguida, a água em tratamento (AGT) segue para a etapa de captação de água para reuso (700), onde são dispostas bombas submersíveis para a recirculação de água (BR) e solubilização de ar comprimido em saturadores água/ar, para a geração de microbolhas de ar, injetadas através de flautas (90), na etapa de flotação (F) e bombas submersíveis para a lavagem (BL), dos módulos filtrantes (MF). Em seguida, a água em tratamento (AGT) segue para a etapa de filtração (800), onde são dispostos módulos filtrantes (MF), que podem ser removidos pelo equipamento móvel (EMR) para manutenção e troca do meio filtrante, como areia, antracito, membranas, dentre outros. A água em tratamento (AGT) segue o fluxo contínuo (FX) até o final do canal linear (10), sendo submetida às etapas de desinfecção e fluoretação (900) e, eventualmente, à aplicação de corretores de pH, ou outro agente complementar que se fizer necessário, passando por chicanas posicionadas internamente ao canal linear, até a saída (S), seguindo a água tratada para a rede de distribuição e para a população (PL) ou demais usos, como o ambiental e industrial.

[32] O equipamento móvel (EMR) desloca-se longitudinalmente sobre o canal linear (10), para avanço ou retrocesso, sendo responsável por variadas ações dentro e fora do mencionado canal, tal como, e principalmente, atuar de maneira a succionar o lodo decantado (LD) e/ou raspar o lodo flotado (LF) em direção às rodas de dragagem superficial (RDS) (Ver Figura 7A), conduzindo estes resíduos a um canal lateral (50), para posterior tratamento adequado, em tanques de tratamento de resíduos específicos para cada tipo de material removido, ou para outros processos ambientalmente adequados.

[33] O equipamento móvel (EMR) atua, ainda, na etapa de coagulação e floculação (400), de maneira a succionar o lodo eventualmente decantado nesta região, o que não deveria ocorrer de forma freqüente e em quantidade significativa, mas se ocorrer, pode gerar acúmulo importante ao longo de meses de tratamento, e assim, o equipamento móvel (EMR) o removerá, mantendo o processo preservado, a fim de reduzir a necessidade de manutenção e aumentar a eficiência do tratamento e a redução do consumo de produtos químicos, uma vez que é sabido que esta região do tratamento químico (400), recebe um volume de água a ser tratada (AGT) com excesso de impurezas, que pode, inclusive, de forma não preferencial, receber areias finas ou siltes fugitivos da etapa de desarenação (300), caso haja algum problema operacional, o que também é previsto e solucionado através desta invenção, ou seja, a utilização do equipamento móvel (EMR) na etapa de coagulação e floculação (400), do processo de tratamento (100), representa uma solução tecnicamente adequada, inclusive para eventuais problemas operacionais, melhorando o rendimento e a efetividade operacional da Estação de Tratamento de Água ou de Esgoto durante todo o tempo.

[34] 0 equipamento móvel (EMR) atua, ainda, na limpeza seletiva da área de desarenação (300), permitindo que as areias e siltes sejam succionados por bombas volumétricas (22), existentes no equipamento móvel (EMR) (vide figura 7A) e recalcadas para um canal lateral (50) isolado por uma parede divisora (PD), de forma que os resíduos removidos na área de desarenação (300), possam ser removidos pelo mesmo equipamento móvel (EMR), mas ainda assim, seguir para tanques de tratamento de resíduos distintos dos que recebem o lodo das etapas de coagulação e floculação (400) e de flotação e/ou decantação (600).

[35] O equipamento móvel (EMR) atua, ainda, como veículo de manutenção do processo de tratamento, posto que, um ou mais operadores, podem se movimentar sobre a passarela (P) (vide figura 6), de maneira a operar dispositivos de içamento (Dl), dotados de guinchos elétricos (G), instalados sobre trilhos transversais (T) internos ao equipamento móvel (EMR) (vide figura 5), de maneira a conectar, elevar, transportar, trocar ou limpar os aeradores modulares (60), dentre outros materiais e equipamentos existentes no canal linear (10), sem que haja necessidade de interromper o tratamento, nem mesmo promover o esvaziamento do canal linear (10).

[36] O processo de tratamento (100) a ser empregado, visa atender à melhor forma de operar o beneficiamento da água ou esgoto, seja por decantação, flotação ou as duas operações, bem como, permitir ao operador, ajustar o tratamento às variações sazonais de vazões e características da água bruta; às intempéries (chuvas em demasia ou fortes estiagens) que afetam a capacidade de captação de água bruta; a uma operação mais adequada em função da variação de fluxo e demanda populacional ao longo do tempo; e outros parâmetros observados pelos operadores da ETA.

[37] O canal linear (10), numa opção preferencial, é confeccionado em peças pré-fabricadas, passíveis de compor, pelo menos, um canal linear para o fluxo (FX) contínuo da água a ser tratada (AGT). Mencionado canal linear (10) (Figura 7A e 7B) é formado por fundo preferencialmente plano (11) e paredes laterais também preferencialmente planas (12a) e (12b), bem como, bordas externas superiores (Bl) e (B2) igualmente planas. Sobre as citadas bordas, desloca-se o equipamento móvel (EMR), acionado por motorredutores elétricos, alimentados por um painel de comando de motores automatizado (PCM), alimentado por cabos elétricos (Cl), dispostos ao longo de uma estrutura metálica lateral (30), formada por colunas (31) e trilho elétrico (32) (ver figura 8).

[38] De acordo com a Figura 7A, o equipamento móvel (EMR), compreende uma estrutura preferencialmente metálica e treliçada (21), disposta de forma transversal ao fluxo (FX) do canal linear (10), a qual é montada sobre sapatas laterais, cada qual provida de rolamentos motorizados (40) que, por sua vez, são apoiados sobre trilhos nas bordas (Bl) e (B2). Na parte inferior da estrutura treliçada (21) são montados dispositivos de raspagem (41) do lodo flotado (LF), para utilização quando o equipamento móvel (EMR) está atuando, durante a operação da etapa de flotação (F), bem como, retirada de eventuais gorduras óleos e graxas, resíduos estes que são raspados até as rodas de dragagem superficial (RDS), e então descarregados através de tubulações (80) (vide figura 4) para o coletor lateral (50) e posterior descarte em tanques de tratamento de resíduos ou outros locais de destinação ambientalmente adequada; na parte inferior do citado equipamento móvel (EMR) são instaladas tubulações flexíveis de sucção (20) do lodo decantado (LD), para utilização quando o equipamento (EMR) está atuando durante a operação da etapa de Decantação (D), que é conduzido por bombas volumétricas (22) e, em seguida, para a tubulação de recalque (23) e por fim, descarregado o lodo decantado (LD) no mesmo coletor lateral (50) mencionado anteriormente, para posterior descarte ambientalmente adequado.

[39] De acordo com as figuras 5 e 7B, na área (400) da flotação (F) e/ou da decantação (D) do processo (100), o fundo (11) do canal linear (10), é equipado com múltiplos módulos de aeradores (60) interligados por tubulações (61) (ver figura 7B), dispostas de forma transversal ao canal linear (10) e instaladas transversalmente às canaletas direcionadoras de resíduos decantados (70) e que podem ser retirados do canal linear (10) por meio de dispositivos dotados de cabos, bóias e ganchos de içamento (62).

[40] Cada dispositivo flexível de sucção (20), caminha pela ação do equipamento móvel (EMR) ao longo dos recessos (R) (vide figura 7A), formados pelas associações das canaletas direcionadoras (70) que, devido às suas conformações, cooperam para o acúmulo dos resíduos nos citados recessos (R) e captação adequada pelos dispositivos flexíveis de sucção (20).

[41] O dispositivo de raspagem (41) do lodo flotado (LF) pode ser operado manualmente ou automaticamente, possuindo ajuste de nível (45) e sistema basculante (42), através da atuação de motorredutor elétrico (43), de forma que o dispositivo raspador (41) é rotacionado em torno do eixo (44) para a posição inferior, de forma a realizar o avanço e a raspagem do lodo flotado (LF), e rotacionado para a posição superior, sem contato com o lodo flotado (LF), para realizar o retrocesso, retornando à posição de início, sendo dotado de vedações laterais (46) que permitem a raspagem completa da camada de lodo flotado (LF). Os tempos para o ciclo de operação, contemplando o avanço, pausas e retrocesso do raspador são programáveis, além de possuir regulagem de velocidade do avanço e retrocesso, mediante o deslocamento horizontal do equipamento móvel (EMR), podendo ser programado através do painel de comando de motores (PCM).

[42] A passarela (P) serve para o deslocamento de operadores sobre o equipamento móvel (EMR), bem como para a realização de manutenção de qualquer dispositivo do processo de tratamento, uma vez que o equipamento móvel (EMR) se desloca por todo o canal linear (10).

[43] O processo (100) de tratamento linear, contínuo e com flexibilidade de atuação para flotação e/ou decantação prevê as seguintes etapas: - Etapa opcional de Pré-oxidação: Promove simples adição direta na tubulação de entrada (E) de um agente oxidante em água bruta; - Etapa opcional de Correção de pH: Promove simples adição direta na tubulação de entrada (E) de produtos químicos visando corrigir acidez ou alcalinidade excessivas da água bruta; - Etapa de Peneiração (200) em Fluxo (FX): Entrada da água bruta na área de peneiração (200), cuja função é filtrar e remover do canal linear (10), através de gradeamento manual ou mecanizado, os sólidos grosseiros que podem estar dispersos na água bruta; - Etapa de Desarenação (300) em Fluxo (FX): Promove a decantação natural de areias e outros materiais mais pesados que se encontram em suspensão no fluxo (FX) de água e por conta da redução de velocidade, precipitam na área limitada pela soleira de fundo (SF); - Etapa de Coagulação e Floculação (400) Seletiva em Fluxo (FX): A água (AGT) em fluxo (FX) contínuo, recebe a adição de agentes químicos coagulantes (orgânicos, sais metálicos, dentre outros), para formação de coágulos, mediante a agitação física promovida por aeradores (60) e, após atingir a adequada dimensão dos coágulos, recebe, em uma posição controlada e seletiva do canal linear (10), a adição de floculantes, que são polímeros adequados às características da água bruta e da etapa de tratamento posterior, seja por Flotação (F), seja por Decantação (D), permitindo que os coágulos, adequadamente formados na etapa de Coagulação, sejam aglutinados para a formação de flocos de maiores dimensões, através da agitação física promovida por aeradores (60), regulados com energia cinética seletivamente controlada; - Etapa de Flotação (F) e/ou Decantação (D) Seletiva em Fluxo (FX): Os flocos adequadamente formados e em fluxo (FX) contínuo, entram na região de microaeração (500); nesta área é definido pelo operador, qual o sistema operacional será utilizado para o tratamento da água ou esgoto: se por Flotação (F) e/ou Decantação (D), baseando-se em diversos parâmetros como: qualidade da água, vazão de tratamento e respectiva capacidade de cada sistema, dentre outros; sendo assim, a injeção de microaeração é acionada ou não, adotando as seguintes decisões: • Manter a microaeração (500) desligada durante o fluxo (FX) da água (AGT): opção pelo sistema de decantação (D), uma vez que a água (AGT) em fluxo passará a decantar ao longo do canal linear (10), e o lodo decantado (LD) será, posteriormente retirado pelos dispositivos de sucção (20) do equipamento (EMR), que conduz este lodo decantado (LD) para a canaleta lateral (50). Neste caso, o custo operacional é menor, pois não utiliza os equipamentos elétricos para a produção da mircoaeração (500), tais como bombas de recirculação de água e compressores de ar para a solubilização do ar na água pelos saturadores; • Manter a microaeração (500) ligada durante o fluxo (FX) da água (AGT): opção pelo sistema de Flotação (F), uma vez que a água (AGT) recebe a injeção de microbolhas de ar que se agregam aos flocos formados na etapa anterior, levando por diferença de empuxo, estes flocos para a superfície da água, formando o lodo flotado (LF), sendo raspado freqüentemente pelo equipamento móvel (EMR) e retirado do canal linear (10) de tratamento pela roda de dragagem superficial (RDS) e, posteriormente, conduzido para a canaleta lateral (50). Neste sistema de flotação (F) tem-se um acréscimo de custo em relação a decantação (D), porém, a flotação (F) permite atingir uma eficiência maior na remoção de poluentes, sendo, portanto, uma importante opção a ser realizada pelo operador, dependendo dos parâmetros de contorno do processo de tratamento (100). - Etapa de Reuso de Água (700) em Fluxo (FX): Parte da água pré-tratada pelas etapas anteriores é reaproveitada para duas atividades principais: a recirculação para a produção da microaeração, cuja vazão de recirculação é seletivamente controlada em função da vazão de tratamento e da concentração de poluentes que formam os flocos, através das bombas de recirculação (BR), e a lavagem dos módulos filtrantes, através das bombas de lavagem (BL) (vide figura 4), dentre outros usos necessários, tais como limpeza interna de equipamentos, coleta de amostra para análises laboratoriais e monitoramento do processo de tratamento (100); - Etapa de Filtração Modular (800) em Fluxo (FX): A água em tratamento (AGT) flui para um canal de distribuição, para os módulos filtrantes (MF) dispostos internamente ao canal linear (10), com a quantidade de módulos necessária para a adequada operação. Cada módulo possui uma comporta de entrada (CE), que fica aberta durante a operação do módulo filtrante (MF), e são interligados por um canal central (CD), e possuem uma comporta de saída (CS), para a lavagem do módulo filtrante em contra fluxo, sendo que a água de lavagem é direcionada para a canaleta de lavagem (CL) e conduzida pela tubulação (71) (vide figura 3), para a etapa de Desarenação (300), retornando para o início do processo de tratamento (100). Tais módulos filtrantes possuem gancho de içamento para sua remoção pelo equipamento móvel (EMR) e manutenção, como a troca do meio filtrante e das placas internas que suportam o meio filtrante; - Etapas de Desinfecção e Fluoretação em Fluxo (FX): A água em tratamento (AGT) sai dos módulos filtrantes (MF) através de canais submersos (72), adentrando na área de Desinfecção e Fluoretação, onde recebe a adição de produtos químicos desinfetantes, como hipoclorito de sódio ou outro equivalente, e em seguida, a adição de flúor para o atendimento dos parâmetros de potabilidade, no caso de Estações de Tratamento de Água, já no caso de Estações de Tratamento de Esgoto, a etapa de fluoretação não se aplica; - Etapa Complementar de Correção de pH: Por fim, caso necessário, são aplicados produtos químicos, visando corrigir acidez ou alcalinidade excessivas da água tratada que é conduzida para a saída do tratamento (S), ao termino da área de chicanas, seguindo para o abastecimento público, no caso de ETA's e para o corpo d'água receptor, no caso de ETE's.

[44] Como alternativa construtiva, de acordo com a figura 7B, o canal linear (10) pode prever pelo menos um septo longitudinal (63), disposto de forma centralizada ou descentralizada em relação ao canal linear (10), septo este, que é montado ao longo da área interna do referido canal, de maneira a compor pelo menos dois canais lineares paralelos, denominados subcanais, permitindo que os mesmos sejam utilizados para atuações variadas, como por exemplo, um canal operar com a decantação e o outro canal operar com a flotação, permitindo que se obtenha, ainda, mais refinamento na escolha dos processos, garantindo ainda mais economicidade, bastando prever que a entrada (E) seja bipartida com válvula de controle de vazão para cada subcanal.

[45] Eventualmente, pode-se utilizar um subcanal para o tratamento da água, enquanto o outro conduto não opera, economizando energia dos equipamentos para que não operem de forma ociosa, como em situações de baixa vazão de tratamento.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[46] O processo de tratamento (100) desenvolvido com a atuação do equipamento móvel (EMR), possui novidade e inventividade, pois permite que seja definido o melhor sistema durante a operação, seja pela decantação, seja pela flotação, além de outras vantagens de manutenção e redução de custos de investimento, custeio operacional e economia de recursos naturais, preservando o meio ambiente.

[47] O processo de tratamento (100) permite, ainda, que se opere com a decantação com uma vazão nominal "X" e com a flotação com uma vazão nominal de pelo menos "2X", o que permite acionar a flotação em eventos de pico de vazão ou pico de carga poluente, devido a sua maior eficiência, e ainda ter grande vantagem para regiões estuarinas e turísticas, que possuem população flutuante e não necessitam de um sistema com grandes dimensões para operar na vazão de pico em pequenos intervalos de tempo, reduzindo o investimento total.

[48] Ambos os modos operacionais (decantação e flotação), permitem tratar vazões de zero até a vazão de dimensionamento, pois a raspagem do lodo flotado (LF) e a remoção do lodo decantado (LD), é realizada pelo equipamento móvel (EMR) ao longo do canal linear (10), permitindo adequada e eficiente remoção dos referidos Iodos mesmo com variações de nível de água em função da variação de vazão, característica importante do presente processo (100);

[49] O equipamento móvel (EMR) permite a além da raspagem do lodo flotado (LF) no sistema, raspar gorduras, óleos e graxas, e ainda permite a sucção de areia na etapa de Desarenação (300), inclusive com destinação diferente; também permite a remoção de qualquer resíduo, equipamento e subsistema existente em todo o processo de tratamento, característica totalmente inovadora;

[50] Outra vantagem do equipamento móvel (EMR) é permitir que, além da remoção dos resíduos do tratamento como um todo, também se proceda à manutenção preventiva e corretiva com extrema facilidade, o que reduz de forma drástica os custos de manutenção do tratamento, além de evitar que os operadores tenham que esvaziar o tanque de tratamento e entrar em contato com os materiais e equipamentos dentro do tanque, com isso, toda manutenção é realizada fora dele, e também, o sistema não necessita de paralisação para a limpeza e manutenção, diferentemente de outras estações de tratamento do estado da técnica, o que gera garantia ambiental, evitando a inoperância do sistema e descartes irregulares de efluentes no meio ambiente, em eventuais manutenções, como ocorre em tanques de estações de tratamento convencionais;

[51] Outra vantagem é fazer a limpeza na etapa de coagulação e floculação (400), que não deveria permitir a decantação de resíduos, mas se ocorrer, obstrui os aeradores. No mercado, o problema é tão relevante, que fornecedores desenvolvem aeradores que não entopem, justamente porque ocorrem falhas operacionais e os resíduos decantam no lugar errado, prejudicando o processo do estado da técnica.

[52] O descarte do lodo removido pode ocorrer em canaleta lateral (50) (vide figura 7A), o que facilita o deslocamento do sistema móvel.

[53] O equipamento móvel (EMR) é alimentado por energia elétrica, que, segundo uma opção construtiva, é proveniente de cabos (Cl) dispostos ao longo de um trilho elétrico suspenso (32), o que facilita o deslocamento do sistema móvel.

[54] O equipamento móvel (EMR), leva os equipamentos e materiais para manutenção em um local adequado, em qualquer ponto externo ao canal linear (10), haja vista que o equipamento móvel (EMR) percorre toda a extensão do canal linear (10), evitando que haja a necessidade de vias de acesso a todo o perímetro do canal de tratamento, permitindo a construção de uma Estação de Tratamento de Água mais compacta e de menor custo;

[55] As canaletas direcionadoras de resíduos decantados (70) têm a função de direcionar os resíduos decantados para as tubulações de sucção (20), evitando a construção de tanques com fundos inclinados. Em estações de tratamento convencionais são executados, comumente, inclinações de fundo com enchimento em argamassa, reduzindo o volume útil e a perda de parte da capacidade operacional da estação de tratamento; o presente privilégio minimiza este fator e agrega eficiência ao processo, pois ainda trabalha com velocidades de sucção menores, devido à multiplicidade de pontos de sucção, evitando a ressuspensão dos resíduos decantados;

[56] As estações ora inovadas podem ser construídas em diferentes formatos e mais compactas, podendo ser um único tanque, em forma de canal linear (10), facilitando a adaptação às estações de tratamento existentes e a terrenos menores, no caso de estações novas, reduzindo-se o custo de implantação e de desapropriações, além de gerar menor impacto ao meio ambiente.

[57] Outra vantagem do presente processo (100) é a redução com instalações hidráulicas, visto que as tubulações em geral são de menores diâmetros, pois não há interligações (T6) entre tanques isolados de tratamento, onde toda a vazão de tratamento é direcionada para passagem de uma etapa para a outra, conforme é facilmente identificado na figura 2A, em uma estação de tratamento do estado da técnica, além da redução expressiva de insumos da construção civil, pela não conformação de diversos tanques isolados, mas um único canal linear (10).

[58] O equipamento móvel (EMR) inclui conjunto de guinchos (G) para içamento, sustentação e deslocamento de dispositivos como os módulos de aeradores (60) e bombas hidráulicas submersíveis, como as bombas de recirculação (BR), para troca ou manutenção, com o fluxo (FX) de água em tratamento (AGT), sem interromper o funcionamento do processo (100) ora inovado.

[59] É certo que, quando o presente invento for colocado em prática, poderão ser introduzidas modificações no que se refere a certos detalhes de construção e forma, sem que isso implique afastar-se dos princípios fundamentais, que estão claramente substanciados no quadro reivindicatório, ficando assim entendido, que a terminologia empregada não teve a finalidade de limitação.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1 - "PROCESSO DE TRATAMENTO LINEAR E CONTÍNUO, COM FLEXIBILIDADE DE ATUAÇÃO PARA FLOTAÇÃO E/OU DECANTAÇÃO", onde a água em tratamento (AGT) é conduzida à entrada (E) do canal linear (10), para a primeira etapa do tratamento (100), a peneiração (200); em seguida e continuamente pela região de desarenação (300), que é limitada por uma pequena soleira de fundo (SF); seguindo o tratamento para a etapa de coagulação e floculação (400), associada à recepção de coagulantes (C) e, posteriormente, de floculantes (F); sendo o processo de tratamento caracterizado pelo fato da água em tratamento (AGT) ser conduzida através de um fluxo (FX) contínuo e linear, através do canal linear (10), que pode ser retilíneo, curvo ou adotar formas variadas em relação ao terreno onde será instalado; seguindo para a região de microaeração (500), composta um conjunto de módulos de flautas de distribuição de microbolhas de ar (90), cuja operação, ou não, define o tipo da etapa de tratamento, seja por Flotação (F) e/ou Decantação (D), a ser aplicado na água em tratamento (AGT); uma vez ligada a microaeração (500), o processo de tratamento passa a operar por Flotação (F); e caso a microaeração (500) seja desligada, o processo de tratamento passa a operar por Decantação (D); a etapa seguinte consiste num longo trecho do canal linear (10), onde a água em tratamento (AGT) é flotada e/ou decantada (600); permitindo a flotação do lodo com raspagem pelo equipamento móvel (EMR) e sua remoção pela roda de dragagem superficial flutuante (RDS); e/ou a decantação do lodo com a sucção no fundo pelo equipamento móvel (EMR); dependendo da etapa escolhida pelo operador; de forma que o processo de tratamento (100) passa a operar de forma flexibilizada, dependendo da necessidade do tratamento a ser aplicado à água e demais condições sazonais, como variação de vazão e qualidade da água bruta.

2 - "PROCESSO DE TRATAMENTO LINEAR E CONTÍNUO, COM FLEXIBILIDADE DE ATUAÇÃO PARA FLOTAÇÃO E/OU DECANTAÇÃO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por operar por flotação, decantação ou as duas simultaneamente, atendendo à necessidade do tipo de tratamento a ser realizado, permitindo uma melhor adequação à operação de tratamento da água e ainda em relação às variações sazonais de vazões e características da água bruta; melhor adequação às intempéries (chuvas em demasia ou fortes secas/estiagens); e uma operação mais adequada em função da variação de fluxo populacional; dentre outros parâmetros observados pelos operadores; com uma vazão nominal variável de 0 (zero) a "X" (vazão de dimensionamento) e/ou com a etapa de flotação, com uma vazão nominal de 0 (zero) a pelo menos "2X" (duas vezes a vazão de dimensionamento da etapa de decantação), ou seja, no mínimo duas vezes maior em comparação com a decantação, o que permite acionar a flotação em eventos de pico de vazão ou pico de carga poluente, devido a sua maior eficiência de remoção de poluentes, garantindo a efetividade do tratamento.

3 - "PROCESSO DE TRATAMENTO LINEAR E CONTÍNUO, COM FLEXIBILIDADE DE ATUAÇÃO PARA FLOTAÇÃO E/OU DECANTAÇÃO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por possuir um conjunto de módulos aeradores (60), além de módulos de flautas de distribuição de microbolhas de ar (90) e canaletas direcionadoras de lodo (70), que são dispostos no fundo do canal linear (10), passíveis de remoção e manutenção pelo equipamento móvel (EMR);

4 - "PROCESSO DE TRATAMENTO LINEAR E CONTÍNUO, COM FLEXIBILIDADE DE ATUAÇÃO PARA FLOTAÇÃO E/OU DECANTAÇÃO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por atuar de forma individual como Estação de Tratamento de Água ou como Estação de Tratamento Esgoto, ou em associação à Estação de Tratamento de Água ou de Esgoto pré-existentes.

5 - "EQUIPAMENTO MÓVEL DE REMOÇÃO DE RESÍDUOS E EQUIPAMENTOS", de acordo com a reivindicação 1, instalado sobre o canal linear (10), com deslocamento longitudinal, com avanço e retrocesso, caracterizado por realizar a sucção do lodo decantado (LD) e/ou raspar o lodo flotado (LF) em direção às rodas de dragagem superficial (RDS), conduzindo estes resíduos a um canal lateral (50) para posterior tratamento adequado; atuar na etapa de coagulação e floculação (400) de maneira a succionar o lodo eventualmente decantado nesta região; atuar na limpeza seletiva da área de desarenação (300), permitindo que as areias e siltes sejam succionados por bombas volumétricas (22), existentes no equipamento móvel (EMR), e recalcadas para um canal lateral (50), isolado por uma parede divisora (PD), de forma que os resíduos removidos na área de desarenação (300), possam ser removidos pelo mesmo equipamento móvel (EMR), mas ainda assim, seguir para tanques de tratamento de resíduos distintos dos que recebem o lodo das etapas de coagulação e floculação (400) e de flotação e/ou decantação (600); atuar, ainda, para a raspagem superficial de gorduras, óleos e graxas do início do processo de tratamento (100) em direção às rodas de dragagem superficial (RDS), conduzindo estes resíduos a um canal lateral (50), para posterior tratamento adequado; atuar, também, como veículo de manutenção do processo de tratamento (100), posto que um ou mais operadores podem se movimentar sobre a passarela (P), de maneira a operar dispositivos de içamento (Dl), dotados de guinchos elétricos (G), instalados sobre trilhos transversais (T) internos ao equipamento móvel (EMR), de maneira a conectar, elevar, transportar, trocar ou limpar os aeradores modulares (60), dentre outros materiais e equipamentos existentes no canal linear (10).

6 - "PROCESSO DE TRATAMENTO LINEAR E CONTÍNUO, COM FLEXIBILIDADE DE ATUAÇÃO PARA FLOTAÇÃO E/OU DECANTAÇÃO E RESPECTIVO EQUIPAMENTO MÓVEL DE REMOÇÃO DE RESÍDUOS E EQUIPAMENTOS", de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4 e 5, caracterizado por permitir a remoção de areias, siltes, gorduras, óleos, graxas, lodo decantando, lodo flotado, em todas as etapas de tratamento pelo mesmo equipamento móvel (EMR); equipamento que também realiza a manutenção dos equipamentos internos ao canal linear (10); sem que haja necessidade de interromper o tratamento ou realizar o esvaziamento do canal linear, nem mesmo interromper qualquer uma de suas etapas.

7 - "PROCESSO DE TRATAMENTO LINEAR E CONTÍNUO, COM FLEXIBILIDADE DE ATUAÇÃO PARA FLOTAÇÃO E/OU DECANTAÇÃO E RESPECTIVO EQUIPAMENTO MÓVEL DE REMOÇÃO DE RESÍDUOS E EQUIPAMENTOS", de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4 e 5, caracterizado pelo canal linear (10), numa opção preferencial, ser confeccionado em peças pré-fabricadas passíveis de compor pelo menos um canal linear para o fluxo (FX) contínuo da água a ser tratada (AGT); dito canal linear (10) ser formado por fundo preferencialmente plano (11) e paredes laterais também preferencialmente planas (12a) e (12b), bem como, bordas externas superiores (Bl) e (B2) igualmente planas; sobre as citadas bordas desloca-se o equipamento móvel (EMR), acionado por motorredutores elétricos, alimentados por um painel de comando de motores automatizado (PCM), alimentado por cabos elétricos (Cl) dispostos ao longo de uma estrutura metálica lateral (30), formada por colunas (31) e trilho elétrico (32).

8 - "PROCESSO DE TRATAMENTO LINEAR E CONTÍNUO, COM FLEXIBILIDADE DE ATUAÇÃO PARA FLOTAÇÃO E/OU DECANTAÇÃO E RESPECTIVO EQUIPAMENTO MÓVEL DE REMOÇÃO DE RESÍDUOS E EQUIPAMENTOS", de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado, pelo canal linear (10), numa opção de possuir um septo longitudinal (61) disposto de forma centralizada ou descentralizada em relação ao canal linear (10), septo este, que é montado ao longo da área interna do referido canal de maneira a compor pelo menos dois canais lineares paralelos, denominados subcanais, permitindo que os mesmos sejam utilizados para atuações variadas, como por exemplo, um canal operar com a decantação e o outro canal operar com a flotação, permitindo que se obtenha ainda mais refinamento na escolha dos processos, garantindo ainda mais economicidade, bastando prever que a entrada (E) seja bipartida com válvula de controle de vazão para cada subcanal; e eventualmente, pode-se utilizar um subcanal para o tratamento da água, enquanto o outro conduto não opera, economizando energia dos equipamentos, para que não operem de forma ociosa, como em situações de baixa vazão de tratamento.